VDI VDE 3512 Blatt 4-2017 Temperature measurement for building automation - Testing of temperature sensors.pdf

1、ICS 17.200.20 VDI/VDE-RICHTLINIEN Mrz 2017 March 2017 VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Temperaturmessung fr die Gebudeautomation Prfung von Temperaturfhlern Temperature measurement for building automation Testing of temperature sensors VDI/VDE 351

2、2 Blatt 4 / Part 4 Ausg. deutsch/englisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this standard shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisieru

3、ngstechnik (GMA) Fachbereich Prozessmesstechnik und Strukturanalyse VDI/VDE-Handbuch Prozessmesstechnik und Strukturanalyse VDI/VDE-Handbuch Automatisierungstechnik VDI-Handbuch Elektrotechnik und Gebudeautomation VDI-Handbuch Raumlufttechnik VDI-Handbuch Wrme-/Heiztechnik Vervielfltigungauchfrinner

4、betriebliche Zwecke nicht gestattet /Reproductionevenforinternalusenot permittedFrhere Ausgaben:02.09;06.14 EntwurfFormereditions:02/09;06/14 DraftZu beziehen durch / Available atBeuth Verlag GmbH,10772 BerlinAlle Rechte vorbehalten / AllrightsreservedVerein DeutscherIngenieuree.V.,Dsseldorf2017Inha

5、lt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung . 2 1 Anwendungsbereich . 2 2 Normative Verweise 3 3 Begriffe 3 4 Prfung elektrischer und elektronischer Temperaturfhler 3 4.1 Allgemeine Standardprfvorschriften 3 4.2 Typprfungen . 4 4.3 Ausgangsprfung von Temperaturfhlern . 6 5 Auswertung und Doku

6、mentation der Prfergebnisse 7 Schrifttum 8 Preliminary note . 2 Introduction 2 1 Scope . 2 2 Normative references . 3 3 Terms and definitions 3 4 Testing electric and electronic temperature sensors 3 4.1 General standard test procedures . 3 4.2 Type testing . 4 4.3 Clearance testing of temperature s

7、ensors . 6 5 Analysis and documentation of the test results 7 Bibliography 8 B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04 2 VDI/VDE 3512 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e

8、.V., Dsseldorf 2017 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unter Beachtung der Vorgaben und Empfehlungen der Richtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, der Fotokopie, der elektronischen Verwendung und der bersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, si

9、nd vorbehalten. Die Nutzung dieser Richtlinie ist unter Wahrung des Urheberrechts und unter Beachtung der Li-zenzbedingungen (www.vdi.de/richtlinien), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieser Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Prelimi

10、nary note The content of this standard has been developed in strict accordance with the requirements and rec-ommendations of the standard VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation,

11、 either of the full text or of extracts. The use of this standard without infringement of copyright is permitted subject to the licensing con-ditions specified (www.vdi.de/richtlinien) in the VDI Notices. We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this standard. Einleitung Die

12、Richtlinienreihe VDI/VDE 3512 soll in Ergn-zung der Richtlinie VDI/VDE 3511 die messtech-nischen Voraussetzungen (z. B. verringerte Tempe-raturmessfehler) zur Energieeinsparung in Gebu-den erweitern. Eingebunden sind dabei neue Er-kenntnisse und vielfltige Verffentlichungen zur thermischen Behaglich

13、keit und Komfort in Ru-men. Weiterhin wurde eine ber die Toleranzklas-sen hinausreichende Gteklassifizierung von Tem-peraturfhlern fr die Gebudeautomation geschaf-fen, die eine transparentere Vergleichbarkeit von Temperatursensorsystem im Rahmen von Aus-schreibungen, eine bessere Energiebilanzierung

14、 von Gebuden und einen optimalen Temperatur-fhlereinbau gestatten. Die Richtlinienreihe wurde vom Fachausschuss Berhrungsthermometrie“ der VDI/VDE-Gesell-schaft Mess- und Automatisierungstechnik erarbei-tet. Sie besteht aus den folgenden vier Blttern: Blatt 1 Grundlagen Blatt 2 Temperaturfhler, Temp

15、eratursensoren und ihre messtechnischen Parameter Blatt 3 Montage von Temperaturfhlern Blatt 4 Prfung von Temperaturfhlern Eine Liste der aktuell verfgbaren Bltter dieser Richtlinienreihe ist im Internet abrufbar unter www.vdi.de/3512. Introduction The series of standards VDI/VDE 3512 is intended to

16、 complement VDI/VDE 3511 in dealing with the technical prerequisites (e.g. reducing temperature measurement errors) for measurements associated with energy savings in buildings. It incorporates new knowledge and a variety of publications on thermal contentment and comfort in rooms. In addition, a qu

17、ality classification of temperature sensors for building automation has been created that goes beyond tolerance classes and permits a more transparent comparability of temperature sensing systems in the context of tendering, better energy balance in buildings and optimised temper-ature sensor instal

18、lation. The series of standards was prepared by the tech-nical committee “Contact Thermometry” of VDI/ VDE Society for Metrology and Automation Engi-neering. It consists of the following four parts: Part 1 Basic principles Part 2 Temperature sensors, temperature sensing elements and their measuremen

