Счетчики тепла. Часть 1
advertisement
МЕЖДУНАРОДНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЗАКОНОДАТЕЛЬНОЙ МЕТРОЛОГИИ (МОЗМ) мозм МЕЖДУНАРОДНАЯ РЕКОМЕНДАЦИЯ СЧЕТЧИКИ ТЕПЛА Часть 1: Общие требования HEAT METERS Part 1: General requirement МОЗМ МР 75-1 Издание 2002 Содержание 1 2 3 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 4 4.1 4.2 4.3 4.4 4.5 4.6 4.7 4.8 4.9 4.10 4.11 4.12 4.13 4.14 4.15 4.16 4.17 5 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 5.6 6 6.1 6.2 6.3 6.4 6.5 7 7.1 7.2 8 9 Область распространения........................................................................ Ссылки........................................................................................................ Типы прибора............................................................................................ Полный прибор......................................................................................... Комбинированный прибор....................................................................... Гибридный прибор …………………………………………………....... Сборочные единицы счетчика тепла, который является комбинированным прибором................................................................... Испытуемое оборудование (ИО) ............................................................ Определения и обозначения..................................................................... Время отклика, Т0,5..................................................................................... Быстродействующий счетчик.................................................................... Нормированное напряжение Un................................................................. Нормированные рабочие условия............................................................. Нормальные условия.................................................................................. Влияющая величина.................................................................................... Влияющие факторы..................................................................................... Помеха........................................................................................................... Типы погрешностей..................................................................................... Типы ошибок................................................................................................ Стандартные значения измеряемой величины (СЗИМ).......................... Условно истинное значение........................................................................ Модель счетчика.......................................................................................... Электронный прибор................................................................................... Электронный элемент................................................................................... Минимальная глубина погружения преобразователя температуры....... Эффект самонагревания............................................................................... Нормированные рабочие условия............................................................... Пределы диапазона температур................................................................. Пределы разности температур..................................................................... Пределы расхода............................................................................................ Пределы тепловой мощности........................................................................ Максимально допускаемое рабочее давление, МДРД................................ Максимальная потеря давления.................................................................... Технические характеристики......................................................................... Материалы и конструкция............................................................................. Требования вне диапазона расхода............................................................... Дисплей............................................................................................................ Защита против мошенничества..................................................................... Основное напряжение..................................................................................... Установленный рабочий диапазон................................................................ Разность температур...................................................................................... Расход............................................................................................................... Формула передачи тепла............................................................................... Метрологические характеристики (максимально допускаемые погрешности) 2 Общее.............................................................................................................. Значения максимально допускаемых погрешностей.................................................................................................. 