Vyhláška č. 381/2006 Sb. kterou se stanoví požadavky na snímače teploty používané jako součást stanoveného měřidla
PŘEDPIS BYL ZRUŠEN 01.08.2010
| uveřejněno v: | č. 120/2006 Sbírky zákonů na straně 5004 |
| schváleno: | 11.07.2006 |
| účinnost od: | 01.10.2006 |
| zrušeno: | 01.08.2010 |
| [Textová verze] [PDF verze (803 kB)] |
381/2006 Sb.
VYHLÁŠKA
ze dne 11. července 2006,
kterou se stanoví požadavky na snímače teploty používané jako součást
stanoveného měřidla
Ministerstvo průmyslu a obchodu stanoví podle § 6 odst. 2, § 9 odst. 1
a § 27 zákona č. 505/1990 Sb., o metrologii, ve znění zákona č.
119/2000 Sb. a zákona č. 137/2002 Sb.:
§ 1
Tato vyhláška stanoví požadavky na snímače teploty s převodníkem proudu
nebo napětí nebo bez převodníku používané jako součást stanoveného
měřidla (dále jen "snímače teploty"), postup při schvalování jejich
typu a postup při jejich ověřování. Tato vyhláška byla oznámena v
souladu se směrnicí Evropského parlamentu a Rady 98/34/ES ze dne 22.
června 1998 o postupu poskytování informací v oblasti technických norem
a předpisů a pravidel pro služby informační společnosti, ve znění
směrnice 98/48/ES.
§ 2
Pro účely této vyhlášky se za snímače teploty považují
a) odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou,
b) odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného vodní parou,
c) odporové snímače teploty pro měřidla průtoku.
§ 3
Terminologie, požadavky na snímače teploty, postup při schvalování
jejich typu a postup při jejich ověřování jsou stanoveny v příloze.
§ 4
Tato vyhláška nabývá účinnosti dnem 1. října 2006.
Ministr:
Ing. Urban v. r.
Příl.
1 TERMINOLOGIE
1.1 Čidlo je citlivá část snímače teploty (rezistor), která změnou
odporu reaguje na změnu teploty.
1.2 Člen měřiče tepla je část měřiče tepla, která snímá fyzikální
veličiny potřebné ke stanovení množství tepla nebo tyto snímané
veličiny přijímá a matematicky zpracovává. Členy měřiče tepla jsou
vodoměr, snímače teploty a kalorimetrické počítadlo.
1.3 Doba odezvy T
0,5
je časový interval mezi okamžikem, kdy je snímač teploty vystaven
skokové změně teploty a okamžikem, kdy takto vyvolaná změna odporu
snímače dosáhne 50 % své ustálené hodnoty.
1.4 Dolní mez teplotního rozsahu je nejnižší teplota, při níž je
zaručena velikost dovolené chyby snímače teploty.
1.5 Hlavice snímače teploty je konstrukční část sloužící ke spojení
vnitřního vedení s připojovacím kabelem; může být provedena jako
konektor nebo svorkovnice.
1.6 Horní mez teplotního rozsahu je nejvyšší teplota, při níž je
zaručena velikost dovolené chyby snímače teploty.
1.7 Chyba snímače teploty (statická) je rozdíl mezi údajem snímače
teploty (výstupním signálem) a teplotou jeho čidla za ustáleného stavu.
1.8 Jmenovitý odpor snímače teploty je základní odpor snímače teploty
stanovený technickými podmínkami výrobce.
1.9 Kombinovaný měřič tepla je měřicí přístroj, který je sestavený z
oddělitelných členů.
1.10 Kompaktní měřič tepla je měřicí přístroj, který nemá oddělitelné
členy.
1.11 Měřicí odpor je rezistor určený ke snímání teploty, který se
skládá z kostry, vinutí nebo vrstvy materiálu s definovanou teplotní
závislostí elektrického odporu a z vývodů; je konstrukční část snímače
teploty.
1.12 Měřič tepla je měřicí přístroj určený k měření množství tepla,
které je ve výměníku tepla odevzdané nebo odebrané teplonosnému médiu.
1.13 Nejistota je odhad přiřazený k výsledku měření a charakterizující
interval hodnot, o němž se tvrdí, že uvnitř něho leží správná hodnota.
1.14 Nejmenší teplotní rozdíl je nejmenší teplotní rozdíl, pro který je
měřič tepla určen a při kterém nejsou překročeny hodnoty dovolených
chyb.
1.15 Ochranná trubice (stonková trubice) je konstrukční část chránící
měřicí odpor a vnitřní vedení před poškozením. Je ukončena hlavicí
snímače teploty, konektorem nebo kabelem.
1.16 Platinový odporový snímač teploty je snímač teploty, jehož měřicí
snímač teploty má jako čidlo platinový element.
1.17 Snímač teploty je konstrukční celek, skládající se z měřicího
odporu, vnitřního vedení, ochranné (stonkové) trubice, hlavice a
případně připojovacího kabelu.
1.18 Teplotní rozdíl je absolutní hodnota rozdílu teplot teplonosného
média v přívodním a vratném potrubí.
1.19 Vnitřní vedení jsou vodiče spojující vývody měřicího odporu s
hlavicí snímače teploty. Může být dvouvodičové, třívodičové,
čtyřvodičové, s pomocnou smyčkou nebo se zemnicím vodičem.
