PRAVILNIK
O METROLOŠKIM USLOVIMA ZA TERMOPAROVE

("Sl. list SRJ", br. 34/96 i 40/97)

Član 1

Ovim pravilnikom propisuju se metrološki uslovi koje moraju da ispunjavaju termoparovi - merila temperature u temperaturnom opsegu od -200oC do 1800oC.

Metrološki uslovi iz stava 1 ovog člana označavaju se oznakama MUS.13MC0201-01 i MUS.13MC0202-01.

Član 2

Odredbe ovog pravilnika odnose se na tipove termoparova date u sledećoj tabeli:

Tip termopara

Oznaka tipa

Merni opseg termopara

Platina-13% rodijuma/platina

R

(0 do 1600)oC

Platina-10% rodijuma/platina

S

(0 do 1600)oC

Platina-30% rodijuma/platina-6% rodijuma

B

(0 do 1800)oC

Gvožđe/bakar-nikl

J

(-40 do 750)oC

Bakar/bakar-nikl

T

(-200 do 400)oC

Nikl-hrom/bakar-nikl

E

(-200 do 900)oC

Nikl-hrom/nikl-aluminijum

K

(-200 do 1200)oC

Nikl-hrom-silicijum/nikl-silicijum

N

(-200 do 1200)oC

Član 3

Niže navedeni izrazi, u smislu ovog pravilnika, imaju sledeća značenja:

1) termopar je merilo temperature koje radi na principu Zebekovog termoelektričnog efekta;

2) Zebekov termoelektrični efekat je fizička pojava nastajanja elektromotorne sile E u električnom kolu koje čine dva provodnika od različitih metala ili legura, čiji se spojevi nalaze na različitim temperaturama;

3) merni spoj je spoj dve termoelektrode termopara koji je izložen temperaturi koja se meri;

4) referentni spoj je spoj dve termoelektrode termopara koji se stavlja na poznatu-referentnu temperaturu s kojom se poredi merena temperatura;

5) referentna temperatura je 0oC;

6) oznaka tipa termopara je međunarodno standardizovana latinična slovna oznaka (IEC 584-1/1995) koja označava termoelektrična svojstva termopara, ali ne i tačan hemijski sastav njegovih termoelektroda;

7) produžni i kompenzacioni kablovi su električni provodnici koji se upotrebljavaju za električno povezivanje otvorenih krajeva termopara i bakarnih vodova s kojima formiraju referentne spojeve u instalacijama u kojima termoelektrode nisu direktno odvedene do referentnih spojeva. Bakarni vodovi ne smeju imati prečnik veći od 0,8 mm.

Produžni kablovi su izrađeni od provodnika koji imaju isti nominalni sastav kao što je sastav odgovarajućeg termopara. Oni su označeni slovom "X" koje sledi iza oznake termopara (na primer, "JX" je produžni kabl za termopar tipa J).

Kompenzacioni kablovi su izrađeni od provodnika koji imaju sastav koji se razlikuje od sastava odgovarajućeg termopara. Oni su označeni slovom "C" koje sledi iza oznake termopara (na primer "KC" je kompenzacioni kabl za termopar tip K). Za isti tip termopara mogu se upotrebljavati kompenzacioni kablovi izrađeni od različitih legura koje se međusobno razlikuju po dodatnim slovima (na primer "KCA" i "KCB");

8) stabilnost termopara je njegova sposobnost da za određenu vrednost temperature mernog spoja (temperatura referentnog spoja je 0oC) generiše konstantnu vrednost elektromotorne sile pri temperaturnom cikliranju ili produženom izlaganju mernog spoja temperaturama koje su bliske gornjoj granici mernog opsega termopara.

Član 4

Termopar čine dva provodnika od kojih je jedan pozitivna, a drugi negativna termoelektroda termopara. Termoelektrode su spojene na jednom svom kraju formirajući merni spoj termopara, a međusobno su podužno električno izlovane i potom montirane u zaštitnu cev za čiji kraj je vezana glava termopara.

Član 5

Termoelektrode termopara su električni provodnici prečnika 0,25 mm do 3 mm, izrađeni od metala ili legura, tako da omogućavaju dobijanje elektromotorne sile termopara prema tačno utvrđenom odnosu elektromotorne sile i temperature, za određeni tip termopara.