9.3 Применение максимально допускаемых погрешностей............................. 10 Классификация окружающей среды............................................................. 10.1 Класс А окружающей среды (коммунально-бытовое применение, установки внутри помещения)....................................................................... 10.2 Класс В окружающей среды (коммунально-бытовое применение, установки вне помещения) ............................................................................ 10.3 Класс С окружающей среды (промышленные установки) ......................... 11 Спецификация счетчика тепла....................................................................... 11.1 Преобразователь расхода................................................................................ 11.2 Пара преобразователей температуры............................................................ 11.3 Вычислитель..................................................................................................... 11.4 Полные счетчики.............................................................................................. 12 Информация, поставляемая со счетчиками тепла или сборочными 13 единицами Приложение А (обязательное) Уравнения коэффициента теплопередачи.............. 9.1 9.2 3 ПРЕДИСЛОВИЕ Межд ународная Организация Законодательной Метрологии (МОЗМ) является всемирной, межправительственной организацией, основной з адачей которой является использ уемых гармонизация правил национальными и метрологического метрологическим и ко нтроля, службами или соответствующими организациями государств -членов. С уществуют две основные категории п ублик аций МОЗМ: 1) Международные Рекомендации (МОЗМ Р) , которые являются м оделью правил, устанавливающих требуемые метрологические хара ктеристики определенных средств измерений и определяющих методы и оборудование для проверки их соответствия. Государства -члены МОЗМ должны обеспечивать внедрение этих Рекомендаций в наиб олее возможной степени. 2) Международные Документы (МОЗМ Д) , которые по своей природе являются информативными и предназначены для и Док ументов МОЗМ улучшения работы метрологических служб. Проекты техническими Рекомендаций комитетами государствами-членами. или подкомитетами, Определенные разрабатываются которые международные и образ уются региональные инстит уты также принимают участие на консультационной основе. Соглашения о сотрудничестве заключены между МОЗМ и некот орыми инстит утами, такими как ИСО и МЭК, с целью избежания прот иворечивых требований. Следовательно, производители и потр ебители средств измерений, испытательные лаборатории и другие могут прим енять одновременно публикации МОЗМ и публикации других организ аций. Межд ународные Рекомендации и Международные Док умент ы публик уются на франц узском ( F) и английском (Е) языках и подл ежат периодическому пересмотру. 4 Настоящая п убликация – Рекомендация МОЗМ МР 75 -1, издание2002 г. – была разработана техническим МОЗМ ТК 11 “Устройства для измерения температ уры и связанных с ней величин » на основе части 1 Европейского стандарта EN 1434 (1997), соответствующие параграфы которого были воспроизведены с согласия Европейского Комитета по Стандартизации ( CEN). Данная Рекомендация одобрена для окончательной публикации МКЗМ в 2001 г. и б удет санкционирована Междун ародной Конференцией Законодател ьной Метрологии в 2004 году. Рекомендация МОЗМ 75 включает три части: Часть 1 (Общие требования) и Часть 2 (Испытания с целью утверждения типа и испытания первичной поверки), которые изданы в 2002 г. как отдельные п убликации, и Часть 3 (Формат отчета об испытаниях), которая будет издана позднее. Она заменяет предыдущее издание 1988 г ода. Публикации МОЗМ можно получить из Международного Бюро Законодательной Метрологии. Bureau International de Métrologie Légale 11, rue Turgot – 75009 Paris – France Teлефон: 33 (1) 48 78 12 82 и 42 85 27 11 Факс: 33 (1) 42 82 17 27 E-mail: bilm@oiml.org 5 СЧЕТЧИКИ ТЕПЛА Часть 1: Общие требования 1 Область распространения 1 Область применения Настоящая Рекомендация распространяется на счетчики тепла, которые являются средствами измерений тепла в теплообменной сети, поглощаемой или отдаваемой жидкостью, называемой теплоносителем. Она включает соответствующую схему испытаний для оценки типа и поверки. Счетчики тепла, которые предъявляются для контроля законодательной метрологическим службам должны отвечать требованиям настоящей Рекомендации. Приложение 1 определяет общие требования к счетчикам тепла 2 Ссылки Международный Словарь терминов в законодательной метрологии (VIML, 2000) Международный Словарь основных и общих терминов в метрологии (VIM, 1993) Публикация МЭК 61010-1 (2001-02) Требования по безопасности для электрического оборудования для измерений, контроля и лабораторного применения – Часть 1: Общие требования Международная Электротехническая Комиссия. Женева Стандарт ИСО 7268 (1983-05) Компоненты трубопровода – Определение номинального давления IAPWS-IF97. Промышленный стандарт для термодинамических свойств Публикация МЭК 60751 (1983-01), Изменение 1 (1986) Платиновые термометры сопротивления 3 Типы устройств Для целей настоящей рекомендации счетчики тепла определены или как полное устройство или как комбинированное устройство. 