Wettermessgeräte-Richtlinien | Vorschriftensammlung Bergbau der Bezirksregierung Arnsberg

R i c h t l i n i e n
des LOBA NW
über Anforderungen an
wettertechnische Strömungs-, Druck- und Klimameßeinrichtungen
und über die Eignungsuntersuchung
(Wettermeßgeräte-Richtlinien)

vom 30.11.1983

Inhaltsverzeichnis

1. Geltungsbereich

2. Begriffe

3. Anforderungen

3.1. Allgemeines
3.2. Ausführung
3.2.1. Mechanischer Teil
3.2.2. Elektrischer Teil
3.2.3. Kennzeichnung
3.3. Funktion
3.3.1. Meßwertausgabe
3.3.2. Einlauf- und Einstellzeit
3.3.3. Grenzsignaleinrichtungen
3.3.4. Prüfmöglichkeit
3.4. Meßtechnische Eigenschaften
3.4.1. Zulässige Fehlergrenzen, Messunsicherheit
3.4.2. Nullpunkts- und Empfindlichkeitsdrift
3.4.3. Störeinflüsse

4. Eignungsuntersuchung

4.1. Allgemeines
4.2. Ausführung
4.2.1. Mechanischer Teil
4.2.2. Elektrischer Teil
4.2.3. Kennzeichnung
4.3. Funktion
4.3.1. Meßwertausgabe
4.3.2. Einlauf- und Einstellzeit
4.3.3. Grenzsignaleinrichtungen
4.3.4. Prüfmöglichkeit
4.4. Meßtechnische Eigenschaften
4.4.1. Kalibrierkurve und Messunsicherheit unter Laborbedingungen
4.4.2. Nullpunkts- und Empfindlichkeitsdrift
4.4.3. Störeinflüsse und Messunsicherheit unter Einsatzbedingungen

5. Erprobung

Anhang 1 Berücksichtigte Normen und Richtlinien
Anhang 2 Begriffe

1. Geltungsbereich

Die vorliegenden Richtlinien erstrecken sich auf Meßeinrichtungen für Druck, Druckdifferenz,
Strömungsgeschwindigkeit, Volumenstrom, Massenstrom, Temperatur, Feuchte oder
Klimasummenwert, die der wettertechnischen Überwachung für Grubenbetriebe unter Tage
dienen. Sie legen die Anforderungen an diese Meßeinrichtungen sowie die Durchführung der
Eignungsuntersuchung und der Erprobung fest. Sie gelten für Handmeßgeräte sowie für
tragbare und ortsfeste Meßeinrichtungen.

Die in den Richtlinien berücksichtigten Regeln der Technik sind im Anhang 1 zusammengestellt.

2. Begriffe

Zur Festlegung der Anforderungen und für die Eignungsuntersuchung werden die wettertechnischen
Meßeinrichtungen eingeteilt in:

Handmeßgeräte ; sie werden in der Regel nur jeweils für die Dauer einer Schicht eingesetzt.
Eine gegebenenfalls notwendige Energieversorgung ist netzunabhängig.
Tragbare Meßeinrichtungen mit einer netzunabhängigen Energieversorgung; diese eigenen
sich für den Dauerbetrieb, sind aber wie Handmeßgeräte einsatztäglich im Ausgaberaum vor
jedem Einsatz zu warten und zu überprüfen.
Ortsfeste Meßeinrichtungen ; dieses sind selbständig messende, anzeigende,
gegebenenfalls registrierende, schaltende und warnende Geräte, die stationär im Dauerbetrieb
verwendet werden. Die Energieversorgung ist in der Regel netzgebunden.

Die Meßeinrichtung umfaßt die Gesamtheit aller Geräte, die zum Aufnehmen einer Meßgröße,
zum Weitergeben und Anpassen eines Meßsignals und zum Ausgeben eines Meßwertes als Abbild
einer Meßgröße erforderlich sind. Die im Signalfluß liegenden Geräte einer Meßeinrichtung, die für
deren meßtechnische Eigenschaften bestimmend sind, werden Meßgeräte genannt.

Der Aufnehmer (bisher Meßwertgeber, Meßkopf) ist der Teil eines Meßgerätes, welcher an
seinem Eingang die Meßgröße aufnimmt und an seinem Ausgang ein entsprechendes Meßsignal
abgibt. Fühler heißt derjenige Teil des Aufnehmers, der die Meßgröße unmittelbar erfaßt und
auf diese empfindlich ist.

