DIN EN 60746-3-2003 Expression of performance of electrochemical analyzers - Part 3 Electrolytic conductivity (IEC 60746-3 2002 + Corrigendum 2002) German version EN 60746-3 2002《电.pdf

1、DEUTSCHE NORM Mai 2003Angabe zum Betriebsverhalten von elektrochemischenAnalysatorenTeil 3: Elektrolytische Leitfhigkeit(IEC 60746-3:2002 + Corrigendum 2002) Deutsche Fassung EN 60746-3:2002EN 60746-3ICS 71.040.40Expression of performance of electrochemical analyzers Part 3: Electrolytic conductivit

2、y (IEC 60746-3:2002 +corrigendum 2002); German version EN 60746-3:2002Expression des qualits de fonctionnement des analyseurslectrochimiques Partie 3: Conductivit lectrolytique(CEI 60746-3:2002 + corrigendum 2002); Version allemandeEN 60746-3:2002Ersatz frDIN IEC 60746-3:1988-01Siehe Beginn der Glti

3、gkeitDie Europische Norm EN 60746-3:2002 hat den Status einer Deutschen Norm.Beginn der GltigkeitDie EN 60746-3 wurde am 2002-09-01 angenommen.Daneben darf DIN IEC 60746-3:1988-01 noch bis 2005-09-01 angewendet werden.Nationales VorwortFr die vorliegende Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 966 S

4、toffgren-Messgerte fr Betriebund Umwelt der DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN undVDE zustndig.Norm-Inhalt war verffentlicht als E DIN IEC 65D/48/CDV:1999-02.Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65D Analyzing equipment erarbeitet.Das IEC-Komitee hat e

5、ntschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zum Jahr 2007 unverndertbleiben soll. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert.Fortsetzung Seite 2und 17 Seiten ENDKE Deutsche Kommission

6、 Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise,nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinRef. Nr

7、. DIN EN 60746-3:2003-05Preisgr. 13 Vertr.-Nr. 2513DIN EN 60746-3:2003-052Fr den Fall einer undatierten Verweisung im normativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe desAusgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich dieVerweisung auf die jew

8、eils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm.Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text bezieht sich die Verweisung immer auf die inBezug genommene Ausgabe der Norm.Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit einZusamme

9、nhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel:IEC 60068 ist als EN 60068 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 insDeutsche Normenwerk aufgenommen.IEC hat 1997 die Benummerung der IEC-Publikationen gendert. Zu den bisher verwendeten

10、 Normnummernwird jeweils 60000 addiert. So ist zum Beispiel aus IEC 68 nun IEC 60068 geworden.nderungenGegenber DIN IEC 60746-3:1988-01 wurden folgende nderungen vorgenommen:a) Prfverfahren unter Bezugnahme auf IEC 60746-1 berarbeitet;b) Temperaturkoeffizienten von Natriumchloridlsungen in Tabelle B

11、.3 berarbeitet;c) Anhnge D und E neu aufgenommen.Frhere AusgabenDIN IEC 60746-3:1988-01EUROPISCHE NORMEUROPEAN STANDARDNORME EUROPENNEEN 60746-3Oktober 2002ICS 17.020; 71.040 Deutsche FassungAngabe zum Betriebsverhalten von elektrochemischen AnalysatorenTeil 3: Elektrolytische Leitfhigkeit(IEC 60746

12、-3:2002 + Corrigendum 2002)Expression of performance of electrochemicalanalyzers Part 3: Electrolytic conductivity(IEC 60746-3:2002 + corrigendum 2002)Expression des qualits de fonctionnement desanalyseurs lectrochimiques Partie 3: Conductivit lectrolytique(CEI 60746-3:2002 + corrigendum 2002)Diese

13、Europische Norm wurde von CENELEC am 2002-09-01 angenommen. DieCENELEC-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zuerfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser EuropischenNorm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist.Auf dem letzten Stand

14、 befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren biblio-graphischen Angaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mit-glied auf Anfrage erhltlich.Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch,Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die

15、 von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache ge-macht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wiedie offiziellen Fassungen.CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien,Dnemark, Deutsch

16、land, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien,Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Portugal, Schweden,der Schweiz, der Slowakei, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn und demVereinigten Knigreich.CENELECEuropisches Komitee fr Elektrotechnische NormungEur

17、opean Committee for Electrotechnical StandardizationComit Europen de Normalisation ElectrotechniqueZentralsekretariat: rue de Stassart, 35 B-1050 Brssel 2002 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren,sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbehalten.Ref.