Prečnik termoelektroda termoparova tipa R, S i B ne sme biti manji od 0,35 mm, a termoparova tipa T, J i K od 0,5 mm.

Spoljašnji prečnik termopara u vidu termoparskog kabla ne sme biti manji od 1,5 mm ni veći od 6 mm.

Termoelektrode moraju biti po celoj svojoj dužini sjajne, glatke, ravnomernog preseka, bez naprslina, bez oštrih savijanja pod uglom i bez varova. Pre i posle formiranja mernog spoja, termoelektrode moraju biti termički stabilisane i ne smeju ispoljavati nikakve vidove nehomogenosti.

Termoelektrode termopara smeju se nastavljati samo odgovarajućim produžnim ili kompenzacionim provodnicima.

Kod termoparova tipa R i S, negativna termoelektroda mora da bude izrađena od platine visoke čistoće, tako da odnos njenih električnih otpornosti na 100oC i na 0oC ima vrednost R100/R0³1,391.

Član 6

Elektroizolacioni nosač termoelektroda mora da bude takav da pri najvišim i najnižim vrednostima temperature mernog opsega termopara zadržava svoja elektroizolaciona i mehanička svojstva, da ne prlja termoelektrode i da sprečava njihovo prespajanje. Može da bude izrađen u vidu višekanalnih cevi, jednokanalnih cevčica ili perli od elektroizolacionog materijala, najčešće od stakla, veštačkih materijala ili oksidnih keramika.

Član 7

Zaštitna cev termopara mora da ima dovoljnu mehaničku čvrstoću i otpornost na toplotna i hemijska dejstva u celom mernom opsegu termopara tako da omogući zaštitu termopara, a da sama ne prlja termoelektrode. Materijal mora da bude odabran tako da bude kompatibilan i sa materijalom od koga su izrađene termoelektrode i sa uslovima u mernoj sredini u kojoj se termopar upotrebljava. U zavisnosti od tipa termopara i njegovog mernog opsega, mogu se upotrebljavati obični i visokotemperaturni čelici i razne oksidne keramike.

Član 8

Glava termopara treba da bude prilagođena uslovima upotrebe termopara i mora da bude izrađena od materijala koji su kompatibilni s materijalima od kojih su izrađene termoelektrode i zaštitna cev termopara. Po potrebi, treba da postoji mogućnost vodenog hlađenja glave.

Član 9

Prema konstrukciji, termoparovi mogu biti:

1) rastavljivi (sa zamenljivom zaštitnom cevi);

2) nerastavljivi (sa fiksiranom zaštitnom cevi);

3) termopar u obliku termoparskog kabla, s metalnom zaštitnom cevi.

Član 10

Zavisnost elektromotorne sile E od temperature t90 za tipove termoparova iz člana 2 ovog pravilnika data je pomoću polinoma navedenih u Prilogu 1 koji je odštampan uz ovaj pravilnik i čini njegov sastavni deo.

Član 11

Pri utvrđivanju elektromotorne sile termopara, slobodni krajevi termoelektroda, koje su dovoljno duge da se prostiru do mesta referentne temperature, spajaju se sa bakarnim provodnicima koji vode do uređaja za merenje elektromotorne sile.

Kad su termoelektrode termopara kratke i ne dopiru do mesta referentne temperature, mogu se produžavati samo produžnim ili kompenzacionim provodnicima koji odgovaraju datom tipu termoelektroda, odnosno termopara. U ovom slučaju, referentni spojevi formiraju se spajanjem krajeva produžnih ili kompenzacionih provodnika i bakarnih provodnika koji vode do uređaja za merenje elektromotorne sile.

Član 12

Prema vrednosti dozvoljene greške merenja, termoparovi su svrstani u tri klase tačnosti.