1.20 Základní odpor R
0
[omega] je odpor snímače teploty při teplotě 0 st. C.
2 POŽADAVKY NA SNÍMAČE TEPLOTY
2.1 METROLOGICKÉ POŽADAVKY
2.1.1 Všeobecně
2.1.1.1 Vztah mezi odporem a teplotou lze vyjádřit rovnicí:
pro rozsah (-200 až 0) st. C
R
t
= R
0
[1 + A . t + B a t
2
+ C (t - 100 st. C) t
3
]
pro rozsah (0 až 850) st. C
R
t
= R
0
(1 + A . t a B . t
2
)
Kde: A = 3,9083 . 10
-3
st. C
-1
B = -5,775 . 10
-7
st. C
-2
C = -4,183 . 10
-12
st. C
-4
2.1.1.2 Hodnoty odporu
Snímače teploty musí být konstruovány tak, aby jejich
jmenovitý odpor při 0 st. C byl 100 omega, s výjimkou
párových snímačů teploty, jejichž jmenovitý odpor může
být i 500 omega nebo 1000 omega.
2.1.1.3 Dovolené chyby
Hodnoty dovolených chyb snímačů teploty jsou:
třída hodnota dovolené chyby v st. C
A 0,15 + 0,002 |t|
B 0,30 + 0,005 |t|
kde |t| je absolutní hodnota teploty.
Hodnoty dovolené chyby třídy A se nepoužijí pro snímače
teploty 100 omega při teplotách nad 650 st. C.
2.1.2 Specifické požadavky podle typu
2.1.2.1 Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou
Největší dovolená chyba odporového snímače teploty pro
měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou E
t
je
definována vztahem:
E
t
= +/- (0,5 + 3 deltaThetamin/deltaTheta) [%]
kde:
deltaTheta je absolutní hodnota rozdílu mezi
teplotami teplonosné kapaliny v přívodní a
vratné větvi teplosměnného zařízení
deltaThetamin je nejnižší hodnota deltaTheta,
při které může měřič tepla pracovat, aniž by
došlo k překročení největší dovolené chyby
Největší dovolená chyba odporového snímače teploty pro
měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou Et
vyjadřuje vztah mezi indikovanou a konvenčně pravou
hodnotou, který vyplývá ze vztahu mezi rozdílem údajů
odporových snímačů teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou a rozdílem teplot.
Vztah mezi teplotou a elektrickým odporem každého
jednotlivého odporového snímače teploty pro měřiče
tepla dodávaného teplonosnou kapalinou z dané dvojice
se nesmí lišit od hodnot vyplývajících ze vztahu
uvedeného v bodu 2.1.1.1 s použitím standardních hodnot
konstant A, B, C o více než o hodnotu, která odpovídá 2
st. C.
2.1.2.2 Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného
vodní párou, odporové snímače teploty pro měřidla
průtoku
Chyby odporových snímačů teploty pro měřiče tepla
dodávaného vodní parou a odporových snímačů teploty pro
měřidla průtoku nesmí překročit hodnoty dovolených chyb
podle bodu 2.1.1.3 nebo specifikovaných výrobcem.
2.2 TECHNICKÉ POŽADAVKY
2.2.1 Všeobecně
2.2.1.1 Snímače teploty musí splňovat následující technické
požadavky:
a) materiál stonkové trubice musí být neagresivní k
platině a mechanicky odolný i při nejvyšších
teplotách, pro které je snímač teploty určen,
b) těsnost stonkové trubice musí vydržet tlak 3,5 MPa,
c) předepsané nejnižší hodnoty izolačního odporu jsou
(při jmenovitých nejvyšších teplotách):
100 Momega při teplotě (15 až 35) st. C a
stejnoměrném zkušebním napětí 100 V,
10 Momega v rozmezí (100 až 300) st. C a
stejnosměrném zkušebním napětí 10 V,
2 Momega v rozmezí (301 až 500) st. C a
stejnosměrném zkušebním napětí 10 V,
0,5 Momega v rozmezí (501 až 850) st. C a
stejnosměrném zkušebním napětí 10 V,
d) snímače teploty se musí konstruovat tak, aby byly
vhodné k použití v měřících systémech používajících
stejnosměrný proud nebo střídavý proud o kmitočtech
do 500 Hz,
e) snímače teploty mohou být konstruovány s různými
konfiguracemi vnitřních vodičů (dvou-, tří- a
čtyřvodičové); svorky musí být jednoznačně označeny,
f) každý snímač teploty musí být označen tak, aby byl
zřejmý odpor, třída, konfigurace vodičů a teplotní
rozsah.
2.2.1.2 Výrobce poskytne uživateli ke každému snímači teploty
následující informace:
a) maximální hodnoty příslušných elektrických veličin
(například kapacita snímače, kapacita vůči zemi a
indukčnost),
b) minimální ponor při použití snímače teploty,
c) doba odezvy v sekundách a použité médium,
d) samozahřívací účinek snímače teploty ve st. C/mW a
e) hodnotu odporu vodičů u dvouvodičových čidel a na
požádání uživatele měřidla také hodnotu odporu
vnitřních vodičů pro ostatní zapojení.