18、 Nr. EN 60746-3:2002 DEN 60746-3:20022VorwortDer Text des Schriftstcks 65D/85/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 60746-3, ausgearbeitet von demSC 65D Analyzing equipment des IEC TC 65 Industrial-process measurement and control, wurde derIEC-CENELEC Parallelen Abstimmung unterworfen und von CENELEC a

19、m 2002-09-01 als EN 60746-3angenommen.Diese Norm muss in Verbindung mit IEC 60746-1 angewendet werden.Nachstehende Daten wurden festgelegt: sptestes Datum, zu dem die EN auf nationaler Ebenedurch Verffentlichung einer identischen nationalenNorm oder durch Anerkennung bernommen werdenmuss (dop): 2003

20、-06-01 sptestes Datum, zu dem nationale Normen, dieder EN entgegenstehen, zurckgezogen werdenmssen (dow): 2005-09-01Anhnge, die als normativ bezeichnet sind, gehren zum Norminhalt.Anhnge, die als informativ bezeichnet sind, enthalten nur Informationen.In dieser Norm sind die Anhnge C und ZA normativ

21、 und die Anhnge A, B und D informativ.Der Anhang ZA wurde von CENELEC hinzugefgt.AnerkennungsnotizDer Text der Internationalen Norm IEC 60746-3:2002 wurde von CENELEC ohne irgendeine Abnderung alsEuropische Norm angenommen.EN 60746-3:20023InhaltSeiteVorwort. 21 Anwendungsbereich 42 Normative Verweis

22、ungen. 43 Begriffe 44 Vorgehen bei technischen Angaben 74.1 Zustzliche Angaben zu Messzellen . 74.2 Zustzliche Angaben zu elektronischen Messumformern. 74.3 Zustzliche Angaben zu Vollanalysatoren. 75 Empfohlene Standardwerte und -bereiche der Einflussgren, die das Betriebsverhalten derelektronischen

23、 Messumformer beeinflussen . 76 Nachprfen von Werten. 76.1 Allgemeines . 86.2 Kalibrierung 86.3 Prflsungen 86.4 Prfverfahren . 8Anhang A (informativ) Elektrolytische Leitfhigkeit von Kaliumchlorid-Kalibrierlsungen und reinemWasser. 11Anhang B (informativ) Elektrolytische Leitfhigkeit wssriger Natriu

24、mchloridlsungen. 12Anhang C (normativ) Alternative Verfahren fr die Messung der Ansprechzeiten: Verzgerungszeit(T10), Anstiegs-(Abfall-)Zeit (Tr, Tf) und 90-%-Zeit (T90) . 14Anhang D (informativ) Leitfhigkeits-Messzellen 15Literaturhinweise 16Anhang ZA (normativ) Normative Verweisungen auf internati

25、onale Publikationen mit ihrenentsprechenden europischen Publikationen .17Tabelle A.1 Elektrolytische Leitfhigkeit 11Tabelle A.2 Elektrolytische Leitfhigkeit von reinem Wasser . 11Tabelle B.1 Leitfhigkeit von Natriumchloridlsungen bei 18 C 12Tabelle B.2 Temperaturkoeffizienten von Natriumchloridlsung

26、en mit kleiner Konzentration . 13Tabelle B.3 Vorlufige Korrekturen der Temperaturkoeffizienten von Natriumchloridlsungen 13EN 60746-3:200241 AnwendungsbereichDieser Teil von IEC 60746 ist dafr vorgesehen: die Terminologie, Definitionen und Anforderungen fr Herstellerangaben zu Analysatoren, Messzell

27、enund elektronischen Messumformern zur Bestimmung der elektrolytischen Leitfhigkeit wssrigerLsungen festzulegen; Leistungsprfungen fr derartige Analysatoren, Messzellen und elektronische Messumformer festzu-legen; grundlegende Dokumente zu liefern, die die Anwendung der Normen zur Qualittssicherungu