3.1 Полное устройство Счетчик тепла, котрый не имеет отделяемых составных единиц, как указано в п.3.4. 3.2 Комбинированное устройство Счетчик тепла, который имеет отделяемые составные единицы, как указано в п.3.4. 3.3 Гибридное устройство (часто называемое «компактным» устройством) 6 Счетчик, который для целей утверждения типа и поверки, может быть отнесен к комбинированному устройству, как определено в п.3.2. Однако, после поверки, его составные единицы должны быть отнесены к неотделяемым. 3.4 Составные единицы счетчика тепла, который является комбинированным устройством Преобразователь расхода, пара преобразователей температуры и вычислитель или комбинация из них. 3.4.1 Преобразователь расхода Составная единица, через который протекает жидкий теплоноситель в прямом и обратном трубопроводах теплообменной сети и который выдает сигнал, являющимся функцией объема или массы или объемного или массового расхода. 3.4.2 Пара преобразователей температуры Составная единица (для монтажа с и без карманов), которая является чувствительной к температуре жидкого теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах теплообменной сети. 3.4.3 Вычислитель Составная единица, которая получает сигналы от преобразователя расхода и преобразователей температуры и вычисляет и показывает количество обменного тепла. 3.5 Испытуемое оборудование (ИО) Составная единица, комбинация составных единиц или полный счетчик, подвергаемых испытаниям. 4 Терминология и обозначения Для целей настоящей рекомендации применяются следующие определения и обозначения. 4.1 Время отклика, t0,5 Интервал времени между моментом, когда поток или разность температур подвергается внезапному изменению и моментом, когда отклик достигает 50 % значения. 4.2 Быстродействующий счетчик Счетчик пригодный для теплообменной сети с быстрыми динамическими изменениями обменного тепла. 4.3 Нормированное напряжение Un 7 Напряжение внешнего источника питания, требуемого для работы счетчика тепла, условно напряжение основного источника переменного тока. 4.4 Нормированные рабочие условия Условия применения, устанавливающие диапазон значений влияющих величин, при которых метрологические характеристики устройства находятся в пределах максимально допускаемых погрешностей. (Адаптировано из VIM 5.5) 4.5 Нормальные условия Совокупность определенных значений влияющих факторов, предписанных для взаимного сравнения результатов измерений. (VIM 2.7) 4.6 Влияющая величина Величина, которая не является измеряемой, но оказывает влияние на значение измеряемой величины или показание средства измерения. 4.7 Влияющий фактор Влияющая величина, имеющая значение в пределах нормированных рабочих условий. 4.8 Помеха Влияющая величина, имеющая значение за пределами нормированных рабочих условий. 4.9 Типы погрешности 4.9.1 Погрешность (показания) cредства измерений Показание средства измерения минус условно истинное значение измеряемой величины. 4.9.2 Основная погрешность Погрешность средства измерения, установленная при нормальных условия. (VIM 5.24). 4.9.3 Первоначальная основная погрешность Погрешность средства измерения, установленная перед эксплуатационными испытаниями и испытаниями на долговечность. 4.9.4 Погрешность долговечности Разность между основной погрешностью после периода эксплуатации и первоначальной основной погрешностью. 4.9.5 Максимально допускаемая погрешность (МДП) Предельно допускаемые значения погрешности (положительные или отрицательные). 4.10 Типы ошибки 4.10.1 Ошибка 8 Разность между погрешностью показания и основной погрешностью прибора. 4.10.2 Ошибка переходного характера Моментальные изменения в показании, которые не могут быть объяснены, запомнены или переданы в качестве результатов измерений. 4.10.3 Существенная ошибка Ошибка, большая чем абсолютное значение МДП, которая не является ошибкой переходного характера. Пример: если МДП равна 4.11 2 %, то существенная ошибка равна ошибке большей чем 2 %. Стандартные значения измеряемой величины (СЗИВ) Определенная совокупность значений расхода, температуры в обратном трубопроводе и разность температур, предписанных для сличения результатов измерений. 4.12 Условно истинное значение Значение величины, которое для целей настоящей рекомендации, рассматривается как истинное значение. Примечание: за условно истинное значение в общем принимается значение достаточно близкое к истинному значению, разность между которыми незначительна для данной цели. 4.13 Модель счетчика Счетчики тепла или составные единицы с разными размерами, имеющих семейное сходство в принципе работы, конструкции и материалах. 4.14 Электронный прибор Прибор, состоящий из электронных элементов и выполняющий определенную функцию. 