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1. ------IND- 2005 0062 CZ- PT- ------ 20050309 --- --- PROJET

Projecto de



portaria

que

fixa os requisitos aplicáveis às termo-resistências utilizadas como componentes de instrumentos de medição especificados, de ...

Nos termos do disposto no artigo 27.º da Lei n.º 505/1990 relativa à metrologia, com a redacção que lhe foi dada pela Lei n.º 119/2000 e pela Lei n.º 137/2002 (adiante designada por «Lei»), e para a aplicação do n.º 2 do artigo 6.º e do n.º 1 do artigo 9.º da Lei, manda o Ministério da Economia e do Comércio o seguinte:

Artigo 0.º

A presente portaria estabelece os requisitos aplicáveis às termo-resistências com ou sem conversores de corrente ou de tensão, utilizadas como componentes de instrumentos de medição especificados (adiante designadas por «termo-resistências»), o procedimento de aprovação de tipo e o procedimento de verificação das mesmas.

Artigo 0.º

Para efeitos da presente portaria, entende-se por termo-resistências:

a)Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos;

b)Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por vapor de água;

c)Termo-resistências para medidores de fluxo.

Artigo 0.º

O anexo define a terminologia, os requisitos aplicáveis às termo-resistências, o procedimento de aprovação de tipo e o procedimento de verificação das mesmas.

Artigo 0.º

A presente portaria entra em vigor no dia 1 de Julho de 2005.

Ministro

Anexo à Portaria n.º /2004

1. terminologia

1.1 Sensor – parte sensível da termo-resistência (resistência) que reage à alteração da temperatura através da alteração da resistência.


    1. Elementos do indicador de calor – elementos do indicador de calor que efectuam a leitura das grandezas físicas necessárias para a determinação da quantidade de calor, ou efectuam a recepção e o tratamento matemático das mesmas. Os elementos do indicador de calor são o medidor de água, as termo-resistências e o contador calorimétrico.

    2. Limite mínimo da gama de temperaturas – temperatura mínima à qual é garantida a dimensão do erro admissível da termo-resistência.

1.4 Terminal da termo-resistência – parte estrutural destinada a ligar o circuito interno ao cabo de ligação, podendo ter forma de ligador ou bloco de ligação.

1.5 Limite máximo da gama de temperaturas – temperatura máxima à qual é garantida a dimensão do erro admissível da termo-resistência.

    1. Erro da termo-resistência (estático) – diferença entre o valor da termo-resistência (sinal de saída) e a temperatura do seu sensor em estado estabilizado.

    1. Resistência nominal da termo-resistência – resistência de base da termo-resistência, definida pelas condições técnicas do fabricante.


1.8 Indicador combinado de calor – instrumento de medição constituído por elementos amovíveis.

1.9 Indicador compacto de calor – instrumento de medição que não dispõe de elementos amovíveis.


1.10 Resistência de medição – resistência destinada à leitura da temperatura, constituída por uma base, um enrolamento ou uma camada de material com dependência térmica definida da resistência eléctrica, e saídas; é uma parte estrutural da termo-resistência.

1.11 Indicador de calor – instrumento de medição destinado à medição do calor transferido para o meio térmico, ou recebido pelo mesmo, no permutador de calor.


1.12 Incerteza – estimativa atribuída ao resultado do ensaio, que caracteriza o intervalo entre valores no qual se pressupõe encontrar-se o valor correcto.

1.13 Diferença mínima de temperatura – diferença mínima de temperatura à qual se destina o indicador de calor, e na qual não são ultrapassados os valores dos erros admissíveis.


1.14 Termo-resistência – conjunto estrutural constituído pela resistência de medição, circuito interno, tubo (capilar) de protecção, terminal e, eventualmente, cabo de ligação.

1.15 Tubo de protecção (tubo capilar) – parte estrutural que protege a resistência de medição e o circuito interno contra danos. Termina no terminal da termo-resistência, ligador ou cabo.

1.16 Termo-resistência de platina – termo-resistência cujo leitor de medição de temperatura dispõe de um elemento de platina como sensor.

1.17 Diferença de temperatura – valor absoluto da diferença de temperatura do fluido térmico nas condutas de entrada e de retorno.

1.18 Circuito interno – condutores que ligam as saídas da resistência de medição ao terminal da termo-resistência, podendo ser de dois, três ou quatro condutores, com malha auxiliar ou com condutor de terra.

    1. Resistência de base R0 [Ω] – resistência da termo-resistência à temperatura de 0 °C.



2. REQUISITOS APLICÁVEIS ÀS TERMO-RESISTÊNCIAS


    1. REQUISITOS METROLÓGICOS

2.1.1 Requisitos gerais

2.1.1.1 A relação entre a resistência e a temperatura pode ser expressa através das seguintes equações:

Para a gama de – 200 ºC a 0 ºC

Rt = R0 [1 + A.t + B.t2 + C(t – 100°C) t3]
Para a gama de 0 ºC a 850 ºC

Rt = R0 ( 1 + A.t + B.t2 )


Onde: A = 3.9083.10-3 °C-1

B = -5,775.10-7 °C-2



C = -4,183.10-12 °C-4

R0 = 100.00 Ω


2.1.1.2 Valores da resistência

As termo-resistências devem ser construídas por forma a que a sua resistência nominal a 0 ºC seja de 100 Ω, à excepção das termo-resistências emparelhadas, cuja resistência nominal pode ser de até 500 ou 1000 Ω .


