Теплообменники. Измерения и точность измерений при определении мощности
На нашем сайте можно бесплатно скачать Руководящий документ ГОСТ Р ЕН 306-2011 в удобном формате. Узнать актуальный статус документа «Теплообменники. Измерения и точность измерений при определении мощности» на 2016 год.
Скрыть дополнительную информацию
Выберите формат отображения документа:
Страница 1
Страница 2
Страница 3
Страница 4
Страница 5
Страница 6
Страница 7
Страница 8
Страница 9
Страница 10
Страница 11
Страница 12
Страница 13
Страница 14
Страница 15
Страница 16
Страница 17
Страница 18
Страница 19
Страница 20
Страница 21
Страница 22
Страница 23
Страница 24
Страница 25
Страница 26
Страница 27
Страница 28
Страница 29
Страница 30
Страница 31
Страница 32
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО
ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ
|
|
НАЦИОНАЛЬНЫЙ |
ГОСТ Р ЕН |
ТЕПЛООБМЕННИКИ
Измерения и точность измерений
при определении мощности
EN 306:1997
Heat exchangers. Methods of measuring the parameters necessary for establishing
the performance
(IDT)
|
|
Москва Стандартинформ 2013 |
Предисловие
Цели и принципы стандартизации в Российской Федерации установлены Федеральным законом от 27 декабря 2002 г. № 184-ФЗ «О техническом регулировании», а правила применения национальных стандартов Российской Федерации — ГОСТ Р 1.0-2004 «Стандартизация в Российской Федерации. Основные положения»
Сведения о стандарте
1 ПОДГОТОВЛЕН Некоммерческим партнерством «Инновации в электроэнергетике» (НП «ИНВЭЛ ») на основе собственного аутентичного перевода на русский язык европейского регионального стандарта, указанного в пункте 4
2 ВНЕСЕН Техническим комитетом по стандартизации ТК 39 «Энергосбережение, энергетическая эффективность, энергоменеджмент»
3 УТВЕРЖДЕН И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 28 сентября 2011 г. № 360-ст
4 Настоящий стандарт идентичен европейскому региональному стандарту ЕН 306:1997 «Теплообменники. Измерения и точность измерений при определении мощности» (EN 306:1997 «Heat exchangers — Methods of measuring the parameters necessary for establishing the performance»)
5 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст изменений и поправок — в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра (замены) или отмены настоящего стандарта соответствующее уведомление будет опубликовано в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты». Соответствующая информация, уведомление и тексты размещаются также в информационной системе общего пользования — на официальном сайте Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии в сети Интернет
СОДЕРЖАНИЕ
|
1 Область применения. 2 2 Нормативные ссылки. 2 3 Термины и определения. 3 4 Отбор проб. 6 5 Измерение температуры.. 6 6 Измерение расхода. 12 7 Измерение давления. 22 8 Качество рабочих сред. 28 9 Требования по периферийному оборудованию и рабочим средам.. 29 10 Отчет о проведении испытаний. 30 Приложение ДА (справочное) Сведения о соответствии ссылочных международных стандартов ссылочным национальным стандартам Российской Федерации (и действующим в этом качестве межгосударственным стандартам) 30 Библиография. 31 |
Введение
Настоящий стандарт является частью серии стандартов, посвященных теплообменникам.
В стандарте регламентируются методы и точность измерения температуры, давления, качество и массовый расход различных рабочих сред и, в частности, способ определения потерь механической энергии теплообменника.
Применение стандарта позволит унифицировать методы измерения указанных величин и обеспечить точность, что позволит сформулировать общие требования к измерительной аппаратуре.
ГОСТ Р ЕН 306-2011
НАЦИОНАЛЬНЫЙ СТАНДАРТ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ТЕПЛООБМЕННИКИ
Измерения и точность измерений при определении мощности
Heat exchangers.