4.15 Электронный элемент Наименьшая физическая единица в электронном приборе, в которой используется электронная дырочная проводимость в полупроводниках или электронная Глубина погружения в термостатическую ванну с температурой (80 5) 0С при проводимость в газах или в вакууме. 4.16 Минимальная глубина погружения преобразователя температуре окружающей среды (25 5) 0 С, больше которой значение сопротивления изменяется на величину, соответствующую ‹ 0,1 К. 4.17 Эффект самонагревания Увеличение сигнала температуры, получаемого от каждого преобразователя температуры пары при непрерывном рассеянии мощности 5 мВт при его погружении 9 до минимальной глубины погружения в водяную ванну, в которой вода перемещается со скоростью 0,1 м/с. 5 Нормированные рабочие условия 5.1 Пределы диапазона температуры 5.1.1 Верхний предел температурного диапазона θmax (в единицах 0С) равен наибольшей температуре жидкого теплоносителя, при которой счетчика тепла должен работать без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.1.2 Нижний предел температурного диапазона θmin равен наименьшей температуре жидкого теплоносителя, при которой счетчик тепла должен работать без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.2 Пределы разностей температуры 5.2.1 Разность температур ∆ θ (в единицах К) равна абсолютному значению разности между температурами жидкого теплоносителя в прямом и обратном трубопроводах теплообменной сети. 5.2.2 Верхний предел разности температур ∆ θmax равен наибольшей разности температур при которой счетчик тепла должен работать при верхнем пределе тепловой мощности без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.2.3 Нижний предел разности температур ∆ θmax равен наименьшей разности температур выше которой счетчик тепла должен работать без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.3 Пределы расхода 5.3.1 Верхний предел расхода qs равен наибольшему расходу, при котором счетчик тепла должен работать в течение короткого времени (‹ 1ч/день; ‹ 200 ч/год) без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.3.2 Постоянный расход qp равен наибольшему расходу, при котором счетчик тепла должен работать непрерывно без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.3.3 Нижний предел расхода qi равен наименьшему расходу, выше которого счетчик тепла должен работать без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.4 Пределы тепловой мощности Верхний предел тепловой мощности Рs равен наибольшей мощности, при которой счетчик тепла должен работать без превышения максимально допускаемой погрешности. 5.4 Максимально допускаемое рабочее давление 10 Максимальное положительное внутреннее давление, которое счетчик тепла может постоянно выдерживать на верхнем пределе диапазона температур, выраженное как PN-cерии, как указано в стандарте ИСО 7268. 5.6 Максимальная потеря давления Потеря давления в теплоносителе, проходящем через преобразователь расхода, когда последний работает при постоянном расходе qp. 6 Технические характеристики Используемые материалы и конструкция счетчиков тепла должны обеспечивать достаточную стабильность, чтобы имелась возможность соответствия прибора по максимально допускаемой погрешности при установке прибора согласно руководства поставщика. 6.1 Материалы и конструкция Все входящие в счетчик тепла элементы должны иметь прочную конструкцию из материалов, обладающих соответствующими свойствами к сопротивлению различным видам коррозии и износа, которые возникают при нормированных рабочих условиях, особенно в случае загрязнения жидкого теплоносителя. Правильно установленный счетчик должен также быть в состоянии оказывать сопротивление воздействию нормальных внешних факторов. Счетчики должны во всех обстоятельствах оказывать сопротивление максимально допускаемому давлению и температурам, для которых они предназначены, без ухудшения работы. 6.1.1 Поставщик счетчика тепла должен заявлять о любых ограничениях в отношении установки счетчика тепла и его ориентации относительно вертикали. 6.1.2 Корпус счетчика тепла должен защищать внутренние части от попадания воды и пыли. Минимальные формы корпусной защиты должны соответствовать IP54 для корпусов, которые должны быть установлены в трубопроводе, и IP52 для других корпусов, все в соответствие с Публикацией МЭК 61010-1. 6.1.3 Счетчики тепла могут быть снабжены интерфейсами для подключения дополнительных приборов. Такие подключения не должны изменять метрологические свойства счетчика тепла. 6.1.4 Максимальная потеря давления при qp не должна превышать 0,25 бар, за исключением случаев, когда счетчик тепла содержит контроллер потока или работает также как редуктор давления. 11 6.2 Требования для значений расхода выше предельных значений Если истинное значение расхода меньше чем пороговое значение, заявленное поставщиком, снятие показаний не разрешается. Примечание: не регистрируется расход теплоносителя через «номинально» закрытый клапан или когда движение жидкости в трубопроводе за закрытым клапаном обусловлено тепловым расширением или сжатием. 