2.1.1.3 Erros admissíveis:

Os valores dos erros admissíveis nas termo-resistências são os seguintes:

Classe Valor do erro admissível em ºC

A 0,15 + 0,002 |t|

B 0,30 + 0,005 |t|

onde |t| é o valor absoluto da temperatura.

Os valores do erro admissível da Classe A não se aplicam às termo-resistências de 100 Ω, a temperaturas superiores a 650 ºC.

2.1.2 Requisitos específicos em função do tipo


2.1.2.1 Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos
O erro máximo admissível nas termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos Et é definido pela seguinte relação:

Et = ± (0,5 + 3ΔΘmin/ΔΘ) [%]

Onde: O limite mínimo da gama de temperaturas ΔΘmin é a temperatura mínima do fluido térmico, à qual

o indicador de temperatura pode funcionar sem ser ultrapassado o erro máximo admissível.

ΔΘ é o valor absoluto da diferença entre as temperaturas do fluido térmico no ramal de entrada e de retorno do equipamento de permuta de calor.
O erro máximo admissível nas termo-resistências para indicadores de calor fornecido pelo fluido térmico «Et» expressa a relação entre o valor indicado e o valor convencionalmente correcto, a qual decorre da relação entre a diferença dos dados das termo-resistências para indicadores de calor fornecido pelo fluido térmico e a diferença de temperaturas.

A relação entre a temperatura e a resistência eléctrica de cada termo-resistência do par em causa para indicadores de calor fornecido pelo fluido térmico não pode diferir dos valores decorrentes da relação constante do ponto 2.1.1.3, utilizando os valores padrão das constantes A, B, C, num valor superior ao correspondente a 2 K.


2.1.2.2 Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por vapor de água e termo-resistências para medidores de fluxo
Os erros das termo-resistências para indicadores de calor fornecido pelo vapor de água e das termo-resistências para medidores de fluxo não podem ultrapassar os valores dos erros admissíveis previstos no ponto 2.1.1.3 ou especificados pelo fabricante.
2.2 REQUISITOS TÉCNICOS
2.2.1 Requisitos gerais:

2.2.1.1 As termo-resistências devem satisfazer os seguintes requisitos técnicos:

a) O material do tubo capilar não deve ser agressivo para a platina e deve ser mecanicamente resistente, incluindo às temperaturas máximas às quais se destina a termo-resistência;

b) A estanquidade do tubo capilar deve resistir a 3,5 Mpa;

c) Os valores mínimos fixados da resistência de isolamento são os seguintes

(a temperaturas nominais máximas):

100 M Ω À temperatura de 15ºC a 25 ºC, com a tensão de 100 V ss;

10 M Ω Na gama de 100 ºC a 300 ºC, com a tensão de 10 V ss;

2 M Ω Na gama de 301 ºC a 500 ºC, com a tensão de 10 V ss;

0,5 M Ω Na gama de 501 ºC a 850 ºC, com a tensão de 10 V ss;

d) As termo-resistências devem ser construídas por forma a serem aptas para uso em sistemas de medição que utilizam as correntes contínua ou alterna com frequências até 500 Hz;

e) As termo-resistências podem ser construídas com configurações diferentes dos condutores internos (de dois, três ou quatro condutores); os bornes devem dispor de uma indicação inequívoca;

f) Cada termo-resistência deve dispor de uma indicação clara da resistência, classe, configuração de condutores e gama de temperaturas.
2.2.1.2 O fabricante deverá fornecer ao utilizador as seguintes informações relativamente a cada instrumento de medição:


  1. Valores máximos dos respectivos dados eléctricos (tais como, a capacidade do instrumento de medição, a capacidade em relação à terra e a indutância);

  2. Imersão máxima durante a utilização da termo-resistência;

  3. Tempo da resposta térmica em segundos, e o meio utilizado;

  4. Factor de auto aquecimento da termo-resistência em oC/mW;

  5. Valor da resistência de condutores em sensores constituídos por dois condutores, a pedido do utilizador do instrumento de medição, bem como o valor da resistência de condutores internos destinados a outras ligações.

2.2.2 Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos;


2.2.2.1 O fabricante deverá fornecer ao utilizador as seguintes informações relativamente a cada instrumento de medição:

a) Identificação do tipo;

b) Limites da temperatura (min e max);

c) Limites da diferença de temperaturas (min e max);

d) Pressão de serviço máxima admissível para instrumentos de medição montados directamente (Classe PN);

e) Ligação eléctrica dos instrumentos de medição (por exemplo, ligação a dois ou quatro fios);

f) Princípio de funcionamento;

g) Valor efectivo máximo do caudal do instrumento de medição;

h) Dimensões;

i) Requisitos aplicáveis à instalação (por exemplo, montagem em reservatórios);

j) Velocidade máxima do fluido para instrumentos de medição de comprimento superior a 200 mm;

k) Resistência eléctrica total do cabo de dois condutores;

l) Imersão mínima;

m) Sinal de saída para actividades estabelecidas (tipo/nível);

n) Tempo de resposta.

2.2.2.2 Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos, que medem as diferenças de temperaturas na conduta de entrada e de retorno, e termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos seleccionadas para emparelhamento.

