VDI VDE 3513 Blatt 2-2008 Variable-area flowmeters - Maximum permissible errors G of the system.pdf

1、ICS 17.120.10 VDI/VDE-RICHTLINIEN August 2008VEREIN DEUTSCHER INGENIEURE VERBAND DER ELEKTROTECHNIK ELEKTRONIK INFORMATIONSTECHNIK Schwebekrperdurchflussmesser Fehlergrenzen G des Gerts Variable-area flowmeters Maximum permissible error, G, of the system VDI/VDE 3513Blatt 2 / Part 2 Ausg. deutsch/en

2、glisch Issue German/English Die deutsche Version dieser Richtlinie ist verbindlich. The German version of this guideline shall be taken as authori-tative. No guarantee can be given with respect to the English translation. VDI/VDE-Gesellschaft Mess- und Automatisierungstechnik (GMA) Fachausschuss Sch

3、webekrperdurchflussmesser VDI/VDE-Handbuch Mess- und Automatisierungstechnik, Band 1: Prozesstechnisches Messen VDI Handbuch Energietechnik Frhere Ausgaben: 12.78; 02.06 Entwurf, deutsch Former editions: 12/78; 02/06Draft, inGerman only Vervielfltigung auch fr innerbetriebliche Zwecke nicht gestatte

4、t / Reproduction even for internal use not permittedZu beziehen durch / Available atBeuthVerlagGmbH, 10772 BerlinAlleRechtevorbehalten/ All rights reserved VereinDeutscherIngenieuree.V., Dsseldorf 2008 Inhalt Seite Contents Page Vorbemerkung . 2 Einleitung. 2 1 Anwendungsbereich 2 2 Begriffe 3 3 Erm

5、ittlung der Fehlergrenze 4 4 Zustzliche Fehlereinflsse. 5 5 Dokumentation . 6 Anhang Beispielprotokolle. 7 Schrifttum 11 Preliminary note .2 Introduction 2 1 Scope.2 2 Terms and definitions.3 3 Determination of maximum permissible errors .4 4 Additional influences on the error.5 5 Documentation6 Ann

6、ex Example records9 Bibliography.11 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08 2 VDI/VDE 3513 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 Vorbemerkung Der Inhalt dieser Richtlinie ist entstanden unterBeachtung der Vorgaben und E

7、mpfehlungen derRichtlinie VDI 1000. Alle Rechte, insbesondere die des Nachdrucks, derFotokopie, der elektronischen Verwendung und derbersetzung, jeweils auszugsweise oder vollstn-dig, sind vorbehalten. Die Nutzung dieser VDI-Richtlinie ist unter Wah-rung des Urheberrechts und unter Beachtung derLize

8、nzbedingungen (www.vdi-richtlinien.de), die in den VDI-Merkblttern geregelt sind, mglich. Allen, die ehrenamtlich an der Erarbeitung dieserVDI-Richtlinie mitgewirkt haben, sei gedankt. Preliminary note The content of this guideline has been developed in strict accordance with the requirements and re

9、c-ommendations of the guideline VDI 1000. All rights are reserved, including those of reprint-ing, reproduction (photocopying, micro copying), storage in data processing systems and translation, either of the full text or of extracts. The use of this guideline without infringement of copyright is pe

10、rmitted subject to the licensing con-ditions specified in the VDI notices (www.vdi-richtlinien.de). We wish to express our gratitude to all honorary contributors to this guideline. Einleitung Im Fachausschuss Schwebekrperdurchfluss-messer“ wurde die Richtlinie VDI/VDE 3513 Blatt 2 berarbeitet. Ziels

11、etzung der berarbeitung war, die bestehende Festlegung von Genauigkeits-klassen durch ein einfacheres und transparenteresSystem zu ersetzen. Die vorliegende Richtlinie ist das Ergebnis dieser Arbeiten. Die Richtlinienreihe VDI/VDE 3513 besteht ausnachfolgenden Blttern: Blatt 1 Berechnungsverfahren B