2.2.2 Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou
2.2.2.1 Výrobce ke každému měřidlu poskytne uživateli
následující informace:
a) identifikace typu,
b) meze teploty (Theta
min
a Theta
max
),
c) meze rozdílu teplot (deltaTheta
min
a deltaTheta
max
),
d) největší dovolený pracovní tlak pro přímo montovaná
měřidla (třída PN),
e) elektrické zapojení měřidel (například čtyř- nebo
dvouvodičové),
f) princip činnosti,
g) největší efektivní hodnota proudu měřidla,
h) rozměry,
i) požadavky na instalaci (například pro montáž do
jímky),
j) maximální rychlost kapaliny pro měřidla o délce
přesahující 200 mm,
k) celkový elektrický odpor dvouvodičového kabelu,
l) minimální ponor,
m) výstupní signál pro určitou činnost (typ/úroveň) a
n) doba odezvy.
2.2.2.2 Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou, které měří rozdíly teplot v
přívodním a vratném potrubí, odporové snímače teploty
pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou
vybrané jako párované dvojice.
Tam, kde nejsou specifikovány rozměrové tolerance,
používají se hodnoty z tabulky 1.
Tabulka 1 - Tolerance
-----------------------------------------------------------------------------------------
Rozměry 0,5 do 3 přes 3 do 6 přes 6 do 30 Přes 30 do 120 přes 120 do 400
mm
-----------------------------------------------------------------------------------------
Tolerance +/- 0,2 +/- 0,3 +/- 1 +/- 1,5 +/- 2,5
mm
-----------------------------------------------------------------------------------------
2.2.2.3 Konstrukce
Pro velikosti potrubí až do a včetně DN 250 jsou
normalizovány následující typy odporových snímačů
teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou:
a) krátké odporové snímače teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou bez jímky - Typ DS,
b) dlouhé odporové snímače teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou bez jímky - Typ DL,
c) dlouhé odporové snímače teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou do jímky - Typ PL.
Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou podle písmen b) a c) mohou být s
hlavicí nebo se stabilně připojeným spojovacím vedením.
Odporový snímač teploty pro měřič tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou podle písmene a) musí mít
stabilně připojený kabelový vývod.
2.2.2.4 Materiály pro ochrannou trubici a teploměrovou jímku
Teploměrová jímka a ochranná trubice odporových snímačů
teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou podle bodu 2.2.2.3 písm. a) a b) musí být z
materiálu, který je dostatečně silný a odolný vůči
korozi.
2.2.2.5 Rozměry krátkých odporových snímačů teploty pro měřiče
tepla dodávaného teplonosnou kapalinou bez jímky - Typ
DS
Rozměry musí odpovídat rozměrům uvedeným na obrázku 1.
2.2.2.6 Rozměry dlouhých odporových snímačů teploty pro měřiče
tepla dodávaného teplonosnou kapalinou bez jímky - Typ
DL
Rozměry musí odpovídat rozměrům uvedeným na obrázku 2.
Obrázek 1 - Snímače teploty - typ DS
2.2.2.7 Rozměry dlouhých odporových snímačů teploty pro měřiče
tepla dodávaného teplonosnou kapalinou do jímky - Typ
PL
Rozměry musí být takové, jaké jsou uvedeny na obrázku
3.
2.2.2.8 Rozměry teploměrové jímky
Teploměrová jímka je určena pouze pro použití s
odporovými snímači teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou podle bodu 2.2.2.3 písm. c). Je
konstruována tak, aby ji bylo možné vložit do stěny
potrubí, ke které byl z vnějšku připájen nebo přivařen
návarek. Pouze v tomto případě je zaměnitelná za dlouhý
snímač teploty pro montáž bez jímky o odpovídající
jmenovité délce.
Rozměry musí být takové, jaké jsou uvedeny na obrázku
4.
Obrázek 2 - Snímače teploty - Typ DL (s hlavicí nebo s
kabelovým vývodem)
Obrázek 3 - Snímače teploty - typ PL (s hlavicí nebo s
kabelovým vývodem)
2.2.2.9 Konstrukce krátkých odporových snímačů teploty pro
měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou bez jímky
- typ DS s ohledem na montáž
Měřidlo musí být namontováno kolmo ke směru proudění a
s čidlem umístěným do středu potrubí. Pro vnitřní tlaky
až do PN 16 musí být měřidlo konstruováno pro upevnění
ve spojovací části potrubí.
2.2.2.10 Konstrukce dlouhých odporových snímačů teploty pro
měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou s jímkou
- Typ PL a bez jímky - Typ DL s ohledem na montáž
Měřidlo musí být namontováno tak, aby čidlo bylo
umístěno ve středu potrubí.
Měřidlo musí být konstruováno pro upevnění do
následujících typů instalace (pro vnitřní tlaky až po
PN 16):
a) v potrubí <= DN 50 namontováno do ohybu se stonkem
směřujícím proti směru proudění s použitím návarku,
b) v potrubí <= DN 50 namontováno pod úhlem 45 st. se
stonkem směřujícím proti směru proudění s použitím
návarku,
c) v potrubí DN 65 až DN 250 namontováno kolmo ke směru
proudění s použitím návarku.