Na ausência das especificações das tolerâncias dimensionais, aplicam-se os valores constantes da Tabela 1.
Tabela 1 - Tolerâncias


Dimensões (mm)

0,5 - 3

superior a 3 - 6

superior a 6 - 30

superior a 30 - 120

superior a 120 - 400

Tolerância
(mm)

± 0,2

± 0,3

± 1

± 1,5

± 2,5

2.2.2.3 Construção


Para as condutas de diâmetro nominal igual ou inferior a DN 250, são normalizados os seguintes tipos de termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos:

a) Termo-resistências curtas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos sem colector – Tipo DS;

b) Termo-resistências longas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos sem colector – Tipo DL;

c) Termo-resistências longas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos aos colectores – Tipo PL.

As termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos de acordo com o disposto nas alíneas b) e c), podem dispor de um terminal ou conectores fixos. As termo-resistências previstas na alínea a) devem dispor de uma saída para cabo fixa.
2.2.2.4 Materiais para o tubo de protecção e para o reservatório do termómetro

O reservatório e o tubo de protecção das termo-resistências referidas nas alíneas a) e b) do ponto 2.2.2.3 devem ser fabricados de materiais suficientemente sólidos e resistentes à corrosão. O material indicado é, por exemplo, o X6 Cr Ni Mo Ti 17 12 2.

2.2.2.5 Dimensões das termo-resistências curtas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos sem colector – Tipo DS

As dimensões devem corresponder às constantes da Figura 1.

2.2.2.6Dimensões de termo-resistências longas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos sem colector – Tipo DL

As dimensões devem corresponder às constantes da Figura 2.





Figura 1 – Termo-resistências – Tipo DS

Legenda da figura anterior:

a) Teplotní čidlo – Sensor térmico

b) Ochranná trubka – Tubo de protecção

c) Těsnicí kroužek – Anilha vedante

d) Všechny rozměry v mm – Todas as dimensões são indicadas em «mm»

2.2.2.7Dimensões de termo-resistências longas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos aos colectores – Tipo PL

As dimensões devem equivaler às constantes da Figura 3.

2.2.2.8Dimensões do reservatório do termómetro


O reservatório do termómetro é destinado a ser utilizado apenas com as termo-resistências referidas na alínea c) do ponto 2.2.2.3. É construído por forma a poder ser introduzido na parede da conduta, à parte exterior da qual foi fixada uma ligação soldada. Apenas neste caso pode ser substituído por uma termo-resistência destinada à montagem sem colector, de comprimento nominal adequado.

As dimensões devem equivaler às constantes da Figura 4.




Figura 2 – Termo-resistências – Tipo DL (com terminal ou saída para cabos)

Legenda da figura anterior:



a) Teplotní čidlo – Sensor térmico

b) Ochranná trubka – Tubo de protecção

c) Těsnicí čelo - Vedante

d) Obrys hlavice – Contorno do terminal

e) Obrys stabilně připojeného spojovacího vedení – Contorno do conector fixo

f) Vstup pro spojovací vedení Ø ≤ 9 mm – Entrada para conector de Ø ≤ 9 mm

g) Všechny rozměry v mm – Todas as dimensões são indicadas em «mm»

h) G ½ B závit podle ISO 228-1 – Rosca G ½ B de acordo com a norma ISO 228-1

i) Další možné délky – Outros comprimentos possíveis

j) Max 50 mm pro PT 1000 – Para PT 1000, 50 mm, no máximo



k) C pouze pro sondy s hlavicí – C apenas se aplica a sondas com terminais«<0}




Figura 3 – Termo-resistências – Tipo PL (com terminal ou saída para cabos)

Legenda da figura anterior:

a) Všechny rozměry v mm - Todas as dimensões são indicadas em «mm»

b) Teplotní čidlo – Sensor térmico

c) Obrys hlavice sondy - Contorno do terminal da sonda

d) Obrys stabilně připojeného vedení - Contorno do conector fixo

e) Vstup pro spojovací vedení Ø ≤ 9 mm - Entrada para conector de Ø ≤ 9 mm

f) Další možné délky - Outros comprimentos possíveis

g) Max 50 mm pro PT 1000 - Para PT 1000, 50 mm, no máximo

h) A (pouze pro čelní sondu) – A (apenas se aplica a sondas frontais)




2.2.2.9 Construção de termo-resistências curtas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos sem colector – Tipo DS, em função da montagem.


O instrumento de medição deve ser montado em ângulo recto com a direcção da corrente, devendo o sensor ser colocado no centro da conduta. Para uma pressão interna até PN 16, os instrumentos de medição devem ser construídos por forma a serem colocados na parte de junção das condutas.

2.2.2.10Construção de termo-resistências longas para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos com colector (Tipo DL) e sem colector (Tipo PL), em função da montagem


O instrumento de medição deve ser montado por forma a que o sensor esteja colocado no centro da conduta.

O instrumento de medição deve ser construído por forma a ser fixado nos seguintes tipos de instalações (aplica-se a uma pressão interna até PN 16):

a) Condutas < DN 50; montado nas curvas, com a haste na direcção contrária ao sentido da corrente,

com a utilização de uma ligação soldada;

b) Condutas < DN 50; montado num ângulo de 45º, com a haste na direcção contrária ao sentido da corrente, com a utilização de uma ligação soldada;

c) Condutas de DN 65 a DN 250; montado em ângulo recto com o sentido da corrente, com a utilização de uma ligação soldada.