12、latt 2 Fehlergrenzen G des Gerts Blatt 3 Auswahl- und Einbauempfehlungen Introduction The Technical Committee “Variable-Area Flow-meters“ have revised the guideline VDI/VDE 3513 Part 2 aiming to replace the existing system of accuracy classification by a simpler and more transparent system. The pres

13、ent guideline is the result of this revision. The guideline series VDI/VDE 3513 consists of the following parts: Part 1 Calculation procedure Part 2 Maximum permissible error, G, of the system Part 3 Selection and installation recommendations 1 Anwendungsbereich Ermittelte Messwerte bei einer Durchf

14、lussmessungbeinhalten Messfehler. Messfehler knnen entstehen durch Ungenauigkeit bei der Ermittlung der Skale durch Berechnung (nachVDI/VDE 3513 Blatt l) oder durch empirischeKalibrierung und bei der Ausfhrung, Anbringung oder nderung derSkale durch sptere Einflsse. Weiterhin haben, wie in VDI/VDE 3

15、513:1971 er-lutert, folgende Eigenschaften des Schwebekr-perdurchflussmessers Einfluss auf die Gre desMessfehlers: Die Rckstellkraft des Zeigers (Schwebekrpers) ist ber den ganzen Messbereich hinweg konstant. Die Charakteristik des Schwebekrper Durch-flussmessers ist nicht linear (zum Skalenanfanghi

16、n gespreizt). 1 Scope Measured values obtained by flow measurement contain measuring errors. Measuring errors can be due to: inaccurate determination of the scale by means of calculation (according to VDI/VDE 3513 Part l), or by means of empirical calibration inaccurate execution or mounting of the

17、scale, or changes in scale caused by subsequent influ-ences. Furthermore, as explained in VDI/VDE 3513:1971, the following characteristics of variable-area flowmeters have an impact on the magnitude of the measuring error: The restoring force for the pointer (float) is constant throughout the measur

18、ing range. The characteristic curves of variable-area me-ters are nonlinear (broadening towards lower limit of scale). B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI/VDE 3513 Blatt 2 / Part 2 3 Reibungskrft

19、e, die den Zeiger (Schwebekr-per) in seiner freien Beweglichkeit hemmen,knnen wirksam werden. Unruhe des Schwebekrpers kann Ablesefehler ergeben. Die genannten Eigenschaften bewirken eine cha-rakteristische Abhngigkeit der Messfehler von den Messwerten. Diese Fehler sind nicht linearber den Messbere

20、ich verteilt. Im unteren Messbe-reich ist der Fehlereinfluss grer als im oberenMessbereich. Aus diesem Grunde wird bei derBetrachtung der Fehlergrenzen der untere Messbe-reich gesondert bercksichtigt. Diese Richtlinie gilt fr Schwebekrperdurch-flussmesser aller Bauarten. Ein elektrischer Aus-gang de

21、s Messgerts ist in der Dokumentationgesondert zu bercksichtigen. Der Hersteller mussfr den Ausgang angeben, ob hier gesonderte Messfehler zu bercksichtigen sind, oder ob dieMessfehler des elektrischen Ausgangs in den An-gaben zum Gert enthalten sind. Friction forces impeding the mobility of the poin

22、ter (float) can become effective. Unsteadiness of the float may result in reading errors. The above-mentioned characteristics lead to a cha-racteristic dependence of the measuring errors on the measured values. These errors are distributed nonlinearly over the measuring range. The influen-ce of erro

23、rs is greater in the lower measuring range than it is in the upper measuring range. For this reason, the lower measuring range is considered separately when determining the maximum per-missible errors. This guideline applies to variable-area flowmeters of any design. An electrical output of the meas

24、u-ring system shall be considered separately in the documentation. The manufacturer shall state whet-her any separate measuring errors must be taken into account for the output or whether the measu-ring errors due to the electrical output are included in the values given for the system. 2 Begriffe F