Obrázek 4 - Teploměrová jímka
2.2.3 Platinový odporový snímač teploty
2.2.3.1 Zvláštní ustanovení pro dvouvodičové připojení
platinových odporových snímačů teploty (viz obrázek 5)
Celkový elektrický odpor obvodu platinového odporového
snímače teploty
R
c
= R
1
+ + R
2
+ R
3
Elektrický odpor platinového odporového snímače teploty
R = R
1
+ R
2
Výrobcem specifikovaný elektrický odpor spojovacího
vedení R
3
Ve všech výpočtech se používá elektrický odpor
platinového odporového snímače teploty R.
Poznámka - Pokud se použije čtyřvodičové připojení
platinových odporových snímačů teploty, pak není třeba
znát hodnoty elektrického odporu spojovacího vedení.
Obrázek 5 - Snímač teploty s kabelovým vývodem
Obrázek 6 - Snímač teploty s hlavicí
Celkový elektrický odpor obvodu platinového odporového
snímače teploty (viz obrázek 6) je R
c
= R
1
+ R
2
.
Elektrický odpor platinového odporového snímače
teploty je R = R
1
+ R
2
.
Ve všech výpočtech se používá hodnota elektrického
odporu platinového odporového snímače teploty R.
Poznámka - Jestliže se použije čtyřvodičové připojení
platinových odporových snímačů teploty, pak není třeba
znát hodnotu elektrického odporu spojovacího vedení k
platinovému odporovému snímači teploty.
2.2.3.2 Odporové charakteristiky
Střední hodnoty elektrického odporu platinového
odporového snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou nebo vodní parou musí být
interpolovány pomocí následujícího vztahu:
R
t
= R
0
(1 + A . t + B . t
2
)
kde:
R
t
je hodnota elektrického odporu při teplotě t v
omega (kromě elektrického odporu spojovacího
vedení - viz obrázky 5 a 6)
R
0
hodnota elektrického odporu při teplotě 0 st. C v
omega (základní hodnota) (kromě elektrického
odporu spojovacího vedení)
A = 3,9083 x 10
-3
st. C
-1
B = -5,775 x 10
-7
st. C
-2
Poznámka: Předpokládá se, že národní etalony teploty
jsou realizovány podle ITS-90 (Mezinárodní
teplotní stupnice 1990).
2.2.3.3 Spojovací vedení
Pro spojovací vedení se mohou použít vodiče kabelové
nebo v případě platinových odporových snímačů teploty s
hlavicí vodiče drátové. Jestliže jsou použity vodiče
kabelové, pak musí mít upravené zakončení (například
pomocí koncové olověné objímky). Zapájení konců, které
má zamezit rozplétání lanka, není povoleno. Pájený spoj
pro připojení spojovacího vedení platinového odporového
snímače teploty ke kalorimetrickému počítadlu je
povolen pouze v tom případě, jestliže jsou platinové
odporové snímače teploty nezaměnitelné.
U stíněných kabelů platinových odporových snímačů
teploty nesmí mezi stíněním a ochranným pláštěm
existovat žádné propojení.
2.2.3.4 Platinové odporové snímače teploty pro dvouvodičovou
metodu měření
Délka a průřez vodičů spojovacího vedení oddělitelných
platinových odporových snímačů teploty musí být
totožné.
Délka spojovacího vedení, tak jak ji udává výrobce,
nesmí být změněna.
Délka přívodů pro platinové odporové snímače teploty se
musí pohybovat v rozmezí hodnot uvedených v tabulce 2.
Tabulka 2 - Maximální délky přívodů pro platinové
odporové snímače teploty Pt 100
--------------------------------------------------
Průřez přívodu Maximální délka pro Pt 100
--------------------------------------------------
0,22 mm
2
2,5 m
--------------------------------------------------
0,50 mm
2
5,0 m
--------------------------------------------------
0,75 mm
2
7,5 m
--------------------------------------------------
1,50 mm
2
15,0 m
--------------------------------------------------
U platinových odporových snímačů s vyššími hodnotami
elektrického odporu lze mezní hodnoty úměrně zvýšit.
2.2.3.5 Platinové odporové snímače teploty pro čtyřvodičovou
metodu měření
Čtyřvodičové připojení platinových odporových snímačů
teploty se použije v případě, že nelze splnit požadavky
na délku kabelu stanovené v bodu 2.2.3.4.
2.2.3.6 Spoje musí být jasně identifikovatelné tak, aby nemohlo
dojít k jejich záměně. Pro platinové odporové snímače
teploty s hlavicí se doporučuje průřez vodičů 0,5 mm
2
a platinové odporové snímače teploty s kabelovým
vývodem pak mají minimální průřez 0,14 mm
2
.
2.2.3.7 Doba odezvy
Dodavatel musí udat dobu odezvy T
0,5
platinového
odporového snímače teploty, jak je definováno v bodu
3.3.1.3.
2.2.4 Měřicí převodník musí splňovat specifikace dané
výrobcem a musí být instalován a připraven k provozu
podle pokynu výrobce.