Figura 4 – Reservatório do termómetro

Legenda da figura anterior:

a) Všechny rozměry v mm - Todas as dimensões são indicadas em «mm»

b) Závit G ½ B - Rosca G ½ B

c) Těsnicí čelo – Vedante
d) Upínací šroub sondy uzpůsobený umístění zabezpečovací značky (plomby) – Parafuso de fixação da sonda, adaptado à colocação de um selo de segurança

e) Závit G ½ B podle ISO 228-1 – Rosca G ½ B de acordo com a norma ISO 228-1

f) Další možné délky - Outros comprimentos possíveis


2.2.3Termo-resistências de platina

2.2.3.1 Disposições específicas relativas à ligação a dois fios de termo-resistências de platina (ver Figura 5)


Resistência eléctrica total do circuito da termo-resistência de platina: Rc = R1 + R2 + R3

Resistência eléctrica da termo-resistência de platina R = R1 + R2

Resistência eléctrica dos conectores especificada pelo fabricante R3

Em todos os cálculos é utilizada a resistência eléctrica da termo-resistência de platina R.

Nota: Caso seja utilizada uma ligação a quatro fios de termo-resistências de platina, não é necessário conhecer os valores da resistência eléctrica dos conectores.


Figura 5 – Termo-resistência com saída para cabo

Legenda da figura anterior:

a) Teplotní čidlo – Sensor térmico

b) Ochranná trubka – Tubo de protecção

c) Montážní závit – Rosca de montagem

d) Kabelový vývod – Saída para cabo

e) Elektrický odpor teplotního čidla = R1 – Resistência eléctrica do sensor térmico = R1

f) Elektrický odpor vnitřních vodičů = R2 - Resistência eléctrica do circuito interno = R2

g) Elektrický odpor spojovacího vedení = R3 - Resistência eléctrica dos conectores = R3




Figura 6 – Termo-resistência com terminal

Legenda da figura anterior:

a) Teplotní čidlo – Sensor térmico

b) Ochranná trubka – Tubo de protecção

c) Montážní závit – Rosca de montagem

d) Hlavice – Terminal

e) Elektrický odpor teplotního čidla = R1 – Resistência eléctrica do sensor térmico = R1

f) Elektrický odpor vnitřních vodičů a svorek = R2 - Resistência eléctrica do circuito interno e bornes = R2

A resistência eléctrica total do circuito da termo-resistência de platina (ver Figura 6) é de Rc = R1 + R2.

A resistência eléctrica da termo-resistência de platina é de R = R1 + R2.                                                    

Em todos os cálculos é utilizado o valor da resistência eléctrica da termo-resistência de platina R.

Nota: Caso seja utilizada uma ligação a quatro fios de termo-resistências de platina, não é necessário conhecer o valor da resistência eléctrica dos conectores à termo-resistência de platina.


2.2.3.2Características de resistência


Os valores médios da resistência eléctrica das termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos ou pelo vapor de água devem ser interpolados através da seguinte relação:

Rt = R0 (1 + At + Bt2)

Onde:

Rt é o valor da resistência eléctrica à temperatura t, em ;



(à excepção da resistência eléctrica dos conectores – ver Figuras 5 e 6)
R0 é o valor da resistência eléctrica à temperatura de 0 ºC, em  (valor de base);

(à excepção da resistência eléctrica dos conectores)



A 3,9083 x 10-3 °C-1



B -5,775 x 10-7 °C-2

Nota: Supõe-se que os padrões nacionais da temperatura são estabelecidos de acordo com a ITS-90      (Escala Internacional de Temperatura de 1990).


2.2.3.3Conectores


Para os conectores podem ser utilizados cabos condutores ou, em caso de termo-resistências de platina com terminal, fios condutores. Caso sejam utilizados cabos condutores, as extremidades dos mesmos devem dispor de um acabamento (por exemplo, braçadeiras de chumbo). Não é permitida a ligação das extremidades destinada a impedir a desarticulação do cabo. As ligações por soldadura dos conectores das termo-resistências de platina aos contadores calorimétricos apenas são permitidas no caso de as termo-resistências de platina não serem intercambiáveis.

No caso dos cabos com protecção metálica das termo-resistências de platina, não pode existir nenhuma interligação entre a protecção metálica e a película de protecção.


2.2.3.4Termo-resistências de platina para o método de medição a dois fios


O comprimento e o corte dos condutores de ligação das termo-resistências de platina amovíveis devem ser idênticos.

O comprimento dos conectores definido pelo fabricante não pode ser alterado.

O comprimento dos adutores das termo-resistências de platina deve corresponder a um dos intervalos de valores constantes da Tabela 2.

Tabela 2 – Comprimentos máximos dos adutores para termo-resistências de platina Pt 100



Corte do adutor, em mm2

Comprimento máximo para Pt 100

0,22

2,5

0,50

5,0

0,75

7,5

1,50

15,0

No caso das termo-resistências de platina com valores da resistência eléctrica mais elevados, os valores limite podem ser aumentados proporcionalmente.

2.2.3.5Termo-resistências de platina para o método de medição a quatro fios


A ligação a quatro fios das termo-resistências de platina é utilizada no caso de não ser possível satisfazer os requisitos aplicáveis ao comprimento do cabo estabelecidos no ponto 2.2.3.4.
2.2.3.6 As ligações devem ser claramente identificáveis por forma a não ser possível a sua troca.

Para as termo-resistências de platina com terminal, o corte recomendado dos condutores é de 0,5 mm2, e para as termo-resistências de platina com a saída para cabo, o corte mínimo dos condutores é de 0,14 mm2.


2.2.3.7Tempo de resposta


O fornecedor deve indicar o tempo de resposta T0,5 das termo-resistências de platina, tal como está definido no ponto 3.3.1.3.