Methods of measuring the parameters necessary for establishing the performance
Дата введения — 2013-01-01
1 Область применения
Настоящий стандарт распространяется на теплообменники и устанавливает требования к методам измерений, измерительному оборудованию и средствам измерений, предназначенным для измерения температур, расходов, давлений и качества рабочих сред теплообменников.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты, принимаемые с учетом последних изменений:
ЕН 247 Теплообменники. Терминология
ИСО 2186 Измерение расхода жидкости в закрытых каналах. Соединения для передачи сигнала давления между первичным и вторичным элементами
ИСО 5167-1 Измерение расхода рабочих сред вакуумными приборами. Часть 1: Диафрагмы, штуцеры и трубки Вентури, установленные в напорных трубопроводах круглого сечения
ИСО 5221 Распределение и диффузия воздуха — Правила применения техники измерения расхода воздуха в воздушном канале
3 Термины и определения
В настоящем стандарте приняты термины по ЕН 247, а также следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 температура: Средняя кинетическая энергия частиц среды, обусловленная их разнонаправленным движением в среде, находящейся в состоянии термодинамического равновесия.
3.2 температура торможения: Температура движущейся среды, учитывающая увеличение среды при полной остановке потока.
3.3 температура входа: Средняя температура торможения в нормальной точке входа теплообменника.
3.4 температура выхода: Средняя температура торможения в нормальной точке выхода из теплообменника.
3.5 рабочая температура: Температуры входа первичной и вторичной сред соответственно.
3.6 расход жидкости в поперечном сечении канала: Количество жидкости, проходящей через поперечное сечение канала в единицу времени.
3.7 расходомер: Прибор для измерения расхода.
3.8 прямой участок: Часть канала с прямолинейной осью, с постоянной площадью и формой поперечного сечения. Поперечное сечение обычно имеет круглую форму.
3.9 полное распределение скорости: Распределение скорости, не изменяющееся между двумя поперечными сечениями потока. Обычно достигается после прохода по прямому участку канала достаточной длины.
3.10 равномерное распределение скорости: Распределение скорости, приближающееся к скорости, которая устанавливается на протяженном прямом участке закрытого канала, необходимое для выполнения точного измерения расхода.
3.11 стабилизатор расхода: Устройство, устанавливаемое в канале для устранения или уменьшения круговых составляющих скорости, приводящих к возникновению вихревых потоков (вихревой стабилизатор), и/или используемое для сокращения прямого участка, необходимого для получения равномерного распределения скоростей (регулятор профиля).
3.12 постоянный поток1: Поток, при котором расход среды при ее прохождении через измеряемое сечение не изменяется во времени.
_________
1 На практике постоянные потоки зависят от величин таких характеристик, как скорость, давление, масса, плотность и температура, которые изменяются во времени относительно своих средних значений. Такие характеристики можно назвать «статистические постоянные потока».
3.13 импульсный поток со средним постоянным расходом2: Поток, в котором расход через измеряемое сечение является функцией времени и имеет среднее постоянное значение за достаточно длительный период времени.
_______
2 Существует два вида импульсных потоков:
— периодические импульсные потоки;
— случайные импульсные потоки.
3.14 переменный поток3: Поток, в котором расход через измеряемое сечение подвержен произвольным колебаниям во времени.
________
3 Рассматриваемый отрезок времени должен быть достаточно продолжительным для исключения случайного компонента турбулентности собственно потока.
3.15 гидравлический диаметр4: Диаметр, рассчитываемый какучетверенная площадь поперечного сечения потока, деленная на омываемый периметр.
________
4 Для круглого сечения, полностью (без пустот) заполненного жидкостью, гидравлический диаметр равен геометрическому диаметру.
3.16 ламинарный поток (режим течения)5: Поток, для которого силы, вызываемые вязкостью, значительно превосходят силы инерции.
________
5 Ламинарный поток может быть непостоянным, однако он совершенно не подвержен турбулентности. Пример ламинарного потока в круговом сечении — поток Пуазейля.
3.17 турбулентный поток (режим течения): Поток, для которого силы, вызываемые вязкостью, малы по отношению к силам, вызываемым инерцией.