Granice dozvoljenih grešaka merenja termoparova čije elektromotorne sile imaju vrednosti utvrđene prema članu 10 ovog pravilnika, za referentnu temperaturu 0oC, date su u sledećoj tabeli:

Tip termopara

Klasa
tačnosti 1

Klasa
tačnosti 2

Klasa
tačnosti 3

Tip R, Tip S
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

0oC do 1100oC
±1oC
1100oC do 1600oC
±[1+0,003(t-1100)]

0oC do 600oC
±1,5oC
600oC do 1600oC
±0,0025 | t |

-
-
-
-

Tip B
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

-
-
-
-

-
-
600oC do 1700oC
±0,0025| t |

600oC do 800oC
±4oC
800oC do 1700oC
±0,005| t |

Tip J
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

-40oC do + 375oC
±1,5oC
375oC do 750oC
±0,004| t |

-40oC do +333oC
±2,5oC
333oC do 750oC
±0,0075| t |

-
-
-
-

Tip T
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

-40oC do +125oC
±0,5oC
125oC do 350oC
±0,004| t |

-40oC do +133oC
±1oC
133oC do 350oC
±0,0075| t |

-67oC do +40oC
±1oC
-200oC do -67oC
±0,015| t |

Tip E
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

-40oC do +375oC
±1,5oC
375oC do 800oC
±0,004| t |

-40oC do +333oC
±2,5oC
333oC do 900oC
±0,0075| t |

-167oC do +40oC
±2,5oC
-200oC do -167oC
±0,015| t |

Tip K, Tip N
Opseg temperatura
Dozvoljena greška
Opseg temperatura
Dozvoljena greška

-40oC do +375oC
±1,5oC
375oC do 1000oC
±0,004| t |

-40oC do +333oC
±2,5oC
333oC do 1200oC
±0,0075| t |

-167oC do +40oC
±2,5oC
-200oC do -167oC
±0,015| t |

Član 13

Termoparovi moraju imati takvu stabilnost da razlika između vrednosti elektromotornih sila E izmerenih na najvišoj temperaturi mernog opsega, ili na temperaturi 1100oC ako je najviša temperatura mernog ospega viša od 1100oC, pre i posle dva sata držanja termopara na istoj temperaturi, ne sme da bude veća od 1/3 vrednosti dozvoljene greške izračunate za tu temperaturu.

Član 14

Električna otpornost izolacije između termoelektroda i zaštitne cevi, kao i između samih termoparova ako se merilo temperature sastoji od više pojedinačnih termoparova, mora biti veća od:

1) 10 MW na temperaturi 20oC ± 5oC i relativnoj vlažnosti vazduha koja nije veća od 80%;

2) 70 kW na temperaturi do 600oC;

3) 25 kW na temperaturi od 600oC do 800oC;

4) 5 kW na temperaturi od 800oC do 1000oC.

Član 15

Na termoparu ili na pločici pričvršćenoj za termopar moraju se nalaziti sledeći natpisi i oznake:

1) firma ili znak proizvođača;

2) fabrički broj proizvoda;

3) oznaka tipa termopara;

4) merni opseg ili gornja granica mernog opsega označena uoC;

5) službena oznaka tipa, ako je izvršeno ispitivanje tipa termopara.

Član 16

Danom stupanja na snagu ovog pravilnika prestaje da važi Pravilnik o metrološkim uslovima za termoparove ("Službeni list SFRJ", br. 25/85).

Član 17

Ovaj pravilnik stupa na snagu osmog dana od dana objavljivanja u "Službenom listu SRJ".

 

Prilog 1

Zavisnost elektromotorne sile termopara E[mV] od temperature t90 [oC], za referentnu temperaturu 0oC.

TIP R:

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-50oC do 1064,18oC

           9
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 5,289 617 297 65
a2 = 1,391 665 897 82 x 10-2
a3 = -2,388 556 930 17 x 10-5
a4 = 3,569 160 010 63 x 10-8
a5 = -4,623 476 662 98 x 10-11
a6 = 5,007 774 410 34 x 10-14
a7 = -3,731 058 861 91 x 10-17
a8 = 1,577 164 823 67 x 10-20
a9 = -2,810 386 252 51 x 10-24

1 064,18oC do 1 664,5oC

           5
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 0
a0 = 2,951 579 253 16 x 103
a1 = -2,520 612 513 32
a2 = 1,595 645 018 65 x 10-2
a3 = -7,640 859 475 76 x 10-6
a4 = 2,053 052 910 24 x 10-9
a5 = -2,933 596 681 73 x 10-13

