381/2006 Sb. Vyhláška, kterou se stanoví požadavky na snímače používané jako součást stanoveného měřidla - 3 Schválení typu

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 pro měření v rozsahu teplot (0 až 95) °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 °C, kolísání teploty v pracovním prostoru musí být menší než 0,02 °C,

c) olejová lázeň pro měření v rozsahu teplot (20 až 300) °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 °C a kolísání teploty v pracovním prostoru musí být menší než 0,03 °C,

d) solná lázeň pro měření v rozsahu teplot (200 až 600) °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 °C a kolísání teploty v pracovním prostoru musí být menší než 0,05 °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) °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) °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) °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 měřícího zařízení pro měření odporu musí být lepší 0,01; musí umožnit nastavení potřebné velikosti měřícího proudu, stejnoměrná měřicí zařízení musí být vybavena komutací měřícího 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) Ω,

h) měřič izolačního odporu pomocí stejnosměrného napětí do 100 V, jehož dovolená chyba je nejvýše 10 % a rozsah nejméně do 500 MΩ,

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) °C a při relativní vlhkosti vzduchu nepřesahující 75 %. Polarita zkušebního napětí se musí měnit. Po ustálení hodnoty nesmí být izolační odpor menší než 100 MΩ.

Minimální izolační odpor při maximální teplotě nesmí poklesnout pod následující hodnoty:

Jmenovitá maximální teplota Minimální izolační odpor
°C MΩ
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 °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) °C,

c) teplotní krok nesmí být větší než 10 °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 zkušením 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 Ω 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 °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 °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 °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 μV.

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 °C nesmí změnit o více než o hodnotu, která odpovídá 0,15 °C pro snímače teploty s dovolenou chybou třídy A a 0,30 °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.

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) °C, při teplotě okolního prostředí (25 ± 5) °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) °C; (40 ± 5) °C; (70 ± 5) °C; (90 ± 5) °C; (130 ± 5) °C; (160 ± 5) °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 °C je třeba vzít v úvahu pouze rozdíly teplot nad 10 K.

Největší chyby páru popsané výše musí být v mezích stanovených vztahem:

E = ± (0,5 + 3 ΔΘ /ΔΘ) [%]
t min

Jestliže odporové snímače teploty pro měřiče tepla dodávaného teplonosnou kapalinou a kalorimetrické počitadlo tvoří neoddělitelný člen nebo se má schvalovat kompaktní měřič tepla, 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 vystaveny 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 °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) °C a při relativní vlhkosti vzduchu nepřesahující 75 %, polarita napětí se musí měnit a naměřený izolační odpor nesmí být menší než 100 MΩ,

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 MΩ.

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)

------------------------------------------------------------------

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.