3.18 переходный поток (режим течения)6: Промежуточный поток между ламинарным и турбулентным потоками.
________
6 Число Рейнольдса переходного потока ньютоновской жидкости, зависящее от диаметра канала, обычно находится между предельным нижним значением 2000 и предельным верхним значением, изменяющимся от 7000 до 12000, в зависимости от неровности канала и других факторов.
3.19 Число Рейнольдса7: Безразмерная величина, выражающая соотношение между силами инерции и вязкости. Определяется по формуле
(1)
где v — средняя скорость жидкости в пространстве, м/с;
L — характерный размер системы, через которую проходит поток, м;
v — кинематическая вязкость жидкости, м2/с.
________
7 Для определения числа Рейнольдса следует определить характерный размер, к которому оно относится (например, диаметр канала, диаметр вакуумного прибора, диаметр головки трубки Пито и т.д.).
3.20 давление: Отношение распределенной по поверхности силы к площади поверхности.
3.21 статическое давление: Давление на поверхность, параллельную движению потока. Значение статического давления в потоках жидкости не зависит от характеристик самого потока.
3.22 динамическое давление: Давление на поверхность, перпендикулярную к движению жидкости в потоке.
3.23 общее давление: Сумма статического и динамического давлений в потоке жидкости (равная отношению механической энергии к объему).
3.24 давление торможения: Сумма статического и динамического давлений, характеризующая состояние жидкости, когда энергия потока полностью преобразуется в давление. Статическое давление жидкости в покое и давление остановки имеют одно числовое значение.
3.25 избыточное давление: Разница между абсолютным локальным давлением жидкости и атмосферным давлением в данном месте в момент выполнения измерения.
3.26 потеря давления: Падение статического давления, вызываемое присутствием теплообменника в канале.
3.27 пьезометрическое кольцо: Камера выравнивания давлений, соединяющая две или несколько точек отбора давления, установленная в поперечном сечении, к которому может быть присоединен преобразователь давления. Пьезометрическое кольцо может находиться снаружи канала или быть встроенным в него.
3.28 кольцевая камера: Пьезометрическое кольцо, соединенное с трубопроводом или первичным прибором. При этом подразумевается применение кольцевых отведений давления.
3.29 врезка для отбора давления: Кольцевое или круглое отверстие, выполняемое в стенке канала таким образом, чтобы его края располагались на одном уровне с внутренней поверхностью канала и при этом обеспечивалось измерение статического давления в данном месте канала.
3.30 качество рабочей среды: Параметр, характеризующий качественный состав среды с несколькими составляющими, или параметр, характеризующий качественный состав многофазной среды посредством вычисления отношения массы какой-либо составляющей фазы среды к общей массе.
Примечание
xv — доля газообразного пара во влажном воздухе, выраженная отношением массы газообразного пара к массе сухого воздуха;
xR — доля охлаждающих сред в газообразном паре, выраженная отношением массы фазы газообразного пара к общей массе охлаждающей среды.
Измерение качества рабочей среды включает в себя также определение других величин, которые могут оказывать влияние на рабочие характеристики теплообменника.
3.31 величина воздействия: Величина, не являющаяся предметом измерения, но способная влиять на получаемый результат.
3.32 измерение: Рабочий метод, позволяющий определять значение какой-либо величины.
3.33 неточность измерения: Неточность, выражаемая совокупностью погрешностей измерения, включая все систематические ошибки и мажоранты случайных ошибок.
3.34 повторяемость измерений: Наименьшая разница между значениями последовательных измерений одной величины, выполненных с применением одного метода и одним оператором, с использованием одних и тех же измерительных приборов, в одной лаборатории и с короткими перерывами между измерениями.
3.35 воспроизводимость измерений: Наименьшая разница между значениями измерений одной величины и значениями отдельных измерений под воздействием факторов, определяемых:
— разными методами с применением разных измерительных приборов;
— разными операторами и в разных лабораториях;
— значительными перерывами во время выполнения одного измерения и в разных условиях применения измерительных приборов.