Anpasser sind Meßgeräte, die zwischen Aufnehmer und Ausgeber in der Meßeinrichtung liegen
und verschiedenartige Aufgaben (verstärken, umsetzen, umformen, rechnen) zu erfüllen haben.
Ausgeber sind Meßgeräte, die den Meßwert der gemessenen Größe (Meßgröße) ausgeben.
Die übrigen Geräte einer Meßeinrichtung, die für deren meßtechnische Eigenschaften nicht
entscheidend sind, werden als Hilfsgeräte bezeichnet.

Das Auswertegerät umfaßt - möglicherweise mehrere - Anpasser und Ausgeber in einer
Gehäuseeinheit.

Das Meßprinzip gibt an, nach welcher physikalischen Gesetzmäßigkeit die Meßgröße erfaßt
und gewandelt wird.

Weitere in diesen Richtlinien häufiger verwendete meßtechnische Begriffe sind im Anhang 2
zusammengestellt.

3. Anforderungen

3.1. Allgemeines

Die hier festgelegten Anforderungen an wettertechnische Strömungs-, Druck- und
Klimameßeinrichtungen sind Mindestanforderungen im Hinblick auf den Einsatz dieser
Geräte im Bergbau. Sie gelten für alle Meß- und Hilfsgeräte, die Bestandteil einer
Meßeinrichtung sind. Sie können im Einzelfall für bestimmte Einsatzbedingungen erweitert
werden.

Unabhängig von den hier festgelegten Anforderungen muß der elektrische Teil wetter-
technischer Meßeinrichtungen die einschlägigen Bestimmungen für elektrische Betriebsmittel
erfüllen.

3.2. Ausführung

3.2.1. Mechanischer Teil

Alle Teile einer Meßeinrichtung müssen den bei bestimmungsgemäßer Verwendung auftretenden
Beanspruchungen durch Umwelteinflüsse wie Klima, Druck, Wettergeschwindigkeit,
Erschütterungen, Staub, Spritzwasser und aggressive Medien standhalten. Die verwendeten
Materialien, Bauteile und Baugruppen müssen nach den Regeln der Technik ausgeführt sein und
die erforderliche Betriebssicherheit gewährleisten.

Die Masse wettertechnischer Meßgeräte darf bei

Handmeßgeräten 0,5 kg
tragbaren Meßeinrichtungen 5 kg
Meßgeräten ortsfester Meßeinrichtungen 30 kg

nicht überschreiten. Handmeßgeräte müssen handlich und bequem zu tragen sein.

Oberflächen aus Leichtmetall dürfen an der Außenseite von Geräten nicht vorhanden sein.
Es dürfen nur solche Stoffe verwendet werden, bei denen Gefahren durch elektrostatische
Aufladungen ausgeschlossen sind. Offen verlegte Schläuche müssen zugelassen sein.

Die Meßeinrichtungen müssen gegen Spritzwasser und Staub zumindest nach Schutzart IP 54,
ortsfeste Meßeinrichtungen besser nach IP 65 geschützt sein.

Ortsfeste Meßeinrichtungen müssen hinreichend stoß- und rüttelfest sein. Handmeßgeräte und
Teile tragbarer Meßeinrichtungen sollen nach freiem Fall aus 0,25 m Höhe auf Hartholz
zumindest dann einsatzfähig bleiben, wenn sie durch eine Tragetasche geschützt sind. Soweit
hervorstehende Teile nicht vermieden werden können, sind diese mit ausreichender Festigkeit
auszuführen und gegebenenfalls besonders zu schützen. Bei elektrischen Teilen von Meß-
einrichtungen in schlagwettergeschützter Ausführung sind die einschlägigen Bauvorschriften zu
beachten.

Vor allem solche Bauteile, die leicht verschmutzt oder beschädigt werden können, müssen
leicht und schnell austauschbar sein.

Der jeweils eingestellte Meßbereich muß am Anzeigegerät von außen deutlich erkennbar sein.
Die zum Einstellen verschiedener Meßbereiche, zum Justieren von Meßbereichsanfang,
Nullpunkt und Prüfpunkt sowie zum Einstellen von Dämpfung und Grenzwerten erforderlichen
Stellglieder müssen ohne Öffnen des Gehäuses zugänglich sein. Sie müssen jedoch gegen
unbefugtes und unbeabsichtigtes Verstellen, z.B. durch Bedienung nur mit besonderen
Hilfsmitteln oder Anordnung hinter einer Schutzabdeckung, die nur mit solchen Hilfsmitteln
geöffnet werden kann, gesichert sein.