6.3 Дисплей (показывающее устройство) 6.3.1 Количество тепла должно быть указано в джоулях, ватт-часах или в десятичных кратных этих единиц. Название или обозначение единицы количества тепла должно быть указано рядом с цифрами, показанными на дисплее. 6.3.2 Дисплей должен включать цифровую или полуцифровую шкалу. Счетчики тепла должны быть сконструированы таким образом, чтобы в случае отказа внешнего источника питания, показание энергии не было потеряно во время этого отказа и оставалось бы доступным минимум в течение года. Примечание: согласно п.6.3.2 нет необходимости обеспечивать, чтобы счетчик тепла продолжал регистрацию тепла при отказе источника питания. 6.3.3 Показывающее устройство должно обеспечивать легкое, надежное и однозначное считывание показаний. 6.3.4 Реальная или видимая высота цифр на дисплее для энергии должна быть не меньше 4 мм. 6.3.5 Цифры, показывающие десятичные доли единицы, должны отделяться от других десятичным знаком. Кроме того, показываемые десятичные доли единицы энергии, должны четко отличаться от других. 6.3.6 Там, где дисплей выполнен в виде роликового типа, продвижение цифры до конкретного значения должно быть завершено во время изменения цифр нижнего уровня от 9 до 0. Ролики, несущие цифры наименьших значений, могут иметь постоянное движение, при котором видимое перемещение цифр должно происходить от низших к верхним. 6.3.7 Дисплей, показывающий количество тепла, должен быть в состоянии регистрировать количество тепла без переполнения по крайней мере равное передаче энергии, соответствующей работе счетчика в течении 3 000 часов на верхнем пределе тепловой мощности Рs. 12 Количество тепла, измеренное счетчиком тепла, работающем на верхнем пределе тепловой мощности в течение одного часа, должны соответствовать по крайней мере одной наименьшей значащей цифре дисплея. 6.4 Защита от мошенничества Счетчик тепла должен иметь защитные устройства, которые могут быть опломбированы таким образом, чтобы после опломбирования до того и после того как счетчик тепла был правильно установлен, отсутствовала возможность демонтажа, снятия или переделки счетчика тепла или его регулирующих устройств без очевидного повреждения устройства(в) или пломбы(б). Для счетчиков с внешним источником питания также должны быть предусмотрены средства, обеспечивающие или защиту против его отсоединения от источника питания или делающие очевидным, что это произошло. Примечание: встраивание в корпус счетчика часового индикатора работы даст возможность узнать, когда источник питания был отсоединен. 6.5 Напряжение питания Прибор должен быть полностью работоспособен и погрешность не выходить за максимально допускаемое значение, если происходит изменения напряжения как указано в п.п.6.5.1 -6.5.4. 6.5.1 Приборы, питаемые от источника переменного тока Отклонения напряжения питания от - 15 % до +10 % относительно номинального напряжения прибора. Отклонения частоты напряжения питания переменного от - 2 % до +2 % относительно номинальной частоты прибора. 6.5.2 Приборы, питаемые от внешнего источника переменного тока или постоянного тока низкого напряжения (< 50 В) Отклонения напряжения питания от внешнего источника переменного тока от 50 % относительно номинального напряжения прибора. Отклонения напряжения питания от внешнего источника постоянного тока от - 50 % до +75 % относительно номинального напряжения прибора. 6.5.3 Приборы, питаемые от внутренних неперезаряжаемых или перезаряжаемых батарей, которые не могут заряжаться во время работы прибора Если напряжение батареи упало до критического значения, то это должно быть отражено прибором прежде чем прибор начнет неправильно работать ( например, ухудшение работы дисплея, нестабильность памяти, погрешность превышает МДП и 13 т.д.) или прибор должен автоматически выключиться, сохраняя при этом информацию и время отключения в период не менее 1 года. Момент отключения может быть перепрограммирован. Минимальный период работы, в течение которого прибор должен выполнять свои функции без замены или перезарядки батарей, должен быть определен производителем и должен быть не менее 2 лет. 6.5.4 Приборы, питаемые от внутренних перезаряжаемых батарей, которые могут заряжаться во время работы прибора Такие приборы должны: отвечать требованиям п. 6.5.3 с внешним отключаемым источником (вручную или аварийно) или отвечать требованиям для приборов, питаемых от внешнего источника переменного тока или постоянного с низким напряжением (6.5.2) с отключением источника питания (вручную или аварийно) и дополнительно: отвечать требованиям для приборов, питаемых от источника переменного тока (6.5.1) при включении. 7 Установленный рабочий диапазон Рабочие параметры счетчика тепла ограничены предельными значениями диапазона температур, разностью температур, тепловой мощностью и расходами (qs и qi). Если на результаты измерений тепла влияет давление теплоносителя, то оно должно рассматриваться как параметр. 7.1 Разность температур Отношение верхнего и нижнего пределов разности температур не должно быть менее 10. Нижний предел должен быть установлен поставщиком и равен или 1, 2, 3, 5 или 10 К. Предпочтительное значение 3 К. 7.2 Расход Отношение постоянного расхода к нижнему пределу расхода (qр / qi) должно быть 10, 25, 50, 100 или 250. 