3 SCHVÁLENÍ TYPU
3.1 Postup při schválení typu
3.1.1 Při podání žádosti o schválení typu^1) měřidla předloží žadatel
na výzvu Českého metrologického institutu bezplatně jím stanovený počet
měřidel k provedení zkoušek. V závislosti na postupu zkoušek může Český
metrologický institut požádat žadatele o dodatečné dodání dalších
měřidel.
3.1.2 Český metrologický institut provede zkoušky pro schválení typu
měřidla včetně posouzení předložené technické dokumentace.
3.2 Kontrolní pomůcky
K provedení zkoušky pro schvalování typu měřidla se použijí následující
pomůcky:
a) přípravek na realizaci bodu tání ledu umožňující současné zkoušení
nejméně 5 kusů snímačů teploty a jejich ponor do hloubky nejméně 200
mm,
b) vodní lázeň měření v rozsahu teplot (0 až 95) st. C s pracovním
prostorem o průměru nejméně 80 mm a výškou nejméně 200 mm; teplotní
pole v pracovním prostoru při všech pracovních teplotách nesmí mít
větší odchylky než 0,02 st. C, kolísání teploty v pracovním prostoru
musí být menší než 0,02 st. C,
c) olejová lázeň pro měření v rozsahu teplot (20 až 300) st. C s
pracovním prostorem o průměru nejméně 80 mm a výškou nejméně 200 mm;
teplotní pole v pracovním prostoru při všech pracovních teplotách nesmí
mít větší odchylky než 0,02 st. C a kolísání teploty v pracovním
prostoru musí být menší než 0,03 st. C,
d) solná lázeň pro měření v rozsahu teplot (200 až 600) st. C s
pracovním prostorem o průřezu nejméně 40 cm2 a výškou nejméně 250 mm,
teplotní pole v pracovním prostoru při všech pracovních teplotách nesmí
mít větší odchylky než 0,05 st. C a kolísání teploty v pracovním
prostoru musí být menší než 0,05 st. C; solná lázeň musí být opatřena
teploměrovými jímkami pro vkládání snímačů teploty, přičemž rozdíl
průměru snímače teploty a teploměrové jímky může být nejvýše 1 mm,
e) vzduchová lázeň (pícka) pro měření v rozsahu teplot (100 až 850) st.
C, horní mez teplotního rozsahu se zvolí podle požadavku nejvyšších
ověřovaných teplot; vzduchová lázeň musí umožňovat zkoušení nejméně
dvou snímačů teploty současně, shodnost teploty mezi jímkami nesmí
kolísat o více než (0,05 až 0,5) st. C; hloubka ponoru snímačů teploty
do vzduchové lázně musí být nejméně 150 mm, kolísání teploty v
pracovním prostoru nesmí být větší než (0,02 až 0,3) st. C,
f) platinový odporový snímač teploty - sekundární etalon prvního nebo
druhého řádu pro potřebný rozsah teploty s přibližně stejným základním
odporem jako zkoušené platinové odporové snímače teploty,
g) měřicí zařízení pro měření odporu (střídavým nebo stejnosměrným
proudem) s rozsahem a citlivostí podle základního odporu zkoušených
snímačů teploty a etalonového teploměru, třída přesnosti měřicího
zařízení pro měření odporu musí být lepší 0,01; musí umožnit nastavení
potřebné velikosti měřicího proudu, stejnoměrná měřicí zařízení musí
být vybavena komutací měřicího proudu a pokud možno i proudu v měřicím
zařízení pro měření odporu. Doporučují se číslicové voltmetry nebo
multimetry, nejvhodnější jsou střídavé můstky (speciálně určené pro
měření odporových snímačů teploty) s rozsahem (1000 až 4000) omega,
h) měřič izolačního odporu pomocí stejnosměrného napětí do 100 V, jehož
dovolená chyba je nejvýše 10 % a rozsah nejméně do 500 Momega,
i) ampérmetr s rozsahem do 10 mA (100 mA) třídy přesnosti 0,5,
j) speciální zkušební zařízení pro měření doby odezvy snímače teploty,
zařízení pro tlakovou zkoušku a pro zkoušku vlivu ponoru a
termoelektrického účinku,
k) etalonový teploměr a měřící zařízení musí mít platnou kalibraci.
3.3 Zkoušky pro schválení typu
3.3.1 Zkoušky pro schválení typu snímačů teploty
3.3.1.1 Izolační odpor
Izolační odpor se musí měřit mezi každou svorkou a
pláštěm zkušebním stejnosměrným napětím 100 V při
okolní teplotě (15 až 35) st. C a při relativní
vlhkosti vzduchu nepřesahující 75 %. Polarita
zkušebního napětí se musí měnit. Po ustálení hodnoty
nesmí být izolační odpor menší než 100 Momega.
Minimální izolační odpor při maximální teplotě nesmí
poklesnout pod následující hodnoty:
Jmenovitá maximální teplota Minimální izolační odpor
st. C Momega
100 až 300 10
301 až 500 2
501 až 850 0,5
3.3.1.2 Přesnost odporu je dána těmito tolerancemi:
Toleranční třída Tolerance v st. C
A 0,15 + 0,002 |t|
B 0,30 + 0,005 |t|
3.3.1.3 Doba odezvy
Odporové snímače teploty se zkouší bez teplotních
jímek, za následujících podmínek:
a) rychlost proudění vody v použitelném průřezu musí
být (0,4 +/- 0,05) m/s,
b) počáteční teplota musí být v rozmezí (5 až 30) st.