3.36 погрешность измерения: Отклонение результата измерения от действительного значения измеряемой величины; может выражаться в форме абсолютной или относительной погрешности.
3.37 измерительный прибор: Техническое устройство для измерения величины.
3.38 измерительный преобразователь: Измерительное устройство, преобразующее значение одной величины в значение другой величины или измерительный сигнал.
3.39 датчик: Часть измерительного прибора, получающая информацию об измеряемой величине (является первым элементом измерительного преобразователя).
3.40 чувствительный элемент: Часть датчика, находящаяся под непосредственным воздействием измеряемой величины.
3.41 среда: Жидкость, газ или перегретый пар, участвующий в теплообмене.
3.42 первичная среда: Среда, являющаяся источником тепла в процессе теплообмена.
3.43 вторичная среда: Среда, которой передается тепло в процессе теплообмена.
3.44 однофазная среда: Среда с одной фазой, которая может быть жидкой или газообразной.
3.45 многофазная среда: Среда с двумя или несколькими фазами, отличающимися агрегатным состоянием.
3.46 первичная охлаждающая среда: Среда, служащая для отвода тепла в результате его поглощения при испарении при низком давлении и выделяющая тепло во время конденсации при высоком давлении.
3.47 вторичная охлаждающая среда: Среда, имеющая температуру ниже температуры первичной охлаждающей среды, переносящая тепло, отдаваемое через теплообменник первичной охлаждающей среды.
4 Отбор проб
4.1 Частота отбора проб
4.1.1 Частота отбора проб (период между двумя последовательными снятиями показаний) должна быть достаточной для изменения среды вокруг точек выполнения измерений.
4.1.2 Для оценки периода отбора проб может быть использована формула
(2)
где ts — период отбора проб, с;
М — общая масса рабочей среды в системе, кг;
qm — расход массы рабочей среды, кг/с.
Примечание — Приведенная формула соответствует примерно 10 измерениям за период, равный норме обновления объема системы.
4.2 Длительность выполнения пробоотборных измерений
Число измерений должно быть достаточным для получения статистически удовлетворительных результатов. Выполненные измерения должны также указывать на стабильность показаний для точки измерений.
4.3 Одновременное снятие показаний измерений
При каждом измерении снятие показаний с преобразователей должно выполняться быстро. Измерение должно давать представление о состоянии теплообменника в данный момент. Нижеприведенная формула указывает на длительность t, с, соответствующих одновременных измерений.
(3)
где ts — период отбора проб, с;
М — общая масса рабочей среды в системе, кг;
qm — расход массы рабочей среды, кг/с.
4.4 Расчет среднего значения
4.4.1 В каждой точке для уменьшения статистической погрешности выполняются несколько измерений. Эксплуатационные характеристики теплообменника рассчитывают на основании среднего значения соответствующих измерений.
4.4.2 Среднее значение должно рассчитываться исходя из значений, измеренных в данный момент времени, чтобы нелинейность преобразования значений сигнала в значения измеряемой величины не влияла на среднее значение.
Примечание — Для теплообменников с выпадением инея или значительно загрязненных теплообменников полученные результаты следует скорректировать согласно предусмотренным указаниям. (См. соответствующие стандарты, касающиеся различных областей применения теплообменников).
5 Измерение температуры
5.1 Цель измерений
5.1.1 В однофазной системе изменения температуры среды, проходящей через теплообменник, и теплоемкость являются достаточными для определения изменения ее теплосодержания.
5.1.2 В двухфазных или многофазных системах для определения изменения теплосодержания необходимо знать абсолютные температуры для определения энтальпии.
Примечание — Характеристики измерений температуры по конкретным случаям использования теплообменников приводятся в стандартах, касающихся различных областей применения теплообменников.
5.2 Измерительные приборы
5.2.1 Для измерения температуры должны использоваться жидкостные термометры, термопары или термометры сопротивления. Температурные преобразователи других типов могут применяться при условии обеспечения надлежащей точности измерений.
