DIN EN 61298-2-2009 Process measurement and control devices - General methods and procedures for evaluating performance - Part 2 Tests under reference conditions (IEC 61298-2 2008).pdf

1、August 2009DEUTSCHE NORM DKE Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDEPreisgruppe 16DIN 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.ICS 25.

2、040.40!$Wev“1526683www.din.deDDIN EN 61298-2Prozessmess-, -steuer- und -regelgerte Allgemeine Methoden und Verfahren fr die Bewertung desBetriebsverhaltens Teil 2: Prfungen unter Referenzbedingungen (IEC 61298-2:2008);Deutsche Fassung EN 61298-2:2008Process measurement and control devices General me

3、thods and procedures for evaluating performance Part 2: Tests under reference conditions (IEC 61298-2:2008);German version EN 61298-2:2008Dispositifs de mesure et de commande de processus Mthodes et procdures gnrales dvaluation des performances Partie 2: Essais dans les conditions de rfrence (CEI 61

4、298-2:2008);Version allemande EN 61298-2:2008Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN EN 61298-2:1996-07Siehe jedoch Beginn derGltigkeitwww.beuth.deGesamtumfang 27 SeitenDIN EN 61298-2:2009-08 2 Beginn der Gltigkeit Die von CENELEC am 2008-11-01 angenommene EN 61298

5、-2 gilt als DIN-Norm ab 2009-08-01. Daneben darf DIN EN 61298-2:1996-07 noch bis 2011-11-01 angewendet werden. Nationales Vorwort Vorausgegangener Norm-Entwurf: E DIN IEC 61298-2:2006-03. Fr diese Norm ist das nationale Arbeitsgremium K 961 Elektrische Messwertaufnehmer und Messgren-umformer“ der DK

6、E Deutsche Kommission Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik im DIN und VDE (www.dke.de) zustndig. Die enthaltene IEC-Publikation wurde vom SC 65B Devices“ erarbeitet. Das IEC-Komitee hat entschieden, dass der Inhalt dieser Publikation bis zu dem Datum (maintenance result date) unverndert ble

7、iben soll, das auf der IEC-Website unter http:/webstore.iec.ch“ zu dieser Publikation angegeben ist. Zu diesem Zeitpunkt wird entsprechend der Entscheidung des Komitees die Publikation besttigt, zurckgezogen, durch eine Folgeausgabe ersetzt oder gendert. Fr den Fall einer undatierten Verweisung im n

8、ormativen Text (Verweisung auf eine Norm ohne Angabe des Ausgabedatums und ohne Hinweis auf eine Abschnittsnummer, eine Tabelle, ein Bild usw.) bezieht sich die Verweisung auf die jeweils neueste gltige Ausgabe der in Bezug genommenen Norm. Fr den Fall einer datierten Verweisung im normativen Text b

9、ezieht sich die Verweisung immer auf die in Bezug genommene Ausgabe der Norm. Der Zusammenhang der zitierten Normen mit den entsprechenden Deutschen Normen ergibt sich, soweit ein Zusammenhang besteht, grundstzlich ber die Nummer der entsprechenden IEC-Publikation. Beispiel: IEC 60068 ist als EN 600

10、68 als Europische Norm durch CENELEC bernommen und als DIN EN 60068 ins Deutsche Normenwerk aufgenommen. nderungen Gegenber DIN EN 61298-2:1996-07 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) Begriffe, Bezge und Verweisungen wurden aktualisiert; b) einzelne Begriffe wurden przisiert und einige veraltet

11、e Begriffe wurden herausgenommen; c) die Definitionen fr Begriffe, die bereits an anderer Stelle definiert sind, wurden herausgenommen. Frhere Ausgaben DIN EN 61298-2: 1996-07 EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN 61298-2 November 2008 ICS 25.040.40 Ersatz fr EN 61298-2:1995 Deutsche

12、Fassung Prozessmess-, -steuer- und -regelgerte Allgemeine Methoden und Verfahren fr die Bewertung des Betriebsverhaltens Teil 2: Prfungen unter Referenzbedingungen (IEC 61298-2:2008) Process measurement and control devices General methods and procedures for evaluating performance Part 2: Tests under