8 Формула передачи тепла Тепло, переданное к телу или от него, может быть определено исходя из значений его массы, теплоемкости и изменения температуры. 14 В счетчиках тепла скорость изменения энтальпии на входе и выходе теплообменника интегрируется во времени. Уравнение для этой операции следующее: Q= ti t0 qm ∆h d t где: Q – количество тепла, отданное или полученное; qm- массовый расход жидкого теплоносителя, проходящий через счетчик тепла; ∆h – разность энтальпий теплоносителя на входе и выходе теплообменного контура; t - время. Если устройство определяет объем вместо массы, то уравнение будет следующим: Q= v1 k ∆θ dV v0 где: Q - количество тепла, отданное или полученное; V - объем прошедшей жидкости; к - так называемый тепловой коэффициент, является функцией свойств теплоносителя при соответствующих температурах и давлении; ∆θ – разность температур на входе и выходе теплообменного контура. Условно истинное значение теплового коэффициента к для воды, применяемой в качестве теплоносителя, должно быть получено из формул (А.1) - (А.5) Приложения А – где давление должно быть равным 16 барам. Для счетчиков тепла, применяемых с теплоносителем, другим чем вода, поставщик должен заявить тепловой коэффициент как функцию температуры и давления. Примечание: Таблицы со значениями тепловых коэффициентов для жидкостей других чем вода можно найти в книге «Handbuch der Wärmeverbrauchmessung’, Dr. F. Adunka, Vulkan-Verlag, Essen; ISBN 3-8027-2364-3. 9 Метрологические характеристики (максимально допускаемые погрешности, МДП) Счетчики тепла должны удовлетворять установленным границам в отношении максимально допускаемых погрешностей при испытаниях с целью утверждения типа, первичной и последующих поверок. 9.1 Общее 9.1.1 Преобразователи расхода счетчиков тепла и полные счетчики тепла относятся к одному из следующих трех классов точности: класс 1, класс 2 и класс 3. 15 Класс полного счетчика определяется классом преобразователя расхода 9.1.2 Максимально допускаемые погрешности счетчиков тепла (положительные или отрицательные) по отношению к условно истинному значению тепла представляются как относительные погрешности, изменяющимися в функции разности температур и расхода. 9.1.3 Максимально допускаемые погрешности составных единиц (положительные или отрицательные) вычисляются из разности температур для случая вычислителя и пары преобразователей температуры и из расхода в случае преобразователя расхода. 9.1.4 Относительная погрешность Е выражается как: Е= Хd Хc Хc 100% где Хd – показанное значение Хc - условно истинное значение. 9.2 Значения максимально допускаемых погрешностей 9.2.1 Максимально допускаемые погрешности полного счетчика тепла МДП полного счетчика вычисляется как функция разности температур отношения (∆θmin/∆θ) и отношения (qp/q). МДП полного прибора класов точности 2 и 3 равна арифметической сумме Ес (9.2.2.3), Еt (9.2.2.2) и Еf(9.2.2.3). Классы счетчиков тепла определяются классом преобразователя расхода Класс 1: смотри примечание к п.9.2.2.3 Класс 2 и класс 3: Е = Ес + Еt + Еf 9.2.2 Максимально допускаемые погрешности cоставных единиц 9.2.2.1 Вычислитель Еc = (0,5 + ∆θmin/∆θ), где погрешность Еc значение показанного тепла по отношению к условно истинному значению тепла. 9.2.1.1 Пара преобразователей температуры Еt = (0,5 + 3 ∆θmin/∆θ) где погрешность Еt есть значение показанного тепла по отношению к условно истинному значению зависимости между выходным сигналам пары преобразователей температуры и разности температур. 16 Зависимость между температурой и сопротивлением каждого преобразователя температуры пары не должна отличаться значений формулы, приведенной стандарте EN 60751 (используя стандартные значения постоянных А, В и С) более чем на количество, эквивалентное 2 К. 9.2.3 Преобразователь потока Класс 1: Еf = смотри примечание Класс 2: Еf = Класс 3: Еf = (2 + 0,02 qp/q), (3 + 0,05 qp/q), но не больше 5% но не больше 5% где погрешность Еf есть значение показанного тепла по отношению к условно истинному значению зависимости между выходным сигналом преобразователя расхода и массой или объемом. Примечание: Е и Еf для класса 1 будут определены, когда станет возможным усовершенствовать испытательные процедуры и преобразователи расхода. Могут быть представлены следующие определения для преобразователей расхода 1 класса: Для полного счетчика: Е= (2 + 4 ∆θmin/∆θ + 0,01 qp/q) Для преобразователей расхода: Еf = (1 + 0,01 qp/q), но не больше 3,5 % Полагается, что эти максимально допускаемые погрешности могут применяться для счетчиков тепла с преобразователями расхода qp 100 м3/ч. 9.3 Применение максимально допускаемых погрешностей 9.3.1 Для комбинации составных единиц, как определено в п.3.4, максимально допускаемая погрешность равна арифметической сумме максимально допускаемых погрешностей каждой составной единицы. 