25、r die Anwendung dieser Richtlinie gelten diefolgenden Begriffe: Absoluter Durchfluss (q) Durchfluss in Durchflusseinheiten. Absoluter Messfehler (Fq)Absoluter Messfehler bei einem Durchfluss q ge-genber einem bekannten Solldurchfluss. Anfangswert (qmin) Messbereichsanfang des Gerts. Endwert (qmax)Me

26、ssbereichsende des Gerts. Fehlergrenze Entsprechend DIN 1319-1: Abweichungsgrenzbe-trge fr Messabweichungen von Messgerten. DieFehlergrenze beschreibt die obere und untereGrenze innerhalb der das Messergebnis aufgrundbaulicher und messtechnischer Beschrnkungenabweichen kann. Fehlergrenzwert (G) Der

27、Fehlergrenzwert G gibt den maximal zulssi-gen Fehler des Gerts im Messbereich oberhalb derLinearittsgrenze qGan. Er wird in Prozent vomMesswert angegeben. Der Wert wird vom Herstel-ler des Gerts spezifiziert. 2 Terms and definitions For the purposes of the guidline, the following terms ans definiton

28、s apply: Absolute flow rat (q) Flow rate in terms of units of flow. Absolute error (Fq) Absolute measuring error in a flow rate, q, com-pared to a known target flow rate. Lower limit of range (qmin) Lowest value of the measurand that the system is adjusted to measure. Upper limit of range (qmax) Hig

29、hest value of the measurand that the system is adjusted to measure. Limits of permissible error; maximum permissible errors According to DIN 1319-1, the absolute values of the maximum permissible errors of measuring instruments. They describe the upper and lower limits within which a measurement res

30、ult may deviate due to constructional and metrological restrictions. Maximum permissible error (G) The maximum permissible error, G, is the maxi-mum permissible error of the system in the meas-uring range above the linearity limit, qG. It is given in terms of percent of the measured value. The value

31、 is specified by the manufacturer of the sys-tem. B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08 4 VDI/VDE 3513 Blatt 2 / Part 2 Alle Rechte vorbehalten Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 Linearittsgrenze (qG) Durchfluss in Prozent vom Endwert. Oberhalb vonqGist d

32、er maximal zulssige Fehler konstant. DieLinearittsgrenze wird vom Hersteller des Gertsangegeben. Messbereich Bereich derjenigen Werte der Messgre, fr dengefordert ist, dass die Messabweichungen einesMessgertes innerhalb festgelegter Grenzen blei-ben (DIN 1319-1). Der Messbereich wird durchAnfangswer

33、t und Endwert spezifiziert und vomHersteller angegeben. Relativer Durchfluss (q%) Durchfluss in Prozent bezogen auf den Endwert qmax. Relativer Messfehler (F%)Relativer Messfehler in Prozent, bezogen auf denjeweiligen bekannten Solldurchfluss. Linearity limit (qG) Flow rate given in terms of percent

34、 of the upper range limit. Above qG, the maximum permissible error is constant. The linearity limit is stated by the manufacturer of the system. Specified measuring range Set of values of the measurand for which the errors of the measuring system are required to lie within specified limits (DIN 1319

35、1). The specified measuring range is defined by the lower and upper limits of range, and is stated by the manufacturer.Relative flow rate (q%) Flow rate given in terms of percent of the upper limit of range, qmax. Relative error (F%) Relative measuring error given in percent, referred to the respec

36、tive known target flow rate. 3 Ermittlung der Fehlergrenze 3 Determination of maximum permissible errors Die zulssige Fehlergrenze wird festgelegt durchden Fehlergrenzwert G und die LinearittsgrenzeqG. Beide Werte sind vom Hersteller so anzugeben,dass alle Messwerte des betreffenden Gerts berden ges

37、amten Messbereich innerhalb der definier-ten Grenzen liegen. The maximum permissible errors are determined by the maximum permissible error, G, and the linearity limit, qG, both of which shall be stated by the manufacturer in such a manner that all meas-ured values obtained from the system in questi

38、on lie within the defined limits throughout the meas-uring range. For any additional (e. g. electrical or pneumatic) signal output, it shall be stated whether this output is included in the maximum permissible error given, or whether a different maximum permissible error applies. Fr einen zustzliche