2.2.4. Os conversores de medição devem satisfazer as especificações definidas pelo fabricante, e devem ser instalados e preparados para funcionamento de acordo com as instruções do fabricante.


3. APROVAÇÃO DE TIPO

3.1 Procedimento da aprovação de tipo

3.1.1 Ao apresentar o pedido da aprovação de tipo1)) do instrumento de medição, o requerente entregará, a título gratuito, a pedido do Instituto Metrológico Checo (Český metrologický institut), os instrumentos de medição nele definidos, para a realização de ensaios. Em função do procedimento de realização dos ensaios, o Instituto Metrológico Checo poderá solicitar ao requerente o fornecimento de um conjunto adicional dos instrumentos de medição.

3.1.2 O Instituto Metrológico Checo efectuará os ensaios da aprovação de tipo do instrumento de medição, incluindo a avaliação da documentação técnica apresentada.



3.2 Instrumentos de controlo
Para a realização do ensaio da aprovação do tipo do instrumento de medição, serão utilizados os seguintes instrumentos:

    1. Preparado para a realização do ponto de fusão do gelo, permitindo a realização de ensaios de, pelo menos, 5 termo-resistências em simultâneo, e a imersão das mesmas a uma profundidade de 200 mm, no mínimo;




    1. Banho de água para medições de temperaturas da gama de 0 ºC a 95 ºC, com um espaço de trabalho de 80 mm de diâmetro, no mínimo, e de 200 mm de altura, no mínimo; em todas as temperaturas de trabalho, o campo de temperatura do espaço de trabalho não deve apresentar desvios superiores a 0,02 ºC, devendo a oscilação da temperatura no espaço de trabalho ser inferior a 0,02 ºC;




    1. Banho de óleo para medições de temperaturas da gama de 20 ºC a 300 ºC, com um espaço de trabalho de 80 mm de diâmetro, no mínimo, e de 200 mm de altura, no mínimo; em todas as temperaturas de trabalho, o campo de temperatura do espaço de trabalho não deve apresentar desvios superiores a 0,02 ºC, devendo a oscilação da temperatura no espaço de trabalho ser inferior a 0,03 ºC;




    1. Banho de sal para medições de temperaturas da gama de 200 ºC a 600 ºC, com um espaço de trabalho de 40 cm2, no mínimo, e de 250 mm de altura, no mínimo; em todas as temperaturas de trabalho, o campo de temperatura do espaço de trabalho não deve apresentar desvios superiores a 0,05 ºC; o banho de sal deve dispor de reservatórios de termómetro para inserção de termo-resistências, sendo que a diferença dos diâmetros da termo-resistência e dos reservatórios de termómetro pode ser de 1 mm, no máximo;




    1. Banho de ar para medições de temperaturas da gama de 100 ºC a 850 ºC, sendo que o valor limite máximo da gama deve ser definido de acordo com o requisito das temperaturas máximas verificadas; o banho de ar deve permitir a realização de ensaios de, pelo menos, duas termo-resistências em simultâneo, e a diferença entre as temperaturas dos reservatórios não deve ser superior a 0,05 ºC 0,5 ºC; a profundidade da imersão das termo-resistências no banho de ar deve ser de 150 mm, no mínimo, e a oscilação da temperatura no espaço de trabalho não deve ser superior a 0,02 ºC 0,3 ºC;




    1. Termo-resistência de platina – padrão secundário de primeira ou segunda ordem para a gama de temperatura necessária, com a resistência de base aproximadamente idêntica à da termo-resistência objecto de ensaio;




    1. Aparelho de medição para a medição da resistência (através da corrente alterna ou contínua), com uma gama e sensibilidade em conformidade com a resistência de base das termo-resistências objecto de ensaio e com o termómetro padrão, sendo que a classe de precisão do aparelho para a medição da resistência deve ser superior a 0,01; deve permitir a regulação da intensidade da corrente de medição, devendo os aparelhos de corrente contínua dispor de comutador da corrente de medição e, se possível, também da corrente do aparelho de medição. Recomendam-se voltímetros e multímetros digitais, sendo os mais indicados as pontes de corrente alterna (especialmente destinadas à medição de termo-resistências) da gama de 1000 Ω a 4000 Ω;




    1. Medidor da resistência de isolamento através de tensão contínua até 100 V, com erro admissível de 10%, no máximo, e uma amplitude de 500 MΩ, no mínimo;




    1. Amperímetro com uma amplitude até 10 mA (100 mA), da classe de precisão de 0,5;




    1. Equipamento de ensaio especial para a medição do tempo de resposta da termo-resistência, para o ensaio de pressão e o ensaio do impacto da imersão e efeito termoeléctrico;




    1. A calibração do termómetro padrão e do equipamento de medição deve estar actualizada.

3.3 Ensaios para a aprovação de tipo



      1. Ensaios para a aprovação de tipo de termo-resistências

3.3.1.1 Resistência de isolamento

Medir a resistência de isolamento entre cada borne e película, através da tensão de ensaio com uma amplitude de 10 V a 100 V de corrente contínua, a uma temperatura ambiente de 15 ºC a 35 ºC, e com uma humidade relativa do ar não superior a 80%. Alternar a polaridade da tensão de ensaio. Após a estabilização do valor da resistência de isolamento, este não pode ser inferior a 100 M Ω.