9.3.2 Погрешности комбинированных устройств не должны превышать арифметической суммы максимально допускаемых погрешностей составных единиц, указанных в п.п. 9.2.2.1 – 9.2.2.3. 9.3.3 Поставщик комбинированных устройств может оговаривать, что они должны рассматриваться как полные устройства для применения максимально допускаемых погрешностей. 10 Классификация окружающей среды Счетчики тепла должны соответствовать одной или более следующим классам окружающей среды в зависимости от их применения. 17 10.1 Окружающая среда класса А (бытовое применение, установка внутри помещения) 10.2 - температура окружающей среды от + 5 0С до 55 0С. - условия с низким уровнем влажности. - нормальные электрические и электромагнитные условия. Окружающая среда класса В (бытовое применение, установка снаружи помещения) - температура окружающей среды от -25 0С до 55 0С. - условия с нормальным уровнем влажности. - нормальные электрические и электромагнитные условия. - механические условия с низким уровнем. 10.3 Окружающая среда класса С (промышленное установки ) - температура окружающей среды от + 5 0С до 55 0С. - условия с нормальным уровнем влажности. - высокие электрические и электромагнитные условия. - механические условия с низким уровнем. 11 Спецификация счетчика тепла Каждый счетчик должен сопровождаться руководством по эксплуатации и перечнем данных, содержащий информацию, указанную в 11.3 - 11.4. Счетчики тепла и/или его составные элементы должны иметь четкую маркировку с информацией перечисленной в 11.1 - 11.4 (наклонный шрифт). 11.1 Преобразователь расхода - Поставщик (название или торговый знак) - Обозначение типа, год изготовления, серийный номер - Класс точности - Пределы расхода (qi, qp и qs) - Пределы температуры (θmin и θmax) - Максимально допускаемое рабочее давление (PN-класс)) - Одну и более стрелок, показывающих направление потока - Класс окружающей среды - Теплоноситель, другой чем вода - Номинальный коэффициент пересчета (литров/импульс или соответствующий коэффициент для нормального и испытательного выхода - Ограничения по ориентации счетчика при установке 18 11.2 - Максимальная потеря давления (потеря давления при qp - Требования к установке, включая длины установочных труб - Физические размеры (длина, высота, ширина, спецификация резьб/фланцев - Выходной сигнал для нормированной операции (тип/уровни) - Выходной сигнал для испытаний (тип/уровни) - Исполнение при расходах, больших чем qs - Пороговое значение минимального потока - Время отклика для быстродействующих счетчиков - Требования к источнику питания - напряжение частота - Требования к батареи - напряжение, тип, срок службы Пара преобразователей температуры - Поставщик (название или торговый знак) - Обозначение типа, например, Pt 100, год изготовления, серийный номер - Пределы температуры - Пределы разности температур - Максимальное допускаемое рабочее давление для прямо смонтированных пре- (θmin и θmax) (∆θmin и ∆θmax) образователей (PN-класс) 11.3 - Обозначение преобразователей расхода и датчиков возвратной температуры - Схема соединения преобразователей (например, 4- или 2-проводный) - Полное сопротивление 2-проводной схемы - Принцип работы - Максимальное значение RMS преобразователя тока - Физические размеры - Требования к установке (например, монтаж в выемке) - Максимальная скорость жидкости для преобразователя длиной больше 200мм - Минимальная глубина погружения - Выходной сигнал для нормированных условий - Время отклика Вычислитель - Поставщик (название или торговый знак) - Обозначение типа, год изготовления, серийный номер - Тип датчиков температуры ( например, Рt 100 или Рt 500) - Классификация внешних условий 19 - Требования к установке, включая схему соединения преобразователей температуры, показывающую необходимость экранирования или нет 11.3 - Пределы температуры (θmin и θmax) - Пределы разности температур - Требования к входным сигналам от преобразователей потока - Жидкость, если другая чем вода - Должен ли преобразователь расхода работать на входе или выходе. - Дисплейное исполнение (MJ, кВт) - Динамическое поведение - Максимальное значение тепловой энергии (Рs) - Другие функции дополнительно к показанию тепла - Физические размеры - Требования к основному источнику питания – напряжение, частота - Требования к батарейному источнику питания – напряжение, тип, срок службы - и температуры - Значение RMS тока преобразователя температуры - Максимально допустимый сигнал преобразователя потока (частота импульсов) - Выходной сигнал для нормальной операции (тип/уровни) - Выходной сигнал для испытаний (тип/уровни) (∆θmin и ∆θmax) Полные счетчики - Поставщик (название или торговый знак) - Обозначение типа - Класс точности - Классификация окружающей среды - Пределы расхода (qi, qp и qs) - Максимально допускаемое рабочее давление (PN-класс) - Максимальная потеря давления для преобразователя расхода - Пределы температуры (θmin и θmax) - Пределы разности температур - Жидкость, если другая чем вода - Где устанавливается счетчик на входе или выходе потока - Ограничения по ориентации счетчика при установке - Дисплейное исполнение (MJ, кВт) - Другие функции дополнительно к показанию тепла (∆θmin и ∆θmax 20 - Максимальное значение тепловой энергии (Рs) - Требования к установке, включая длину установочных труб - Физические размеры (длина, высота, ширина, спецификация резьб/фланцев) - Требования к основному источнику питания – напряжение, частота - Требования к батарейному источнику питания – напряжение батареи, тип, срок службы. 