28、ntersttzen.2 Normative VerweisungenDie folgenden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datiertenVerweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzteAusgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nder

29、ungen).IEC 60746-1, Expression of performance of electrochemical analyzers Part 1: General.3 BegriffeFr die Anwendung dieses Teils von IEC 60746 gelten die in IEC 60746-1 angegebenen und die folgendenBegriffe.3.1elektrolytischer Leitwertder Quotient aus Strom und Spannung im Fall von Ionenladungstra

30、nsport innerhalb einer Elektrolytlsung ineiner Leitfhigkeitsmesszelle:UIG =Dabei ist:I der Strom durch den Elektrolyten, in Ampere (A);U die Spannung zwischen den Elektroden, in Volt (V);G der elektrolytische Leitwert, in Siemens (S).Der elektrolytische Widerstand in Ohm () ist gleich dem reziproken

31、 Leitwert in Siemens (S).3.2elektrolytische Leitfhigkeitfrher spezifischer Leitwert genannt, wird definiert durch die Gleichung:jE =Dabei ist:j die elektrische Stromdichte, in A m2;E die elektrische Feldstrke, in V m1.Die Einheit der elektrolytischen Leitfhigkeit ist Siemens je Meter (S m1). Der spe

32、zifische elektrolytischeWiderstand ist die reziproke elektrolytische Leitfhigkeit mit der Einheit Ohmmeter ( m).EN 60746-3:20025ANMERKUNG In der Praxis wird fr die Leitfhigkeit am hufigsten die Einheit Mikrosiemens je Zentimeter (S cm1)oder der entsprechende Reziprokwert (M cm) verwendet.1-4 11Scm10

33、Sm1Mcm.= =3.3Zellkonstante der Messzelleein elektrischer Leiter mit dem einheitlichen Querschnitt X und der Lnge L ist durch folgende Gleichungdefiniert:XLK =ZelleDabei ist:KZelledie Zellkonstante, in m1(siehe Anmerkung 1).Es ist blich, die elektrische Leitfhigkeit mit Zellen ohne gleichmigen Quersc

34、hnitt zu messen; in diesenFllen wird KZelleunter Verwendung einer Bezugslsung mit bekannter elektrolytischer Leitfhigkeit bestimmt.Das Verhltnis zwischen elektrolytischem Leitwert und elektrolytischer Leitfhigkeit ist durch folgendeGleichung definiert: = KZelle GDabei ist: die elektrolytische Leitfh

35、igkeit in S m1;G der elektrolytische Leitwert in S;KZelledie Zellkonstante in m1.ANMERKUNG 1 In der Praxis wird KZelleim Allgemeinen in cm1, in S cm1und G in S ausgedrckt (siehe 3.2).ANMERKUNG 2 blicherweise hat die Zellkonstante innerhalb eines festgelegten Bereichs einen konstanten Wert (siehe4.1)

36、. Auerhalb dieses Bereichs muss mit Fehlern durch Polarisationseffekte gerechnet werden (siehe 3.4 undAnhang D).3.4Polarisationin Elektrolytlsung an Elektrodenoberflchen auftretender Effekt, wenn zwischen den Elektroden ein Stromfliet, bei dem Elektrolyse und demzufolge Teilisolierung der Elektroden

37、oberflche auftreten kannUm diese Unsicherheit zu vermeiden, knnen verschiedene Messverfahren angewendet werden (siehe 3.7,3.8 und Anhang D):a) Wechselstrommessungen mit ausreichend hohen Frequenzen, um Polarisationseffekte zu vermeiden;b) Vier- oder Sechs-Elektroden-Messungen mit getrennten Elektrod

38、en zur Stromfhrung und zum Messender Spannung;c) induktive oder kapazitive Messungen durch Kopplung zwischen elektrischem Leiter und elektrischemMesskreis durch ein nichtleitendes Medium.In jedem Fall ist das Verhltnis zwischen der elektrolytischen Leitfhigkeit und dem gemessenen Signaldurch die Zel