A resistência de isolamento mínima à temperatura máxima não pode descer abaixo dos seguintes valores:

Temperatura máxima nominal Resistência de isolamento máxima

°C M Ω

100 a 300 10



301 a 500 2

501 a 850 0,5


3.3.1.2 A precisão da resistência é dada pelas seguintes tolerâncias:

Classe de tolerância Tolerância em ºC

A 0,15 + 0,002 |t|

B 0,30 + 0,005 |t|


3.3.1.3 Tempo de resposta térmica

Submeter a ensaio as termo-resistências , sem os reservatórios térmicos, nas seguintes condições:



  1. A velocidade do caudal de água no corte deve ser de 0,4 ± 0,05 m/s;

  2. A temperatura inicial deve situar se entre 5 ºC e 30 ºC;

  3. O intervalo de aumento de temperatura não pode ser superior a 10 ºC;

  4. Durante a medição, a temperatura final da água não pode diferir do intervalo de aumento de temperatura em mais de ± 1 % ;

  5. A profundidade mínima de imersão deve ser idêntica ao comprimento sensível da termo-resistência, ao qual é somado o quíntuplo do seu diâmetro. Caso a profundidade de imersão proposta para a termo-resistência seja inferior ao valor supra indicado, realizar o ensaio com a profundidade de imersão proposta e registá la no protocolo de ensaio;

  6. O tempo de resposta não deve ultrapassar a especificação do fabricante.

3.3.1.4 Auto aquecimento

Realizar este ensaio com a termo-resistência imersa até à profundidade de trabalho indicada, em água bem agitada e mantida à temperatura de congelação. Efectuar a medição da resistência no estado estabilizado com uma corrente que não permita uma potência da termo-resistência superior a 0,1 mW. No caso de termo-resistências com a resistência nominal de 100 Ω, efectuar a medição da resistência em estado estabilizado com a corrente nominal máxima indicada pelo fabricante, ou com uma corrente de 10 mA, aplicando-se o valor inferior. O incremento de temperatura igual ao incremento medido da resistência não deve ser superior a 0,3 ºC.

3.3.1.5 Erro de imersão

Realizar o ensaio com uma corrente que não permita uma potência da termo-resistência superior a 0,1 mW. Durante o ensaio, diminuir lentamente a profundidade da imersão até ocorrerem as alterações de temperatura indicadas de 0,1 ºC. Seguidamente, medir a profundidade de imersão será medida e registar o valor obtido como profundidade mínima de imersão passível de utilização.

3.3.1.6 Efeito termoeléctrico

Proceder, lentamente, à alteração da profundidade de imersão da termo-resistência objecto do ensaio entre a profundidade de trabalho e a profundidade máxima de submersão, no banho de ar e no banho de sal à temperatura de 100 ºC, até a tensão termoeléctrica dos bornes atingir o seu valor máximo, estando a extremidade da termo-resistência mais próxima dos bornes colocada em gelo moído. A tensão termoeléctrica não deve ser superior a 20 μV.

3.3.1.7 Temperaturas limite

Sujeitar a termo-resistência às temperaturas limite máximas e mínimas da sua gama, durante 250 horas por cada temperatura, imergindo a pelo menos até à sua profundidade de calibração. Se a temperatura limite mínima for inferior à temperatura de ebulição do nitrogénio à pressão atmosférica, utilizar, para este ensaio, a temperatura do nitrogénio líquido. Entre ensaios, deixar estabilizar a termo-resistência à temperatura ambiente.

Na sequência destes ensaios, a alteração da resistência a 0 ºC não poderá ser superior a 0,15 ºC, no caso das termo-resistências com o erro admissível da Classe A, e a 0,30 ºC, no caso das termo-resistências com o erro admissível da Classe B. Será igualmente efectuado o ensaio destinado a verificar se a termo-resistência continua a satisfazer os requisitos aplicáveis à resistência de isolamento (ponto 3.3.1.1).

As termo-resistências utilizadas com parâmetros melhorados em gamas mais reduzidas do que a sua gama de trabalho total, serão submetidas ao ensaio na gama estabelecida pelo fabricante do indicador de calor.

3.3.1.8 Ensaio de estabilidade térmica

Para determinar a estabilidade de longo prazo da termo-resistência, submeter o instrumento de medição a ensaios de desgaste acelerado. Estes ensaios apenas podem ser realizados se forem adequados para a amostra em causa.

Proceder ao aumento lento da temperatura da termo-resistência até à temperatura limite máxima. Depois, expor a termo-resistência à influência do ar à temperatura ambiente e, seguidamente, proceder à diminuição lenta da temperatura até à temperatura limite mínima.

Repetir este procedimento dez vezes. Para cada temperatura limite, imergir a termo-resistência até à profundidade de imersão indicada, devendo manter essa mesma temperatura até à sua estabilização térmica.

Na sequência destes ensaios, a alteração da resistência a 0 ºC não poderá ser superior a 0,15 ºC no caso das termo-resistências com o erro admissível da Classe A, e a 0,30 ºC, no caso das termo-resistências com o erro admissível da Classe B. Deverá ser igualmente efectuado o ensaio destinado a verificar se a termo-resistência continua a satisfazer os requisitos aplicáveis à resistência de isolamento (ponto 3.3.1.1).

3.3.2 Outros ensaios da aprovação de tipo destinados a termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos

3.3.2.1 As termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos devem ser submetidas ainda aos seguintes ensaios:

a) Imersão mínima;

b) Precisão da resistência e erros máximos do par;

c) Estabilidade de longo prazo.