13、 reference conditions (IEC 61298-2:2008) Dispositifs de mesure et de commande de processus Mthodes et procdures gnrales dvaluation des performances Partie 2: Essais dans les conditions de rfrence (CEI 61298-2:2008) Diese Europische Norm wurde von CENELEC am 2008-11-01 angenommen. Die CENELEC-Mitglie

14、der sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt sind, unter denen dieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listen dieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen An

15、gaben sind beim Zentralsekretariat oder bei jedem CENELEC-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europische Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache, die von einem CENELEC-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in se

16、ine Landessprache gemacht und dem Zentralsekretariat mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die offiziellen Fassungen. CENELEC-Mitglieder sind die nationalen elektrotechnischen Komitees von Belgien, Bulgarien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Isl

17、and, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, der Schweiz, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern. CENELEC Europisches Komitee fr Elektrotechnische Norm

18、ung European Committee for Electrotechnical Standardization Comit Europen de Normalisation Electrotechnique Zentralsekretariat: rue de Stassart 35, B-1050 Brssel 2008 CENELEC Alle Rechte der Verwertung, gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den Mitgliedern von CENELEC vorbeh

19、alten. Ref. Nr. EN 61298-2:2008 DDIN EN 61298-2:2009-08 EN 61298-2:2008 Vorwort Der Text des Schriftstcks 65B/686/FDIS, zuknftige 2. Ausgabe von IEC 61298-2, ausgearbeitet von dem SC 65B Devices nach einer angemessenen Stabilisierungszeit wird der Wert des entsprechenden Ein- und Ausgangssignals not

20、iert. Danach wird das Eingangssignal langsam erhht, bis der Wert des nchsten Prfpunktes ohne ber-schwingen erreicht ist, und nach einer entsprechenden Stabilisierungszeit der entsprechende Wert des Ein- und Ausgangssignals aufgezeichnet. Der Vorgang wird fr alle vorgewhlten Werte bis zu 100 % der Ei

21、ngangsspanne wiederholt. Nach der Messung an diesem Punkt wird das Eingangssignal langsam auf den Wert unmittelbar unter 100 % der Eingangsspanne und danach nacheinander auf alle anderen Werte bis hinab zu 0 % der Eingangsspanne abgesenkt und damit der Messzyklus abgeschlossen. Tabelle 2 Anzahl der

22、Messzyklen und Anzahl und Ort der Prfpunkte Art der Prfung Anzahl der Messzyklen Anzahl der Prfpunkte Lage der Prfpunkte (% der Eingangsspanne) Bewertung des Betriebsverhaltens 6 0-20-40-60-80-100 Komplette Prfung Typprfungen 3 oder 5 11 0-10-20-30-40-50-60-70-80-90-100 Stckprfungen Vereinfachte Prf

23、ung Stichprobenprfungen 1 5 0-25-50-75-100 10 DIN EN 61298-2:2009-08 EN 61298-2:2008 4.1.6 Verarbeitung der Messwerte Die Differenzen der Werte des Ausgangssignals an den verschiedenen Prfpunkten bei jedem aufwrts- und abwrtsgehenden Durchlauf und der entsprechenden idealen Werte werden als die Ausg

24、angsfehler aufgezeichnet. Die Messabweichungen sind im Allgemeinen in Prozent der idealen Ausgangsspanne auszudrcken. Bei bestimmten Gerten (z. B. Schreibern oder Gerten mit einstellbarer Verstrkung) kann es gnstiger sein, die Messabweichungen in Prozent der Nenneingangsspanne auszudrcken (siehe IEC

25、 61298-1, 7.16). Fr jeden Messpunkt mssen die Mittelwerte der Messwerte von aufeinanderfolgenden Messzyklen fr Messabweichungen bei zunehmenden bzw. abnehmenden Werten ermittelt werden, und der Durchschnitt dieser Werte dann genommen werden, um den durchschnittlichen Wert fr diesen Punkt zu bestimme

26、n. Alle so ermittelten Werte der Messabweichung sind in einer Tabelle zusammenzustellen (siehe Tabelle 3), und die Mittelwerte sind graphisch darzustellen (siehe Bild 1). 4.1.7 Bestimmung der Faktoren in Bezug auf die Genauigkeit Wegen der begrenzten Anzahl von Messungen (siehe 4.1.3) sind die Fakto