39、n Signalausgang (z. B. elek-trisch oder pneumatisch) ist anzugeben, ob dieserin der angegebenen Fehlergrenze eingeschlossen ist oder ob eine andere Fehlergrenze gilt. Anmerkung: In der beiliegenden MS-Excel -Tabelle kanneine eingeschlossene Fehlergrenze durch Einstellung Fehleradditiv = 0 %“ dargest

40、ellt werden. Note: In the MS-Excel spreadsheet attached, a maximum permissible error that is included can be represented by enter-ing Additive error = 0 %“. Im unteren Messbereich sind bauartbedingt gre-re Fehler zu erwarten. Um dem Rechnung zu tra-gen, wird der Messbereich in zwei Bereiche unter-te

41、ilt: For design reasons, higher values of error are to be expected in the lower measuring range. In order to allow for this, the measuring range is divided into two sub-ranges: Fr q% qGgilt: For q% qG: Der maximal zulssige relative Messfehler F%ist konstant. (1) GF =%The maximum permissible relative

42、 error, F%, is constant. GF =%(1) Fr q% qGgilt: Die maximal zulssige relative Messabweichung F% verluft nicht linear. Bei kleinerem Durchflusswird die relative Messabweichung F%grer. %G%qqGF = (2) For q% qG: The characteristic curve of the maximum permissi-ble relative error, F%, is not linear. The

43、smaller the flow rate, the greater the relative error, F%. %G%qqGF = (2) B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCCB7EF86D9NormCD - Stand 2012-08All rights reserved Verein Deutscher Ingenieure e.V., Dsseldorf 2008 VDI/VDE 3513 Blatt 2 / Part 2 5 Berechnung des maximal zulssigen absoluten Messfehlers Fq

44、Fr qmin q qmaxgilt: %100%qqFF = (3) Calculation of the maximum permissible absolute error, Fq For qmin q qmax: %100%qqFF = (3) Figure 1 shows an example chart for a maximum permissible error, G = 1,6 %, and a linearity limit, qG = 50 %. The accuracy of the variable-area flowmeter in this example is

45、given by the manufacturer in the fol-lowing form: Maximum permissible error, G = 1,6 Fr einen Fehlergrenzwert von G = 1,6 % und eineLinearittsgrenze qG = 50 %ist in Bild 1 ein Bei-spiel des Verlaufs der Fehlergrenze angegeben. Die Genauigkeit des Schwebekrperdurchfluss-messgerts in diesem Beispiel w

46、ird vom Hersteller in der nachfolgenden Form angegeben: Fehlergrenzwert G = 1,6 Linearittsgrenze qG= 50 %. Linearity limit, qG= 50 %. Bild 1. Beispiel fr einen Fehlergrenzwert G = 1,6 % und q = 50 % / Figure 1. Example chart where maximum permissible error, G = 1,6 %, and q = 50 GG%4 Zustzliche Fehl

47、ereinflsse In der Fehlergrenze gem dieser Richtlinie sinddie nachfolgenden mglichen Einflsse nicht er-fasst. Sie mssen durch eine gesonderte Betrach-tung bercksichtigt werden. nderung der Anzeige durch Abweichung vonDichte und/oder Viskositt des Messstoffes ge-genber den bei der Skalenherstellung un

48、dTransmitter-Justierung bercksichtigten Werten (Skalenumrechnung zur Bercksichtigung derDichte und Viskositt kann nach RichtlinieVDI/VDE 3513 Blatt 1 erfolgen.) nderung der Anzeige durch nderung derTemperatur des Messkonus und des Schwebe-krpers gegenber den bei der Skalenherstel-4 Additional influe

49、nces on the error The potential influences listed below are not in-cluded in the maximum permissible error as per this guideline. They shall be taken into account separately. Change in indication due to deviation of density and/or viscosity of the fluid being measured from the values considered during scale manu-facture and transmitter adjustment (Scale con-version to allow for de