Die Empfindlichkeit darf nicht von außen verstellt werden können. Die Einstellungen von Nullpunkt
bzw. Meßanfang und Empfindlichkeit sollen sich nicht gegenseitig beeinflussen. Führt eine Null-
punktsverschiebung zur Veränderung der Kalibrierkurve, darf der Nullpunktsteller ebenfalls
nicht von außen verstellt werden können. Sein Einstellbereich soll in diesem Fall möglichst klein
sein. Die Einstellungen müssen reproduzierbar sein und sind deshalb zweckmäßigerweise mit
einer Anzeige zu versehen.

Stellglieder wie z.B. Potentiometer müssen die notwendigen Einstellungen auch nach längerer
Betriebszeit stetig, sprungfrei und hinreichend genau ermöglichen. Sie müssen verlackt werden
können.

Leitungseinführungen und -verbinder sind so auszuführen, daß sie den bei der üblichen
Verwendung auftretenden Beanspruchungen standhalten. Für Druckanschlüsse sollen nur
Armaturen verwendet werden, die nicht als Anschlüsse für Leitungen mit höheren Drücken,
z.B. für Druckluftleitungen, üblich sind.

Die Meßgeräte sind mit geeigneten Halterungen auszurüsten. Diese müssen so angeordnet sein,
daß sie das Meßergebnis nicht verfälschen.

Die Wartung der Meßgeräte muß mit einfachen Mitteln und vertretbarem Zeitaufwand durchführbar
sein.

3.2.2. Elektrischer Teil

Die Meßeinrichtungen mit Ausnahme der netzabhängigen Energieversorgung sollten der
Zündschutzart 'Eigensicherheit' entsprechen.

Die Stromquellen von Handmeßgeräten müssen so dimensioniert sein, daß mit einer neuwertigen
Batterie oder mit einem neuwertigen Akkumulator 24 Stunden nach der Volladung mindestens
200 Messungen durchgeführt werden können oder mindestens 500 Minuten mit Dauerbetrieb
gemessen werden kann. Es muß erkennbar sein, wenn die Spannung zur Einhaltung der Fehler-
grenzen (siehe Abschnitt 3.4.1) nicht mehr ausreicht. Ortsfeste Meßeinrichtungen sollen an
Wechselstromnetze mit einer Frequenz von 50 Hz und Nennspannungen von 42, 100, 220, 500
oder 1000 V angeschlossen werden können. Die Nenngleichspannung zur Versorgung eigen-
sicherer Meßgeräte soll 5, 6, 12 und 15 V betragen. Der Energieverbrauch soll möglichst gering
sein.

Bei Schwankungen im Energieversorgungsnetz bis zu + 20% und - 30% der Nennspannung
dürfen die Fehlergrenzen (siehe Abschnitt 3.4.1) nicht überschritten werden. Auch bei
unzulässigen Abweichungen von der Nennspannung muß die Eindeutigkeit des Meßsignals und
der Grenzsignalgabe erhalten bleiben, oder es muß ein Störsignal ausgelöst werden.

Für ortsfeste Meßeinrichtungen ist eine eigensichere Ferneinspeisung über eine möglichst große
Entfernung anzustreben, damit nach Abschaltung der nichteigensicheren elektrischen Stromkreise
die Überwachung nicht unterbrochen wird. Die Entfernung kann je nach Einsatzzweck mehrere
Kilometer betragen, bei Einspeisung von über Tage aus unter Umständen 10 km. Bei eigensicherer
Ferneinspeisung hat der Antragsteller den maximalen zulässigen ohmschen Widerstand der
Ferneinspeiseleitung anzugeben. Der Leitungsquerschnitt sollte 4 mm² nicht überschreiten.
Entsprechend den jeweiligen Erfordernissen kann auch eine eigensichere Notstromversorgung
durch Batterien und/oder Akkumulatoren mit einer Nennspannung von £ 12 V und einer
Kapazität von £ 2 Ah in Betracht kommen.

Unterschiedliche Leitungslängen zwischen Aufnehmer und Auswertegerät, Auswertegerät und
Energieversorgung sowie zwischen Auswertegerät und Fernübertragungs- oder Meßwert-
aufzeichnungsgerät dürfen keinen Einfluß auf die Messunsicherheit haben. Ein gegebenenfalls
vorhandener Einfluß der Leitungslänge muß kompensierbar sein.