27、ren in Bezug auf die Genauigkeit zu ermitteln, indem die Messabweichungen auf mathematisch einfache Weise, jedoch nicht auf der Grund-lage statistischer Methoden behandelt werden. In den folgenden Abschnitten werden die unterschiedlichen Behandlungsverfahren beschrieben. 4.1.7.1 Unsicherheit Die Uns

28、icherheit wird aus der Tabelle 3 ermittelt, indem die grte positive und die grte negative Abweichung jedes Messwertes vom idealen Wert fr aufwrtsgehende und abwrtsgehende Eingangswerte fr jeden Prfzyklus getrennt ausgewhlt werden, und diese Unsicherheit wird in Prozent der idealen Ausgangsspanne pro

29、tokolliert. 4.1.7.2 Maximale Messabweichung Die Messabweichung wird aus der Tabelle 3 ermittelt, indem der grte positive oder negative Wert aus den mittleren aufwrtsgehenden Messabweichungen und den mittleren abwrtsgehenden Messabweichungen ausgewhlt wird. 4.1.7.3 Nichtlinearitt Fr Gerte mit einer l

30、inearen Eingangs-Ausgangs-Beziehung wird die Nichtlinearitt aus der Kurve ermittelt, die die graphische Darstellung der Gesamtmittelwerte der entsprechenden mittleren aufwrts- und abwrtsgehenden Messabweichungen ergibt (siehe Tabelle 3 und Bild 1). Die Nichtlinearitt ist die grte positive oder negat

31、ive Abweichung zwischen der Kurve der Mittelwerte und der gewhlten Geraden, ausgedrckt in Prozent der Messspanne, und ist unabhngig von der Totzone und der Hysterese. a) Nichtlinearitt bei Grenzpunkteinstellung Die Nichtlinearitt bei Grenzpunkteinstellung wird ermittelt, indem eine Gerade so eingeze

32、ichnet wird, dass sie die mittlere Kalibrierkurve im Endwert und im Anfangswert schneidet. ANMERKUNG Werden Kalibrierungen in Werksttten und Justierungen in der Anlage durchgefhrt, ist nur die Nichtlinearitt bei Grenzpunkteinstellung von praktischem Interesse. Bisweilen werden andere Ausdrcke der Ni

33、chtlinearitt benutzt. b) Nichtlinearitt bei Kleinstwerteinstellung Die Nichtlinearitt bei Kleinstwerteinstellung wird ermittelt, indem eine Gerade so durch die Mittelwert-kurve gezeichnet wird, dass die grte Abweichung am kleinsten wird. Es ist nicht erforderlich, dass die Gerade horizontal verluft

34、oder durch die Endpunkte der mittleren Kalibrierkurve geht. 11 DIN EN 61298-2:2009-08 EN 61298-2:2008 c) Nichtlinearitt bei Anfangspunkteinstellung Die Nichtlinearitt bei Anfangspunkteinstellung wird ermittelt, indem eine Gerade so eingezeichnet wird, dass sie die mittlere Kalibrierkurve im Anfangsp

35、unkt (Nullpunkt) schneidet und die grte Abweichung am kleinsten ist. Tabelle 3 Typische Tabelle der Gerteabweichungen 12 DIN EN 61298-2:2009-08 EN 61298-2:2008 c Nichtlinearitt bei Kleinstwerteinstellung = 0,2 % d Nichtlinearitt bei Grenzpunkteinstellung = 0,28 % und bei 0,28 % e Nichtlinearitt bei

36、Anfangspunkteinstellung = 0,22 % Bild 1 Fehlerkurven 4.1.7.4 Nichtbereinstimmung Bei Gerten mit nichtlinearer Eingangs-Ausgangs-Beziehung (z. B. mit einer logarithmischen Beziehung, einer Quadratwurzelbeziehung usw.) sollte der Begriff Nichtbereinstimmung“ (Nichtbereinstimmung bei Grenzpunkteinstell

37、ung, Nichtbereinstimmung bei Kleinstwerteinstellung und Nichtbereinstimmung bei Anfangspunkteinstellung) angewendet werden. Die Nichtbereinstimmung wird nach denselben Verfahren wie die Nichtlinearitt ermittelt und dargestellt. 4.1.7.5 Hysterese Die Hysterese lsst sich unmittelbar aus den in Tabelle