C,
c) teplotní krok nesmí být větší než 10 st. C,
d) konečná teplota vody se nesmí během měření lišit o
více než +/- 1 % teplotního kroku,
e) minimální hloubka ponoru se musí rovnat citlivé
délce snímače teploty, ke které se přičte
pětinásobek jeho průměru; je-li navržená hloubka
ponoru snímače teploty menší než výše uvedená
hodnota, provede se zkouška při navržené hloubce a
tato hloubka ponoru se uvede ve zkušebním protokolu,
f) doba odezvy nesmí překročit specifikaci výrobce.
3.3.1.4 Samoohřívání
Tato zkouška se provede se snímačem teploty ponořeným
po uváděnou pracovní hloubku ponoření do dobře
promíchávané vody udržované na bodu mrazu. Odpor v
ustáleném stavu se změří takovým proudem, aby výkon
vzniklý ve snímači teploty nebyl větší než 0,1 mW. V
případě snímače teploty se jmenovitým odporem 100 omega
se musí odpor v ustáleném stavu měřit při maximálním
výrobcem uváděném jmenovitém proudu nebo 10 mA, podle
toho, který je menší. Přírůstek teploty rovnající se
naměřenému přírůstku odporu nesmí přesahovat 0,3 st. C.
3.3.1.5 Chyba ponoření
Zkouška se provede s takovým měřicím proudem, aby výkon
vzniklý ve snímači teploty nebyl větší než 0,1 mW. Při
zkoušce se pomalu snižuje hloubka ponoru, až dojde k
indikovaným změnám teploty 0,1 st. C. Potom se změří
hloubka ponoru a uvede se jako minimální použitelná
hloubka ponoru.
3.3.1.6 Termoelektrický účinek
U zkoušeného snímače teploty se pomalu mění hloubka
ponoru mezi pracovní a maximální hloubkou ponoru ve
vzduchové a solné lázni s teplotou 100 st. C, dokud se
termoelektrické napětí na svorkách nedostane na své
maximum, konec snímače teploty bližší svorkám je
umístěn v ledové tříšti. Termoelektrické napětí nesmí
přesahovat 20 mýV.
3.3.1.7 Mezní teploty
Snímač teploty se vystaví horní a dolní mezi svého
rozsahu po dobu 250 hodin při každé teplotě. Musí být
ponořen alespoň po svou uvedenou kalibrační hloubku
ponoření. Je-li dolní mez pod teplotou varu kapalného
dusíku při atmosférickém tlaku, musí se pro tuto
zkoušku použít teplota kapalného dusíku. Snímač teploty
se nechá mezi zkouškami ustálit při pokojové teplotě.
V důsledku těchto zkoušek se odpor při 0 st. C nesmí
změnit o více než o hodnotu, která odpovídá 0,15 st. C
pro snímače teploty s dovolenou chybou třídy A a 0,30
st. C pro snímače teploty s dovolenou chybou třídy B.
Rovněž se vyzkouší, zda snímač teploty nadále splňuje
požadavky na izolační odpor (bod 3.3.1.1).
Snímače teploty, které se používají se zlepšenými
parametry v rozsazích užších než je jejich celý
pracovní rozsah, se zkouší v rozsahu stanoveném
výrobcem měřiče tepla.
3.3.1.8 Zkouška teplotní stability
Aby bylo možné určit dlouhodobou stabilitu snímače
teploty, musí být měřidlo vystaveno zkouškám
zrychleného opotřebení. Tuto zkoušku je možné vykonat
pouze za předpokladu, že jsou tyto zkoušky pro daný
vzorek přiměřené.
Snímač teploty se pomalu přivede na horní teplotní mez,
pak se vystaví vlivu vzduchu při pokojové teplotě a
následně se pomalu přivede na dolní teplotní mez.
Tento postup se zopakuje desetkrát. Při každé mezní
teplotě se snímač teploty ponoří do vyznačené hloubky
ponoření a při této teplotě se musí udržet po dobu, než
dojde k teplotnímu ustálení.
V důsledku těchto zkoušek se odpor při 0 st. C nesmí
změnit o více než o hodnotu, která odpovídá 0,15 st. C
pro snímače teploty s dovolenou chybou třídy A a 0,30
st. C pro snímače teploty s dovolenou chybou třídy B.
Rovněž se vyzkouší, zda snímač teploty nadále splňuje
požadavky na izolační odpor (bod 3.3.1.1).
3.3.2 Další zkoušky schválení typu pro odporové snímače teploty pro
měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou
3.3.2.1 U odporových snímačů teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou se dále provedou
následující zkoušky:
a) minimální ponor,
b) přesnost odporu a největší chyby páru a
c) dlouhodobá stabilita.
3.3.2.1.1 Minimální ponor
Hloubka ponoření měřidla v termostatické lázni o
teplotě (80 +/- 5) st. C, při teplotě okolního
prostředí (25 +/- 5) st. C, kdy při hlubším ponoření se
elektrický odpor měřidla změní o hodnotu odpovídající
teplotě < 0,1 K.