3.3.2.1.1 Imersão mínima

Inserir a profundidade de imersão do instrumento de medição no banho termoestático a uma temperatura de (80 ± 5) °C, à temperatura ambiente de (25 ± 5) °C, sendo que uma imersão superior provoca a alteração da resistência do instrumento de medição num valor correspondente à temperatura < 0,1 K.


3.3.2.1.2 Precisão da resistência e erros máximos do par


Testar os instrumentos de medição que fazem parte integrante de um par, sem reservatórios de termómetro, a três temperaturas diferentes, seleccionadas de entre a seguinte série:

(5 ± 3) °C; (40 ± 5) °C; (70 ± 5) °C; (90 ± 5) °C; (130 ± 5) °C; (160 ± 5) °C.

Seleccionar as temperaturas em função da sua distribuição óptima na gama de temperaturas total definida pelo fabricante.

Inserir os valores da resistência eléctrica verificados através da medição no conjunto de três equações, obtendo-se assim três constantes da equação para a temperatura e a resistência eléctrica, referidas no ponto 2.2.3.2; traçar uma curva por estes três pontos medidos . A curva resultante é característica para o sensor térmico.

Definir a curva ideal através das constantes padrão previstas no ponto 2.2.3.2. Determinar o erro do instrumento de medição subtraindo o valor da resistência calculado através da equação «ideal» do valor da resistência obtido através da equação característica.

Determinar igualmente os erros máximos do par nas gamas de temperaturas e de diferenças de temperatura estabelecidas para os sensores térmicos. Para as temperaturas superiores a 80 ºC na conduta de retorno, considerar apenas as diferenças de temperatura superiores a 10 K.

Os erros máximos do par acima descritos devem situar-se dentro dos limites estabelecidos pela seguinte relação:

Et = ±(0,5 + 3ΔΘmin /ΔΘ) [%],

Caso as termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos e o contador calorimétrico constituam um elemento indivisível, ou seja aprovado um indicador de calor compacto, as condições de ensaio deverão ser as aplicáveis ao elemento ou indicador de calor em causa.


3.3.2.1.3 Ensaio de estabilidade de longo prazo


Para determinar a estabilidade de longo prazo do indicador de calor, submeter os seus elementos a ensaios de desgaste acelerado, se tais ensaios forem adequados para a amostra em causa.

Realizar o ensaio do instrumento de medição de acordo com o disposto no ponto 3.3.1.8.

O erro de estabilidade deve ser inferior a 0,1 ºC.

Uma vez completos os ciclos térmicos, testar a resistência de isolamento das termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos enquanto elementos do indicador de calor, nas seguintes condições:

a) Medir a resistência de isolamento entre o tubo capilar e cada um dos conectores ligados nas condições de referência, através da tensão contínua de 10 V a 100 V de corrente contínua, à temperatura ambiente de 15 a 35 ºC, devendo a polaridade da tensão alternar e a resistência de isolamento medida ser inferior a 100 M ;

b) Medir a resistência de isolamento entre a capa metálica do instrumento de medição e cada um dos conectores ligados quando o instrumento de medição está à sua temperatura máxima, através da tensão de ensaio não superior a 10 V, devendo a polaridade alternar e não podendo a resistência de isolamento medida ser inferior a 10 M.

3.3.3 Outros ensaios destinados a termo-resistências com conversor para medidores de fluxo

Submeter as termo-resistências com conversor para medidores de fluxo ao ensaio de funcionamento da electrónica do conversor, de acordo com as instruções do fabricante.

3.4 Certificado de aprovação de tipo

Os requisitos do certificado de aprovação de tipo são fixados pelo regulamento legal específico2).



4. VERIFICAÇÃO

4.1. A verificação das termo-resistências abrange o seguinte:

a) Revisão exterior;


  1. Ensaio de resistência do isolamento;

c) Ensaio de dependência térmica;

d) Avaliação dos resultados;

e) Inscrição na folha de registo, emissão do certificado de verificação e aposição da marca oficial na termo-resistência.

Após os ensaios, utilizar o método de comparação directa dos dados do instrumento de medição objecto de ensaios com os dados do termómetro padrão.


4.2 Utilizar para a verificação os aparelhos de controlo referidos no ponto 3.2.

4.3 Requisitos aplicáveis aos aparelhos de controlo utilizados durante o ensaio

4.3.1 Deve ser garantida a rastreabilidade das medições efectuadas pelos aparelhos.

4.3.2 A incerteza das medições do aparelho padrão deve ser igual ou inferior a 1/5 do erro máximo admissível da termo-resistência objecto de ensaios apresentada para verificação.

4.4 Condições de ensaio

4.4.1 A temperatura ambiente deve situar se entre + 15 ºC e + 35 °C.

4.4.2 As alterações da temperatura ambiente não devem ultrapassar 5 ºC durante o ensaio.

4.4.3 A amplitude da humidade relativa deve situar se entre 25 e 75 %.


4.4.4 Durante um ensaio, a temperatura real e a humidade relativa não devem alterar-se em mais de ± 2,5 K e ± 5 % dentro dos limites da gama estabelecida.

4.5 Descrição dos ensaios

4.5.1 Revisão exterior

No âmbito da revisão exterior, efectuar a inspecção dos seguintes aspectos:

a) Estado geral da termo-resistência, danificação do tubo capilar e do cabo, e estado dos elementos de vedação;

b) Fornecimento de informações sobre o instrumento de medição de acordo com o ponto 2.2.1.2 ou 2.2.2.1.