38、 3 angegebenen Werten der Abweichung ermitteln; sie ist die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Ausgangswerten bei aufwrts- und abwrtsgehender Messung fr jeden einzelnen Prfzyklus am selben Prfpunkt. Der beobachtete grte Wert aus allen Prfzyklen wird als Hysterese“ protokolliert und muss in Proz

39、ent der idealen Ausgangsspanne ausgedrckt werden. Sofern gefordert, darf die Hysterese-Abweichung ermittelt werden, indem der Wert der Totzone vom entsprechenden Wert der Hysterese fr einen gegebenen Messwert subtrahiert wird, sein grter Wert darf in Prozent der idealen Ausgangsspanne als Hysterese-

40、Abweichung“ protokolliert werden. ANMERKUNG Die Totzone darf aus einer herkmmlichen Prfung der Totzone ermittelt werden, wie in 4.2.2 beschrieben. 13 DIN EN 61298-2:2009-08 EN 61298-2:2008 4.1.7.6 Nichtwiederholbarkeit Die Nichtwiederholbarkeit ist die algebraische Differenz zwischen den Grenzwerten

41、 aus einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Messungen des Ausgangssignals ber kurze Zeitspannen fr den gleichen Wert des Eingangssignals unter den gleichen Betriebsbedingungen, bei Messungen aus der gleichen Richtung mit vollen Durchlufen des Bereiches. Die Nichtwiederholbarkeit wird blicherweise in

42、Prozent der idealen Ausgangsspanne ausgedrckt und schliet die Hysterese nicht ein. Die Nichtwiederholbarkeit wird unmittelbar aus der Tabelle 3 ermittelt. Es ist die grte Differenz in Prozent der idealen Ausgangsspanne zwischen allen Werten des Ausgangs fr jeden einzelnen Wert des Eingangs bei getre

43、nnter Betrachtung der Kurven fr aufwrts- und abwrtsgehende Messungen zu beobachten. Der grte Wert des Wertes bei aufwrts- oder abwrtsgehender Messung wird als Nichtwiederholbarkeit protokolliert. 4.1.8 Darstellung der Ergebnisse Die bei den Prfungen ausgefhrten Messungen sind im Protokoll durch Verw

44、endung von Bildern hnlich Tabelle 3 und Bild 1 darzustellen. Diese Darstellungen mssen im Prfbericht enthalten sein. Die Werte der Unsicherheit oder der Messabweichung oder der Nichtbereinstimmung, Hysterese und Nichtwiederholbarkeit sind zu ermitteln, wie in 4.1.7 festgelegt, und mssen im Prfberich

45、t in Tabellenform angegeben werden. Die entsprechenden vom Hersteller festgelegten Werte der Faktoren in Bezug auf die Genauigkeit sind zusammen mit den aus den Prfungen ermittelten Werten in Tabellenform anzugeben. Es ist zu beachten, dass die Faktoren in Bezug auf die Genauigkeit vom Hersteller an

46、gegeben sein knnen entweder als Unsicherheit (die die Hysterese und die Nichtwiederholbarkeit einschliet) und Hysterese oder als Messabweichung (die die Hysterese einschliet) und Hysterese oder als Nichtlinearitt/Nichtbereinstimmung (die die Hysterese nicht einschliet), Hysterese und Totzone. 4.2 Be

47、sondere Prfverfahren und Manahmen zur Ermittlung der Totzone 4.2.1 Auswahl der Bereiche fr die Prfung und Vorbehandlung Die Totzone wird gemessen, indem dieselben Bereiche und Vorbehandlungen benutzt werden wie fr die Bestimmung der Faktoren in Bezug auf die Genauigkeit, wie in 4.1.1 (Tabelle 1) und

48、 4.1.2 angegeben. 4.2.2 Durchfhrung der Messung Auer wenn die Totzone als unwesentlich angesehen wird, ist wie folgt zu messen. Die Totzone ist jeweils dreimal bei drei Prfpunkten, das ist bei 10 %, 50 % und 90 % der Messspanne, wie folgt zu messen: a) Die Eingangsvariable am Prfling ist langsam zu

49、erhhen, bis eine erkennbare nderung des Ausgangs-signals beobachtet wird; b) der Eingangswert ist zu notieren; c) der Eingangswert ist langsam abzusenken, bis eine erkennbare nderung des Ausgangssignals beobachtet wird; d) der Eingangswert ist zu notieren. Es ist notwendig, die Ausgangswerte mit vollen Durchlufen des