3.3.2.1.2 Přesnost odporu a největší chyba páru
Snímače teploty, které jsou částí páru, musí být
zkoušeny bez svých teploměrových jímek při třech
teplotách z následující řady:
(5 +/- 3) st. C; (40 +/- 5) st. C; (70 +/- 5) st. C;
(90 +/- 5) st. C; (130 +/- 5) st. C; (16 +/- 5) st. C.
Teploty se zvolí s ohledem na jejich optimální
rozložení v celém rozsahu teplot stanoveném výrobcem.
Hodnoty elektrického odporu zjištěné měřením se musí
dosadit do soustavy tří rovnic, čímž se získají tři
konstanty rovnice pro teplotu a elektrický odpor podle
bodu 2.2.3.2; těmito třemi změřenými body se proloží
křivka. Výsledná křivka je charakteristická pro
teplotní čidlo.
Pomocí standardních konstant podle bodu 2.2.3.2 je
definována ideální křivka. Chyba měřidla se určí tak,
že se od odporu vypočítaného z charakteristické rovnice
odečte hodnota odporu vypočítaného z "ideální" rovnice.
Dále se stanoví největší chyby páru v teplotním rozsahu
a v rozsahu rozdílů teplot stanovených pro teplotní
čidla. Pro teploty ve vratném potrubí nad 80 st. C je
třeba vzít v úvahu pouze rozdíly teplot nad 10 K.
Největší chyby páru popsané výše musí být v mezích
stanovených vztahem:
E
t
= +/- (0,5 + 3 deltaThetamin/deltaTheta) [%]
Jestliže odporové snímače teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou a kalorimetrické
počitadlo tvoří neoddělitelný člen nebo se má
schvalovat kompaktní měřič teplota, pak se musí použít
zkušební podmínky pro daný člen nebo pro kompaktní
měřič tepla.
3.3.2.1.3 Zkouška dlouhodobé stability
Aby bylo možné určit dlouhodobou stabilitu měřiče
tepla, pak členy těchto měřičů musí být vytaveny
zkouškám zrychleného opotřebení, pokud jsou takové
zkoušky pro daný vzorek přiměřené.
Zkouška měřidla se provede podle bodu 3.3.1.8.
Chyba stálosti musí být menší než 0,1 st. C.
Po dokončení teplotních cyklů se vyzkouší izolační
odpor odporových snímačů teploty pro měřiče tepla
dodávaného teplonosnou kapalinou jako členů měřiče
tepla za následujících podmínek:
a) izolační odpor mezi stonkovou trubicí a každým z
připojených vodičů se musí změřit stejnosměrným
zkušebním napětím 100 V při teplotě okolí (15 až 35)
st. C a při relativní vlhkosti vzduchu nepřesahující
75 %, polarita napětí se musí měnit a naměřený
izolační odpor nesmí být menší než 100 Momega,
b) izolační odpor mezi kovovým obalem měřidla a každým
z připojených vodičů se musí měřit tehdy, když je
měřidlo na své maximální teplotě, stejnosměrným
zkušebním napětím, které nepřekračuje hodnotu 10 V,
polarita napětí se musí měnit a naměřený izolační
odpor nesmí být menší než 10 Momega.
3.3.3 Další zkoušky pro snímače s převodníkem pro měřidla průtoku U
snímačů s převodníkem pro měřidla průtoku se dále provede funkční
zkouška elektroniky převodníku podle návodu výrobce.
3.4 Certifikát schválení typu
Náležitosti certifikátu o schválení typu stanoví zvláštní právní
předpis.^2)
4 OVĚŘOVÁNÍ
4.1. Ověřování snímačů teploty se skládá z:
a) vnější prohlídky,
b) zkoušky izolačního odporu,
c) zkoušky teplotní závislosti,
d) vyhodnocení výsledků a
e) zápisu do evidenčního listu, vystavení ověřovacího listu a opatření
snímače teploty úřední značkou.
Pro zkoušení je použita metoda přímého porovnání údaje zkoušeného
měřidla s údajem etalonového teploměru.
4.2 Pro ověření se použijí kontrolní přístroje uvedené v bodu 3.2.
4.3 Požadavky na kontrolní přístroje použité při zkoušce
4.3.1 Přístroje musí mít zaručenou metrologickou návaznost.
4.3.2 Nejistota měření etalonážního zařízení musí být menší nebo rovna
1/5 nejvyšší dovolené chyby zkoušeného snímače teploty předloženého k
ověření.
4.4 Podmínky v průběhu zkoušek
4.4.1 Teplota prostředí musí být v intervalu (15 až 35) st. C.
4.4.2 Změny teploty prostředí nesmí překročit po dobu zkoušky 5 st. C.
4.4.3 Rozsah relativní vlhkosti je (25 až 75) %.
4.4.4 Skutečná teplota a relativní vlhkost se nesmí v rozmezí
stanoveného rozsahu měnit v průběhu jednoho měření o více než +/- 2,5
st. C a +/- 5 %.
4.5 Popis zkoušek
4.5.1 Vnější prohlídka
Při vnější prohlídce se kontroluje:
a) celkový stav snímače teploty, zda není poškozena stonková trubice
nebo kabel a stav těsnících elementů,
b) poskytnutí informací a provedení měřidla podle bodu 2.2.1.2 nebo
2.2.2.1.