39、lkonstante bestimmt.3.5Temperaturkoeffizientder relative Anstieg (oder Abfall) der elektrolytischen Leitfhigkeit einer Lsung je Kelvin Temperatur-nderung. Der Temperaturkoeffizient ist von der Bezugstemperatur und den Eigenschaften der LsungabhngigEN 60746-3:20026Folgende Nhrungsgleichung kann fr st

40、arke Elektrolytlsungen mit 104S m1(1 S m1) angewendetwerden:t= tr(1 + t)Dabei ist:tdie elektrolytische Leitfhigkeit bei der Temperatur t;trdie elektrolytische Leitfhigkeit bei der Bezugstemperatur tr;t die Temperaturdifferenz t tr; der Temperaturkoeffizient.Fr den praktischen Gebrauch ist diese Glei

41、chung nur ber einen kleinen Temperaturbereich hinreichendgenau. Um eine ausreichende Genauigkeit fr grere Temperaturbereiche zu erhalten, ist es normalerweisenotwendig, hhere Glieder einer Polynomreihe, wie ( (t)2+ (t)3+ .), in die obige Gleichung einzusetzen.Oft wird der prozentuale Temperaturkoeff

42、izient verwendet, der die prozentuale relative Abweichung je Kelvinvom Bezugswert trangibt: (%) = 100ANMERKUNG Zu Einzelheiten bezglich des (der) Verfahren(s) zur Temperaturkompensation sollte die Literatur desHerstellers herangezogen werden.3.6Simulatoreine Reihe von nicht-induktiven Widerstnden (v

43、orzugsweise stufenschaltbar, wie z. B. eine Widerstands-dekade) fr Leistungsprfungen von elektronischen Messumformern zum Messen der Leitfhigkeit, die Zwei-oder Drei-Elektrodensysteme simulierenANMERKUNG Die kleinste Stufe sollte vorzugsweise 0,01 R betragen, wobei R dem Reziprokwert des Nennleitfhi

44、g-keitswerts ber den gesamten Bereich entspricht. Dementsprechend sollte sich der hchste Widerstandswert auf denunteren Grenzwert des Messbereiches beziehen: Wenn der Bereich bei Null beginnt, sollte der Widerstandswert fr diePrfung bei 10 % des Bereiches mindestens 10 R betragen.Hinsichtlich der Au

45、slegung von Simulatoren fr Multi-Elektroden-Messzellen muss der Hersteller konsultiertwerden.Der Temperaturfhler kann mit einem anderen vernderlichen Przisionswiderstand, z. B. mit einer einstell-baren Widerstandsdekade, nachgebildet werden.3.7Zellkapazittwird durch das elektrische Feld zwischen den

46、 Messelektroden der Messzelle auf Grund der hohenDielektrizittskonstante des Wassers erzeugt; der Wert der Zellkapazitt ist indirekt proportional zurZellkonstante und wird durch folgende Beziehung ausgedrckt:ZelleZelle7CKDabei ist:CZelledie Zellkapazitt, in Picofarad (pF: 1 pF = 1012F);KZelledie Zel

47、lkonstante, cm1.CZellekann bei zu hohen Frequenzen Messungen niedriger Leitfhigkeit mit Zwei- oder Drei-Elektroden-Zellenstren. Dieser Einfluss kann durch Phasendiskriminierung verringert werden.EN 60746-3:200273.8AbleitstrmeWechselstrme mit Messfrequenz, die von den Zellenelektroden zu lokal leitfh

48、igen Teilen flieen, die mit derProbenlsung in Kontakt stehenSie bewirken eine nderung der Zellkonstante, wodurch Messunsicherheiten hervorgerufen werden, undentstehen hauptschlich in symmetrischen Zellen, d. h. mit hnlichen Elektroden als Paar.4 Vorgehen bei technischen AngabenSiehe IEC 60746-1, Abschnitt 5, und Folgendes:4.1 Zustzliche Angaben zu Messzellena) Typ der Zelle, d. h. Durchlauf-, Tauch- oder Einlegezelle, Anzahl der Elektroden und, wennelektrodenlos, ob induktiv oder kapazitiv (bliche Zellentypen sind in Anhang D beschrieben).b) Zellkonstante, Grenzabweichun