5.2.2 В расширительных термометрах применяется принцип измерения, основанный на расширении материалов под действием температуры. Наиболее распространенный тип расширительных термометров — ртутный термометр.
Другие применяемые жидкости и примеры их использования приведены в таблице 1.
Таблица 1 — Жидкости и температурные диапазоны расширительных термометров
|
Тип жидкости |
Температурный диапазон, °С |
|
Ртуть |
-38 — +600 |
|
Смесь ртуть-таллий |
-55 — +600 |
|
Спирт |
-80 — +600 |
|
Толуол |
-90 — +50 |
|
Пентан технический |
-200 — +300 |
5.2.3 При использовании жидкостных термометров необходимо вносить поправки на высоту столба и температуру окружающего воздуха.
5.2.4 Расширительные термометры других типов, среди которых имеются термометры, действие которых основано на температурном расширении металла, не рассматриваются в настоящем стандарте.
5.2.5 В термометрах сопротивления применяется принцип изменения электрического сопротивления металлов и полупроводников под действием температуры. Температура рассчитывается исходя из измерения сопротивления преобразователя. Расчет, как правило, выполняется непосредственно в приборе, обеспечивающем электропитание преобразователя и показывающем температуру.
Преобразователи и периферийные устройства должны быть, как правило, адаптированы для применения в системах сбора данных.
В таблице 2 приведены примеры измерительных диапазонов различных типов термометров сопротивления.
Таблица 2 — Различные типы резисторных термометров
|
Тип резисторного термометра |
Температурный диапазон, °С |
|
С металлом: |
|
|
— медь |
-100 — +100 |
|
— никель |
-80 — +250 |
|
— платина |
-220 — +600 |
|
С полупроводником: |
|
|
— оксиды металлов |
-100 — +160 |
|
— кремний |
-160 — +160 |
5.2.6 Резисторные термометры непосредственно измеряют абсолютную температуру и не требуют применения эталонных значений температур. Они отличаются высокой точностью и часто применяются в качестве эталонных термометров при выполнении калибровок.
Резисторные термометры считаются приборами с большой устойчивостью показаний, обеспечиваемой в течение длительного периода времени.
5.2.7 Термопара состоит из двух проводов разных металлов, соединенных в точке выполнения измерения (горячий спай) таким образом, чтобы обеспечивать заметный термоэлектрический контакт. Другие концы (холодный спай) присоединены к прибору, измеряющему электродвижущую силу. Значение электродвижущей силы зависит от разницы температур между точкой измерения и эталонной точкой.
5.2.8 Ряд серийно выпускаемых термопар с комбинациями разных металлов, имеющих разные температурные диапазоны и пределы чувствительности, приведен в таблице 3.
Таблица 3 — Серийно выпускаемые типы термопар
|
Обозначение типа |
Тип термопары |
Температурный диапазон, °С |
|
R |
Платина-платина с родием 13 % |
-45 — +1750 |
|
S |
Платина-платина с родием 10 % |
-50 — +1760 |
|
В |
Платина-платина с родием 30 % Платина с родием 6 % |
-0 — +1820 |
|
J |
Железо/медно-никелевый сплав (константан) |
-210 — +1200 |
|
Т |
Медь/медно-никелевый сплав (константан) |
-210 — +900 |
|
Е |
Никель-хром/медно-никелевый сплав |
-210 — +1000 |
|
К |
Никель-хром/никель-алюминий |
-210 — +1372 |
5.2.9 При выборе термопары следует учитывать:
— температурный диапазон;
— необходимую точность измерений;
— химическую стойкость;
— старение под воздействием температуры.
Примечание — При выполнении измерений с применением термопары должна быть известна эталонная температура. Погрешность определения эталонной температуры влияет на погрешность измерения температуры с применением термопары.
5.3 Подготовка к измерениям
5.3.1 Температурный датчик должен быть установлен таким образом, чтобы не нарушать движение потока рабочей среды и/или не вызывать вторичные эффекты, такие как, например, утечки жидкости.