Pokud měřidlo nevyhoví požadavkům podle tohoto bodu, z dalších zkoušek
se vyloučí.
4.5.3 Izolační odpor
Izolační odpor snímače teploty se měří stejnoměrným zkušebním napětím
100 V při teplotě mezi (15 až 35) st. C, při vyšších teplotách napětím
10 V. Relativní vlhkost se pohybuje v mezích (25 až 75) %. Odpor se
měří mezi vodiči vnitřního vedení, spojenými na svorkovnici hlavice
nebo na konektoru a pláštěm snímače teploty; u snímačů teploty s
pomocnou smyčkou i mezi vodiči čidla a smyčky; u snímačů teploty s
pátým (zemnícím) vodičem, též mezi vodiči čidla a tímto vodičem.
Měření je nutné provést při obou polaritách napětí, platí nižší
hodnota.
Minimální hodnoty izolačního odporu jsou shodné jako v bodu 2.2.1.3.
4.5.4 Zkouška teplotní závislosti se provádí nejméně v blízkosti 0 st.
C a maximální pracovní teploty. Při této zkoušce se porovnává skutečný
odpor snímače teploty s hodnotami podle bodu 2.1.1.
Teplota se určuje platinovým odporovým snímačem teploty - sekundárním
etalonem druhého řádu.
Při měření se postupuje takto: nejdříve se zkouška teplotní závislosti
provádí v blízkosti 0 st. C, pak v blízkosti maximální teploty a
naposledy v blízkosti 0 st. C.
Při každé teplotě je třeba provést nejméně dva odečty hodnot odporu
všech snímačů teploty.
Výsledkem zkoušky teplotní závislosti je konstatování, že snímač
teploty vyhověl nebo nevyhověl požadavkům podle bodu 3.3.1.2.
4.6 Vyhodnocení a zpracování naměřených hodnot
4.6.1 Odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou
4.6.1.1 Při vyhodnocování měření se vypočítají průměrné hodnoty
pro jednotlivé zkušební teploty; údaje etalonového
teploměru, skutečná teplota zkušební lázně a údaje
zkoušeného měřidla se porovnají s předepsanými
hodnotami odporu a s hodnotami nejvyšší dovolené chyby
odporového snímače pro měřiče tepla dodávaného
teplonosnou kapalinou podle bodu 2.1.2.1.
Dál se určí největší dovolená chyba odporového snímače
teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou
kapalinou Et, která je definována vztahem:
Et = +/- (0,5 + 3 deltaThetamin/deltaTheta) [%]
Vztah mezi teplotou a elektrickým odporem každého
jednotlivého snímače z dané dvojice se nesmí lišit od
hodnot vyplývajících ze vztahu uvedeného v bodu
2.1.1.3 (s použitím standardních hodnot konstant A,
B, C) o více než o hodnotu, která odpovídá 2 K.
4.6.1.2 Izolační odpor
Nejnižší hodnoty izolačního odporu jsou stanoveny v
bodu 2.2.1.1.
Normované hodnoty odporu v závislosti na teplotě i
tolerance jsou dány vztahy podle bodu 2.1.1.
4.6.2 Odporové snímače teploty bez převodníku pro měřiče tepla
dodávaného vodní párou a odporové snímače pro měřidla průtoku
4.6.2.1 Při vyhodnocování měření se vypočítají průměrné hodnoty
pro jednotlivé zkušební teploty. Údaje etalonového
teploměru, skutečná teplota zkušební lázně a údaje
zkoušeného měřidla se porovnají s předepsanými
hodnotami odporu a s hodnotami povolených chyb podle
bodu 2.1.1.3.
4.6.2.2 Nejnižší hodnoty izolačního odporu jsou uvedeny v bodu
2.2.1.1 písm. c).
4.6.3 Odporové snímače teploty s převodníkem pro měřidla průtoku
4.6.3.1 Při vyhodnocování měření se vypočítají průměrné hodnoty
pro jednotlivé zkušební teploty; údaje etalonového
teploměru, skutečná teplota zkušební lázně a údaje
zkoušeného měřidla se porovnají s normovanými hodnotami
výstupního signálu a s povolenými chybami dle
specifikace výrobce.
4.6.3.2 Nejnižší hodnoty izolačního odporu jsou stanoveny v
bodu 2.2.1.1 písm. c).
4.6.3 Nejistota měření zkušebního zařízení
Nejistoty měření spojené s etalony, metodami a měřicími
zařízeními musí být vždy známé a musí být:
a) menší než 1/5 největších dovolených chyb daného
měřiče tepla nebo jeho členů, nebo
b) odečteny od nejvyšších dovolených chyb daného
měřidla za účelem získání nových hodnot nejvyšších
dovolených chyb.
4.7 Ověření měřidla
Snímače teploty, které splnily požadavky stanovené touto vyhláškou, se
označí úřední značkou^3) nebo se vydá ověřovací list a nebo se použije
obou způsobů.
1) § 1 vyhlášky č. 262/2000 Sb., kterou se zajišťuje jednotnost a
správnost měřidel a měření, ve znění vyhlášky č. 344/2002 Sb.
2) § 3 vyhlášky č. 262/2000 Sb.
3) § 6 vyhlášky č. 262/2000 Sb.