Caso os instrumentos de medição não satisfaçam os requisitos previstos no presente ponto, serão excluídos de outros exames.

4.5.3 Resistência de isolamento

Medir a resistência de isolamento da termo-resistência através da tensão de ensaio contínua de 100 V, à temperatura de + 15 ºC a + 35 °C, e através da tensão de 10 V a temperaturas superiores. Medir a resistência entre os conectores do circuito interno, ligados no bloco de bornes do terminal ou no ligador, e a película da termo-resistência; no caso das termo-resistências com malha auxiliar, também entre os conectores do sensor e da malha; no caso das termo-resistências com o conector de terra, também entre os conectores do sensor e o conector de terra.

Realizar a medição à temperatura do laboratório e a uma humidade relativa de 50 a 80 %, próximo da temperatura de trabalho máxima da termo-resistência, de acordo com as instruções do fabricante.

É necessário efectuar a medição para as duas polaridades da tensão, sendo válido o valor inferior.

Os valores mínimos da resistência de isolamento são iguais aos referidos no ponto 2.2.1.3.


4.5.4 Realizar o ensaio de dependência térmica a uma temperatura próxima de 0 ºC e à temperatura de trabalho máxima. Durante este ensaio, comparar o valor da resistência real da termo-resistência com os valores referidos no ponto 2.1.1.

Determinar a temperatura através da termo-resistência de platina – padrão secundário de segunda ordem

Procedimento a observar durante a medição: Primeiro, realizar o ensaio de dependência térmica a uma temperatura próxima de 0 ºC, seguidamente à temperatura próxima da temperatura máxima, e por fim à temperatura próxima de 0 ºC

Efectuar, para cada temperatura, pelo menos duas subtracções dos valores da resistência de todas as termo-resistências.

O resultado do ensaio de dependência térmica indica se a termo-resistência satisfaz ou não os requisitos previstos no ponto 3.3.1.2.

4.6 Avaliação e tratamento dos valores obtidos por medição

4.6.1 Termo-resistências para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos

4.6.1.1 No âmbito da avaliação das medições são calculados os valores médios para as diferentes temperaturas de ensaio (para os dados do termómetro padrão é calculada a temperatura real do banho de ensaio), e os dados do instrumento de medição objecto de ensaios são comparados com os valores pré-estabelecidos da resistência e com os valores do erro máximo admissível da termo-resistência para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos, de acordo com o disposto no ponto 2.1.2.1.

É igualmente determinado o erro máximo admissível da termo-resistência para indicadores de calor fornecido por fluidos térmicos Et, definido pela seguinte relação:

Et = ± (0,5 + 3ΔΘmin//ΔΘ) [%]

A relação entre a temperatura e a resistência eléctrica de cada termo-resistência do par definido não deve diferir em mais de 2 K dos valores decorrentes da relação constante do ponto 2.1.1.3.

(utilizando os valores padrão das constantes A, B, C)


4.6.1.2 Resistência de isolamento.

Os valores mínimos da resistência de isolamento são definidos no ponto 2.2.1.3.

Os valores normalizados da resistência em função da temperatura e da tolerância são definidos pelas relações previstas no ponto 2.1.1.
4.6.2 Termo-resistências sem conversor para indicadores de calor fornecido por vapor de água e termo-resistências para medidores de fluxo.

4.6.2.1 No âmbito da avaliação das medições são calculados os valores médios para as diferentes temperaturas de ensaio (para os dados do termómetro padrão é calculada a temperatura real do banho de ensaio), e os dados do instrumento de medição objecto de ensaios são comparados com os valores pré-estabelecidos da resistência e com os valores dos erros máximos admissíveis, de acordo com o disposto no ponto 2.1.1.3.

4.6.2.2 Os valores mínimos da resistência de isolamento constam da alínea c) do ponto 2.2.1.1.
4.6.3 Termo-resistências com conversor para medidores de fluxo

4.6.3.1 No âmbito da avaliação das medições são calculados os valores médios para as diferentes temperaturas de ensaio (para os dados do termómetro padrão é calculada a temperatura real do banho de ensaio), e os dados do instrumento de medição objecto de ensaios são comparados com os valores normalizados do sinal de saída e com os valores dos erros admissíveis, de acordo com a especificação do fabricante.

4.6.3.2 Os valores mínimos da resistência de isolamento constam da alínea c) do ponto 2.2.1.1.
4.6.3 Incerteza das medições dos aparelhos de ensaio:

As incertezas relacionadas com os padrões, métodos e aparelhos de medição devem ser sempre conhecidas. Além disso, devem ser:



  1. inferiores a 1/5 dos erros máximos admissíveis do indicador de calor em causa ou dos seus elementos, ou;

  2. subtraídas dos erros máximos admissíveis do instrumento de medição em causa, com vista à obtenção de novos valores dos erros máximos admissíveis.

4.7 Verificação do instrumento de medição

As termo-resistências que cumpriram os requisitos fixados pela presente portaria serão munidas da marca oficial3), receberão um certificado de verificação, ou ambos.



_______________________

3) Artigo 6.º da Portaria n.º 262/2000



)1) Artigo 1.º da Portaria n.º 262/2000 que assegura a uniformidade e a correcção dos instrumentos de medição e das medições, com a redacção que lhe foi dada pela Portaria n.º 344/20002.

2) Artigo 3.º da Portaria n.º 262/2000.


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