5.3.2 Исходя из практических соображений датчик должен быть установлен в измерительных карманах, поскольку рабочая среда проходит по каналам. В таких случаях датчик устанавливают и снимают, не оказывая влияния на прохождение рабочих сред. Кроме того, измерительные карманы защищают датчик от химических и механических повреждений.
5.3.3 Температурный датчик должен быть установлен и изолирован таким образом, чтобы тепловые потери при прохождении среды через датчик не влияли на эксплуатационные характеристики теплообменника или измеряемую температуру.
5.3.4 Существенным фактором является обеспечение надежного термического контакта между датчиком и средой. Контакт может быть обеспечен с применением теплопроводящей пасты, обеспечением больших зон термической детекции, турбулентностью потоков среды и т.д.
5.3.5 В многофазных системах изменения давления могут оказывать влияние на состояние фаз, а также на теплосодержание среды. Это явление должно быть учтено.
5.3.6 При существовании риска стратификации температуры следует устанавливать несколько датчиков в плоскости измерения в соответствии с рисунком 1.
Рисунок 1 — Установка температурных датчиков
Среднее значение температуры определяется и используется как температура входа/выхода. При наличии значительных отклонений в показаниях разных датчиков в одной плоскости измерения температуры должны быть оценены по отношению к локальной скорости потока в точке измерения для получения правильного количества тепла. С этой целью должна применяться следующая формула
(4)
где Тт — средняя взвешенная температура в плоскости измерения, °С;
п — число точек измерения температуры;
vk — скорость потока в точке измерения числа k, м/с;
vav — среднее значение скорости потока, м/с;
Тk — температура в точке измерения числа k, °С.
Для получения необходимой средней температуры поток может быть турбулизирован.
5.3.7 Температурные датчики должны устанавливаться таким образом, чтобы измерять температурные изменения, вызываемые только теплообменником. Для этого должна быть определена граница между теплообменником и окружающей средой.
5.3.8 Если невозможно установить датчики рядом с соединительными штуцерами теплообменника, каналы прохождения среды должны быть изолированы таким образом, чтобы изменение температуры между точкой измерения и соединительным штуцером было небольшим по отношению к общему изменению температуры при прохождении через теплообменник.
5.3.9 Температурные изменения, вызываемые теплопроводностью, тепловым излучением и конвекцией, естественной или принудительной, должны быть предметом расчетов. Если изменение температуры не является приемлемым, должны быть приняты соответствующие меры.
5.3.10 Если наличие температурных датчиков вызывает значительные падения давления потока рабочей среды по отношению к общему падению давления, датчики должны быть установлены таким образом, чтобы полностью исключить влияние на измерение падения давления.
5.3.11 Погрешность статических измерений, определяющаяся разницей между температурой рабочей среды и температурой датчика, должна быть небольшой. В таблице 4 приведены некоторые причины возникновения погрешностей статических измерений, а также возможные способы их снижения. Погрешности измерений, вызываемые датчиками и измерительными приборами, не рассматриваются в настоящем стандарте.
Таблица 4 — Погрешности статических измерений, причины и способы их снижения
|
Причина погрешности |
Способы снижения погрешности |
|
Большая температурная разница между рабочей и окружающей средами |
Изолировать установку датчика |
|
Недостаточная глубина входа датчика в рабочую среду |
Установить датчик в колене или под наклоном, см. рисунок 2 |
|
Ненадлежащий коэффициент теплопередачи между датчиком и рабочей средой |
Установить датчик в месте турбулентности рабочей среды |
|
Большой диаметр датчика |
Выбрать датчик меньшего диаметра |
|
Теплопроводность датчика |
Выбрать материалы для небольшой теплопроводности датчика и/или кармана. Изолировать датчик от канала или штуцеров, см. рисунок 2 |
|
Тепловое излучение между датчиком и каналом |
Изолировать канал для уменьшения температурной разницы между датчиком и стенкой канала. Установить защиту от теплового излучения вокруг точки измерения датчика |
|
Внутренний нагрев (в частности, при использовании подсоединений малых газовых потоков) |
Выбрать датчик с более слабым током электропитания |
|
Охлаждение рабочей среды датчиком |
Установить датчик с измерительным электродом в контакте со спокойной рабочей средой, см. рисунок 2 |
Рисунок 2 — Рекомендуемые способы установки температурных датчиков
5.3.12 Погрешность динамических измерений
При изменении температуры рабочей среды или ее регулировании во время выполнения измерений скорость реагирования преобразователя или измерительного устройства является важным фактором.