19、t parameters Part 3 Installation of temperature sensors Part 4 Testing of temperature sensors A catalogue of all available parts of this series of standards can be accessed on the Internet at www.vdi.de/3512. 1 Anwendungsbereich Diese Richtlinie gilt nur in Zusammenhang mit den Richtlinien VDI/VDE 3

20、512 Blatt 1 und Blatt 2. Sie enthlt Prfvorschriften zu elektrischen und elektro-nischen Temperaturfhlern fr die Gebudeautoma-tion. Abweichend von vergleichbaren Prfvorschrif-ten sind auch Prfungen zur Bestimmung des relati-ven thermischen Messfehlers und des relativen Kopplungsfaktor Breldefiniert.

21、1 Scope This standard applies only in conjunction with standards VDI/VDE 3512 Part 1 and Part 2. It con-tains test procedures relating to electric and elec-tronic temperature sensors for building automation. Unlike comparable test procedures, it also defines tests for determining relative thermal me

22、asurement errors and the relative coupling factor Brel. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 VDI/VDE 3512 Blatt 4 / Part 4 3 2 Norm

23、ative Verweise / Normative references Die folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieser Richtlinie erforderlich: / The following referenced documents are indispen-sable for the application of this standard: DIN 1319-1:1995-01 Grundlagen der Messtechnik; Teil 1: Grundbegriffe (Fundamenta

24、ls of metrol-ogy; Part 1: Basic terminology) DIN EN 1434-1:2016-02 Wrmezhler; Teil 1: Allgemeine Anforderungen; Deutsche Fassung EN 1434-1:2015 (Heat meters; Part 1: General requirements; German version EN 1434-1:2015) DIN EN 12098-1:2013-10 Mess-, Steuer- und Re-geleinrichtungen fr Heizungen; Teil

25、1: Re-geleinrichtungen fr Warmwasserheizungen; Deutsche Fassung EN 12098-1:2013 (Controls for heating systems; Part 1: Control equipment for hot water heating systems; German version EN 12098-1:2013). Berlin: Beuth Verlag DIN EN 12098-3:2014-02 Mess-, Steuer- und Re-geleinrichtungen fr Heizungen; Te

26、il 3: Re-geleinrichtungen fr Elektroheizungen; Deut-sche Fassung EN 12098-3:2013 (Controls for heating systems; Part 3: Control equipment for electrical heating systems; German version EN 12098-3:2013) DIN EN ISO 7730:2006-05 Ergonomie der thermi-schen Umgebung; Analytische Bestimmung und Interpreta

27、tion der thermischen Behaglich-keit durch Berechnung des PMV- und des PPD-Indexes und Kriterien der lokalen thermischen Behaglichkeit (ISO 7730:2005); Deutsche Fas-sung EN ISO 7730:2005 (Ergonomics of the thermal environment; Analytical determination and interpretation of thermal comfort using cal-c

28、ulation of the PMV and PPD indices and local thermal comfort criteria (ISO 7730:2005); German version EN ISO 7730:2005) VDI/VDE 3512 Blatt 1:2017-03 Temperaturmes-sung fr die Gebudeautomation; Grundlagen (Temperature measurement for building auto-mation; Basic principles) VDI/VDE 3512 Blatt 2:2017-0

29、3 Temperaturmes-sung fr die Gebudeautomation; Temperatur-fhler, Temperatursensoren und ihre messtech-nischen Parameter (Temperature measurement for building automation; Temperature sensors, temperature sensing elements and their meas-urement parameters) VDI/VDE 3522 Blatt 1:2014-09 Zeitverhalten von

30、 Berhrungsthermometern; Grundlagen und Kennwerte (Dynamic behaviour of contact thermometers; Principles and characteristic val-ues) VDI 4700 Blatt 1:2015-10 Begriffe der Bau- und Gebudetechnik (Terminology of civil engi-neering and building services) 3 Begriffe Fr die Anwendung dieser Richtlinie gel

31、ten die Begriffe nach VDI/VDE 3512 Blatt 1. 3 Terms and definitions For the purposes of this standard, the terms and definitions as per VDI/VDE 3512 Part 1 apply. 4 Prfung elektrischer und elektronischer Temperaturfhler 4.1 Allgemeine Standardprfvorschriften Fr Temperaturfhler mit Applikationsziel G

32、ebu-deautomation gelten unabhngig vom eingebauten Primrsensor folgende auf die Einhaltung der Para-meter gem der Richtlinie VDI/VDE 3512 Blatt 2 gerichteten Prfungen: Kennlinienprfung fr den vorgesehenen Tem-peraturmessbereich Isolationsprfung mit einer Spannung von 100 V DC bei Raumtemperatur Prfun

33、g des relativen thermischen Fehlers Brelhinsichtlich des thermischen Fremdeinflusses durch die Umgebungstemperatur bzw. Wand-temperatur an der Montagestelle 4 Testing electric and electronic temperature sensors 4.1 General standard test procedures The following tests, focusing on compliance with the