12 - Максимальная потеря давления для преобразователя расхода (при qp) - Выходной сигнал для нормальной операции (тип/уровни) - Выходной сигнал для испытаний (тип/уровни) - Исполнение при расходах больших чем qs - Время отклика для пары преобразователей температуры - Время отклика для быстродействующих счетчиков Информация, которая должна быть поставлена со счетчиками тепла или составными единицам Инструкции по установке под следующими заголовками должны включать по крайней мере следующую информацию: а) Преобразователь расхода: - промывка системы перед установкой; - установка в прямом или обратном трубопроводе, как показано на вычислителе; - минимальная длина установочных трубопроводов перед и после счетчика; - ограничения по ориентации; - потребность в выпрямителе потока; - требование в защите от риска повреждения вследствие удара или вибрации; - требование по избежанию воздействий при установке труб и фитингов. б) Пара преобразователей температуры - возможная потребность в симметричной установке в трубопроводе такого же размера; - применение карманов или фитингов для преобразователя температуры; - применение тепловой изоляции для трубопровода и головок преобразователей. в) Вычислитель ( и электронный расходомер) - свободное пространство вокруг счетчика; - расстояние между счетчиком и другим оборудованием; - потребность в переходной плате для подгонки стандартизованных отверстий. 21 г) Схема соединений - потребность в подсоединении земли; - максимальная длина кабеля; - требуемое разделение сигнальных и силовых кабелей; - требования для механической опоры; - требования к электрическому экранированию. д) Другое - инструкции по первоначальной проверке и работе; - установка защитных пломб. 22 Приложение А – Уравнение теплового коэффициента Для определения тепла, изменяющегося в теплообменном контуре, должен приниматься во внимание тип теплоносителя (обычно вода) с помощью теплового коэффициента к (p, θf , θr). Тепловой коэффициент является функцией измеряемых физических величин давления p, температуры на входе контура θf и температуры на выходе контура θr, и удовлетворяет уравнению А.1. hf hr Qf Qr Тепловой коэффициент для воды к(p, θf , θr) = 1/ где (A.1) равен определенному объему, hf, hr - определенные теплосодержания (f - прямой, r - обратный поток). Величины , hf, и hr могут быть вычислены согласно Промышленному стандарту для термодинамических свойств воды и потока (IAPWS-IF 97), используя Международную Температурную Шкалу 1990 (ITS-90). Определенный объем = (∂g/∂p)T ( , )= p = πγ RT (A.2) где g равно определенной свободной энергии Гиббса и = p/p* γπ = 34 c p* = 16,53 Мра - niIi(7,1 - )Ii -1 ( - 1,222)Ji (A.3) i 1 Значения для ni, Ii и Ji указаны в таблице 1. Определенная энтальпия где γ = h = g - T(∂g/∂T)p; h( ) = RT (A.4) = T*/T и T *= 1386 K 34 ni(7,1 - )Ii Ji( - 1,222)Ji-1 (A.5) i 1 при 273,73 К Т 623,15; ps(T) p 100 МПа и R = 461,526 J·кг-1·К-1 при ps(T): насыщенное давление Значения для ni, Ii и Ji указаны в таблице 1. Примеры значений для θf = 70 0С и θr = 30 0С при 16 бар; преобразователь расхода встроен: Прямой поток Обратный поток Определенный объем в (м3/кг) 0,102204·10-2 0,100370·10-2 Определенная энтальпия (прямой) 0,294301·103 0,294301·103 Определенная энтальпия (обратн) 0,127200·103 0,127200·103 Тепловой коэффициент в (МДж/м3К 4,0874 4,1621 23 Таблица 1 Коэффициенты и экспоненты уравнений (А.3) и (А.5) i Ii Ji 1 0 2 ni i Ii Ji ni -2 0,146 329 712 131 67 18 2 3 -0,441 418 453 308 46 x 10-5 0 -1 -0,845 481 871 691 14 19 2 17 -0,726 949 962 975 94 x 10-15 3 0 0 -0,375 636 036 720 40 x 101 20 3 -4 -0,316 796 448 450 54 x 10-4 4 0 1 0,338 551 691 683 85 x 101 21 3 0 -0,282 707 979 853 12 x 10-5 5 0 2 -0,957 919 633 878 72 22 3 6 -0, 852 051 281 201 03 x 10-9 6 0 3 0,157 720 385 132 28 23 4 -5 -0,224 252 819 080 00 x 10-5 7 0 4 -0,166 164 171 995 01 x 10-1 24 4 -2 -0,651 712 228 956 01 x 10-6 8 0 5 0,812 146 299 835 68 x 10-3 25 4 10 -0,143 417 299 379 24 x 10-12 9 1 -9 0,283 190 801 238 04 x 10-3 26 5 -8 -0,405 169 968 601 17 x 10-6 10 1 -7 -0,607 063 015 658 74 x 10-3 27 8 -11 -0,127 343 017 416 41 x 10-6 11 1 -1 -0,189 900 682 184 19 x 10-1 28 8 -6 -0,174 248 712 306 34 x 10-9 12 1 0 -0,325 297 487 705 05 x 10-1 29 21 -29 -0,687 621 312 955 31 x 10-18 13 1 1 -0,218 417 171 754 14 x 10-1 30 23 -31 0,144 783 078 285 21 x 10-19 14 1 3 -0,528 383 579 699 30 x 10-4 31 29 -38 0,263 357 816 627 95 x 10-22 15 2 -3 -0,471 843 210 732 67 x 10-3 32 30 -39 -0,119 476 226 400 71 x 10-22 16 2 0 -0,300 017 807 930 26 x 10-3 33 31 -40 0,182 280 945 814 04 x 10-23 17 2 1 0,476 613 939 069 87 x 10-4 34 32 -41 -0,935 370 872 924 58 x 10-25 24