1 664,5oC do 1 768,1oC

           4
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 0
a0 = 1,522 321 182 09 x 105
a1 = -2,688 198 885 45 x 102
a2 = 1,712 802 804 71 x 10-1
a3 = -3,458 957 064 53 x 10-5
a4 = -9,346 339 710 46 x 10-12

TIP S

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-50oC do 1 064,18oC

           8
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 5,403 133 086 31
a2 = 1,259 342 897 40 x 10-2
a3 = -2,324 779 686 89 x 10-5
a4 = 3,220 288 230 36 x 10-8
a5 = -3,314 651 963 89 x 10-11
a6 = 2,557 442 517 86 x 10-14
a7 = -1,250 688 713 93 x 10-17
a8 = 2,714 431 761 45 x 10-21

1 064,18oC do 1 664,5oC

           4
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 0
a0 = 1,329 004 440 85 x 103
a1 = 3,345 093 113 44
a2 = 6,548 051 928 18 x 10-3
a3 = -1,648 562 592 09 x 10-6
a4 = 1,299 896 051 74 x 10-11

1 664,5oC do 1 768,1oC

           4
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 0
a0 = 1,466 282 326 36 x 105
a1 = -2,584 305 167 52 x 102
a2 = 1,636 935 746 41 x 10-1
a3 = -3,304 390 469 87 x 10-5
a4 = -9,432 236 906 12 x 10-12

TIP B

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

0oC do 630,615oC

           6
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = -2,465 081 834 6 x 10-1
a2 = 5,904 042 117 1 x 10-3
a3 = -1,325 793 163 6 x 10-6
a4 = 1,566 829 190 1 x 10-9
a5 = -1,694 452 924 0 x 10-12
a6 = 6,299 034 709 4 x 10-16

630,615oC do 1 820oC

           8
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 0
a0 = -3,893 816 862 1 x 103
a1 = 2,857 174 747 0 x 101
a2 = -8,488 510 478 5 x 10-2
a3 = 1,578 528 016 4 x 10-4
a4 = -1,683 534 486 4 x 10-7
a5 = 1,110 979 401 3 x 10-10
a6 = -4,451 543 103 3 x 10-14
a7 = 9,897 564 082 1 x 10-18
a8 = -9,379 133 028 9 x 10-22

TIP J

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-210oC do 760oC

           8
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 5,038 118 781 5 x 101
a2 = 3,047 583 693 0 x 10-2
a3 = -8,568 106 572 0 x 10-5
a4 = 1,322 819 529 5 x 10-7
a5 = -1,705 295 833 7 x 10-10
a6 = 2,094 809 069 7 x 10-13
a7 = -1,253 839 533 6 x 10-16
a8 = 1,563 172 569 7 x 10-20

760oC do 1 200oC

           5
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a0 = 2,964 562 568 1 x 105
a1 = -1,497 612 778 6 x 103
a2 = -3,178 710 392 4
a3 = -3,184 768 670 1 x 10-3
a4 = 1,572 081 900 4 x 10-6
a5 = -3,069 136 905 6 x 10-10

TIP T

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-270oC do 0oC

           14
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 3,874 810 636 4 x 101
a2 = 4,419 443 434 7 x 10-2
a3 = 1,184 432 310 5 x 10-4
a4 = 2,003 297 355 4 x 10-5
a5 = 9,013 801 955 9 x 10-7
a6 = 2,265 115 659 3 x 10-8
a7 = 3,607 115 420 5 x 10-10
a8 = 3,849 393 988 3 x 10-12
a9 = 2,821 352 192 5 x 10-14
a10 = 1,425 159 477 9 x 10-16
a11 = 4,876 866 228 6 x 10-19
a12 = 1,079 553 927 0 x 10-21
a13 = 1,394 502 706 2 x 10-24
a14 = 7,979 515 392 7 x 10-28