34、 parameters listed in standard VDI/VDE 3512 Part 2, apply to temperature sensors intended for use in building automation regardless of the prima-ry sensor fitted: characteristic curve testing for the intended temperature range insulation test under a voltage of 100 V DC at room temperature testing f

35、or the relative thermal error Brelwith regard to external thermal impacts resulting from the ambient temperature and/or the wall temperature at the installation site B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017

36、-04 4 VDI/VDE 3512 Blatt 4 / Part 4 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2017 Dichtheit der Schutzrohre (bei Einbaufhlern) Die Prfungen knnen entfallen, wenn bergeord-nete Standards mit vergleichbaren oder gleichen Prfungsvorschriften vorliegen und die erhaltenen gegeb

37、enenfalls umzurechnenden Prfergebnisse den Anforderungen nach VDI/VDE 3512 Blatt 2 entsprechen. Fr folgende Fhler gelten gesonderte Prfvor-schriften Fhler fr die Wrmemengenzhlung: DIN EN 1434 Fhler fr Solaranlagen: DIN EN 1434 Fhler fr technische Prfrume: DIN EN 60751 Behaglichkeitsfhler: Sonderprfu

38、ng 4.2 Typprfungen 4.2.1 Kennlinienberprfung Die vorgegebene Kennlinie des Temperaturfhlers x = f (T ) mit dem Ausgangssignal x und der Tem-peratur T ist bei zwei Temperaturen zu berprfen. Die Wahl der Prftemperaturpunkte ist vom vor-liegenden Messbereich abhngig; sie sollten im ersten und letzten D

39、rittel des Messbereichs liegen. Die Abweichungen der Messergebnisse von den Prftemperaturen sind den Toleranzgrenzen nach VDI/VDE 3512 Blatt 2, Tabelle 3 zuzuordnen. Lie-gen z. B. die Abweichungen zum Sollwert inner-halb der Fehlergrenzen von (0,3 K + 0,005 T ), wird in Bezug auf die Fehlertoleranz

40、die Gteklas-se B-TGA eingehalten. Die erweiterte Messunsi-cherheit (k = 2) der Prfung ist zu bestimmen. Die zulssige Messabweichung der Kennlinie vom Sollwert ist die Fehlertoleranz der jeweiligen Gte-klasse, vermindert um die erweiterte Messunsi-cherheit der Prfung. 4.2.2 Isolationswiderstandsprfun

41、g Die Prfung erfolgt mit einer Spannung von 100 V DC bei Raumtemperatur. Der Isolationswiderstand zwischen kurzgeschlossenen Messkreis und metal-lischer Fassung (bei Kunststoffteilen: Prfung im Metallkugelbad) muss grer als 100 M sein. 4.2.3 Prfung des relativen Kopplungsfaktors BrelFr die Festlegun

42、g des relativen Kopplungsfaktors Brelwird verwiesen auf VDI/VDE 3512 Blatt 2. Die Prfung von Brelwird entsprechend den fol-genden Abschnitten nur an ausgewhlten Tempera-turfhlerbauformen durchgefhrt, das heit an Stab- oder Einbaufhlern sowie an Anlege- und Gehusefhlern. leak-tightness of the protect

43、ive tubes (in built-in sensors) The tests can be omitted where superordinate standards with comparable or similar test proce-dures exist, and the obtained test results (to be converted where necessary) conform to the re-quirements of VDI/VDE 3512 Part 2. Special test procedures apply for the followi

44、ng sensors: sensors for heat quantity metering: DIN EN 1434 sensors for solar installations: DIN EN 1434 sensors for technical testing rooms: DIN EN 60751 contentment sensors: special test 4.2 Type testing 4.2.1 Characteristic curve verification The stated characteristic curve of the temperature sen

45、sor x = f (T ), with output signal x and tempera-ture T, should be verified at two temperatures. The choice of test points depends on the sensors meas-urement range; they should lie in the first and last thirds of the range. The test results deviations at the test temperatures should be assigned to

46、the tolerance limits accord-ing to VDI/VDE 3512 Part 2, Table 3. For exam-ple, if the deviations from the set-point value lie within the error limits of (0,3 K + 0,005 T ), qual-ity class B-TGA is complied with in respect of the error tolerance. The tests extended measurement uncertainty (k = 2) sho

47、uld be determined. The permissible measured deviation of the characteris-tic curve from the set point is the error tolerance of the relevant quality class, decreased by the extend-ed measurement uncertainty of the test. 4.2.2 Insulation resistance testing Testing takes place with a voltage of 100 V

48、DC at room temperature. The insulation resistance be-tween the short-circuited measuring circuit and metal socket (for plastic parts: testing in a metal ball bath) must be greater than 100 M. 4.2.3 Testing the relative coupling factor BrelTo determine the relative coupling factor Brel, see VDI/VDE 3

49、512 Part 2. The testing of Brelis carried out according to the following sections, only in selected temperature sensor designs: that is, in rod or built-in sensors, in contact sensors and in housing sensors. B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FB2DEE1C29BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2017-04All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V