Время теплового реагирования — время, требующееся измерительному устройству с преобразователями для поэтапного измерения изменяющейся температуры. Изготовители, как правило, определяют это время полуступенями (0,5Т), что является необходимым временем срабатывания для получения 50 % температурной ступени.
Время теплового реагирования зависит не только от преобразователя, но также и от остальной части измерительного устройства. Время реагирования ослабляется, если:
— тепловая масса является небольшой (р × V × сp);
— коэффициент теплопередачи является повышенным;
— площадь поверхности теплообмена является значительной;
— увеличивается загрязнение поверхности датчика.
Время теплового реагирования датчика в таких системах обычно является значительно меньшим, чем время, необходимое для получения теплового равновесия в других системах.
Время реакции отдельных датчиков может представлять собой критически важный параметр эффективности системы регулирования.
5.3.13 Другие требования по установке температурных датчиков
Приведенные ниже требования, предъявляемые к датчикам и их установке, являются значимыми, однако в настоящем стандарте не указываются способы выполнения указанных требований.
Следует учитывать, что:
— установка должна выдерживать механические нагрузки, связанные, например, с давлением и вибрациями;
— датчик и все электрические кабели должны быть защищены от повреждений;
— датчик должен быть установлен таким образом, чтобы в случае необходимости была обеспечена возможность его очистки;
— датчик и остальные части установки должны быть стойкими к износу, вызываемому рабочими средами;
— датчик и остальные части установки должны обладать достаточной химической стойкостью к воздействию со стороны рабочих сред и окружающей среды;
— утечки рабочей среды, воздействующие на результаты измерений или окружающую среду, подлежат устранению;
— при установке датчиков должны учитываться факторы, связанные с взрывоопасностью.
5.4 Тарирование термометров
5.4.1 Тарирование должно выполняться по возможности на всей измерительной цепи. Это сокращает число источников погрешностей и уменьшает погрешности, связанные, например, с усилителями и проводкой.
5.4.2 Тарирование может выполняться двумя разными способами, описание которых приведено ниже.
5.4.2.1 Тарирование по контрольным точкам
Система IPTS-90 (Международная температурная шкала) предлагает определенное число контрольных точек. Эти точки определяются фазовыми изменениями, происходящими при определенной и известной температурах. Температура в интервалах между контрольными точками определяется методом интерполяции.
Тарирование по контрольным точкам обеспечивает точность измерения температуры свыше 5 мК. Еще более высокая точность достигается рядом с контрольными точками.
5.4.2.2 Тарирование методом сравнения
Показания датчиков и их периферийного оборудования сравнивают с показаниями, полученными по более точному термометру, который может быть подвергнут тарированию по контрольным точкам. Точность выполнения тарирования зависит в основном от точности контрольного термометра.
5.4.3 Для контроля должна быть обеспечена возможность отнесения тарирования температурного датчика к контрольным точкам. На каждой ступени между термометром и контрольной точкой точность снижается на коэффициент в пределах 3 — 10 в соответствии с температурным диапазоном.
5.4.4 Разрешенная неточность тарирования, касающаяся разных областей применения, обуславливается требованиями к погрешностям измерений.
5.4.5 При отсутствии результатов тарирования всей цепи измерений связанные с этим возможные погрешности должны быть учтены при расчете погрешностей измерений.
5.4.6 Периодичность тарирования должна определяться в соответствии со стандартами на датчики конкретных типов в зависимости от режимов их применения, точности и