0oC do 400oC

           8
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 3,874 810 636 4 x 101
a2 = 3,329 222 788 0 x 10-12
a3 = 2,061 824 340 4 x 10-4
a4 = -2,188 225 684 6 x 10-6
a5 = 1,099 688 092 8 x 10-8
a6 = -3,081 575 877 2 x 10-11
a7 = 4,547 913 529 0 x 10-14
a8 = -2,751 290 167 3 x 10-17

TIP E

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-270oC do 0oC

           13
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 5,866 550 870 8 x 101
a2 = 4,541 097 712 4 x 10-2
a3 = -7,799 804 868 6 x 10-4
a4 = -2,580 016 084 3 x 10-5
a5 = -5,945 258 305 7 x 10-7
a6 = -9,321 405 866 7 x 10-9
a7 = -1,028 760 553 4 x 10-10
a8 = -8,037 012 362 1 x 10-13
a9 = -4,397 949 739 1 x 10-15
a10 = -1,641 477 635 5 x 10-17
a11 = -3,967 361 951 6 x 10-20
a12 = -5,582 732 872 1 x 10-23
a13 = -3,465 784 201 3 x 10-26

0oC do 1 000oC

           10
E = S ai (t90)i [mV]
            i = 1
a1 = 5,866 550 871 0 x 101
a2 = 4,503 227 558 2 x 10-2
a3 = 2,890 840 721 2 x 10-5
a4 = -3,305 689 665 2 x 10-7
a5 = 6,502 440 327 0 x 10-10
a6 = -1,919 749 550 4 x 10-13
a7 = -1,253 660 049 7 x 10-15
a8 = 2,148 921 756 9 x 10-18
a9 = -1,438 804 178 2 x 10-21
a10 = 3,596 089 948 1 x 10-25

TIP K

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-270oC do 0oC

           10
E = S ai (t90)i [mV]
            i = 1
a1 = 3,945 012 802 5 x 101
a2 = 2,362 237 359 8 x 10-2
a3 = -3,285 890 678 4 x 10-4
a4 = -4,990 482 877 7 x 10-6
a5 = -6,750 905 917 3 x 10-8
a6 = -5,741 032 742 8 x 10-10
a7 = -3,108 887 289 4 x 10-12
a8 = -1,045 160 936 5 x 10-14
a9 = -1,988 926 687 8 x 10-17
a10 = -1,632 269 748 6 x 10-20

0oC do 1 372oC

                   9
E = b0 + S bi (t90)i +
                  i = 1
+c0exp[c1 (t90-126,9686)2] [mV]
b0 = -1,760 041 368 6 x 101
b1 = 3,892 120 497 5 x 101
b2 = 1,855 877 003 2 x 10-2
b3 = -9,945 759 287 4 x 10-5
b4 = 3,184 094 571 9 x 10-7
b5 = -5,607 284 488 9 x 10-10
b6 = 5,607 505 905 9 x 10-13
b7 = -3,202 072 000 3 x 10-16
b8 = 9,715 114 715 2 x 10-20
b9 = -1,210 472 127 5 x 10-23
c0 = 1,185 976 x 102
c1 = -1,183 432 x 10-4

TIP N

 

Temperaturni opseg

Polinom i koeficijenti

-270oC do 0oC

            8
E = S ai (t90)i [mV]
            i = 1
a1 = 2,615 910 596 2 x 101
a2 = 1,095 748 422 8 x 10-2
a3 = -9,384 111 155 4 x 10-5
a4 = -4,641 203 975 9 x 10-8
a5 = -2,630 335 771 6 x 10-9
a6 = -2,265 343 800 3 x 10-11
a7 = -7,608 930 079 1 x 10-14
a8 = -9,341 966 783 5 x 10-17

0oC do 1 300oC

           10
E = S ai (t90)i [mV]
           i = 1
a1 = 2,592 939 460 1 x 101
a2 = 1,571 014 188 0 x 10-2
a3 = 4,382 562 723 7 x 10-5
a4 = -2,526 116 979 4 x 10-7
a5 = 6,431 181 933 9 x 10-10
a6 = -1,006 347 151 9 x 10-12
a7 = -9,974 533 899 2 x 10-16
a8 = -6,086 324 560 7 x 10-19
a9 = 2,084 922 933 9 x 10-22
a10 = -3,068 219 615 1 x 10-26