Bei einem einfachen Erdschluß, bei Leiterschluß oder -bruch sowie bei Isolationsfehlern in
Kabeln oder Leitungen außerhalb des Gehäuses oder bei Ausfall der Energieversorgung
darf das Meßsignal oder ein dadurch ausgeführter Schaltbefehl nicht zu einer sicherheitlich
bedenklichen Fehlmeldung führen, soweit dieses technisch möglich ist. Diese Störfälle sollen
durch spezielle Störmeldungen angezeigt werden. Bei Verwendung farbiger Anzeigen muß
Gefahr, Alarm oder Störung durch ein rotes Signal erkennbar sein. Im übrigen müssen die
Betriebszustände eindeutig gekennzeichnet sein, z.B. Betriebsbereitschaft, Freigabe durch
grüne und allgemeine Betriebszustände durch gelbe oder weiße Signale.

Die Ausgangsstromkreise für die Übertragung der Meßwerte sowie für die Grenzsignal-
kontaktgabe müssen von den Eingangsstromkreisen der nachfolgenden Anlagen galvanisch
getrennt sein. Der an von außen zugänglichen Anschlüssen, z.B. für eine Registriereinheit
entnehmbare Strom darf 20 mA nicht überschreiten. Die Ausgänge von Schalteinrichtungen
müssen in der Zündschutzart 'Eigensicherheit' ausgeführt sein.

Einrichtungen für die Meßwertübertragung müssen das Meßsignal innerhalb der zulässigen
Fehlergrenzen (siehe Abschnitt 3.4.1) übertragen. Signalübertragungseinrichtungen sollen so
ausgelegt sein, daß sie auch Meßwerte, die den Meßbereich des Gerätes um 5 % überschreiten,
linear übertragen. Darüber hinausgehende Werte müssen eindeutig ausgegeben werden.

Das Vertauschen von Verbindungsleitungen über Steckverbinder ist durch konstruktive
Maßnahmen zu verhindern.

Baugruppen sollen ebenfalls gegen Vertauschen gesichert sein. Zulässiges Vertauschen oder
Herausnehmen von elektrischen Baugruppen, z.B. Platinen, darf weder das Meßsignal noch
daraus resultierende Grenzwerte in sicherheitlich bedenklicher Weise beeinflussen.

3.2.3. Kennzeichnung

Meßgeräte, die mit elektrischer Energie versorgt werden, müssen als elektrische Betriebsmittel
nach den einschlägigen VDE-Bestimmungen und den entsprechenden bergbehördlichen
Vorschriften für elektrische Anlagen gekennzeichnet sein. Sie müssen die Prüfnummer der die
Eignungsuntersuchung durchführenden Stelle sowie, falls erforderlich, weitere Angaben,
z.B. über Art und Verwendung, tragen. Sind Aufnehmer und Auswertegerät keine Einheit, so
sind beide Geräte zu kennzeichnen. Bei Aufnehmern für die Wettergeschwindigkeit ist
erforderlichenfalls die Strömungsrichtung auf dem Gerät anzugeben. Die Anschlüsse für
Verbindungsleitungen bei Differenzdruckmeßeinrichtungen sind durch '+' und '-' zu kennzeichnen.

3.3. Funktion

3.3.1. Meßwertausgabe

Die Empfindlichkeit der Meßeinrichtungen muß ausreichen, die zulässigen Fehlergrenzen
und Messunsicherheiten (siehe Abschnitt 3.4.1) einzuhalten. Anzeigegeräte müssen eindeutig und
gut ablesbar sein. Analoge Anzeige- und Aufzeichnungsgeräte müssen eine Genauigkeitsklasse
von 1,5 oder besser aufweisen. Sie müssen innerhalb der Meßspanne eine linear geteilte Skala
mit einer Länge von mindestens 60 mm haben.

Markierungsstriche auf Skalen dürfen nicht von einem Zeiger verdeckt werden. Zeiger müssen
den Meßanfang erkennbar unterschreiten und das Messende erkennbar überschreiten können.

Die Anzeigegeräte müssen so beschaffen sein, daß unzulässige Anzeigefehler durch elektrostatische
Aufladung nicht auftreten können.

Aufzeichnungsgeräte müssen eine Vorschubgeschwindigkeit von mindestens 20 mm h^-1 besitzen.

Ortsfeste und tragbare Meßeinrichtungen sollen kontinuierlich messen. Bei diskontinuierlich
messenden Einrichtungen soll die Meßfolge den Überwachungsaufgaben angepaßt werden können.
Der Meßvorgang muß erkennbar sein. Die Punktfolge von Punktdruckern darf höchstens 20 s
betragen.

3.3.2. Einlauf- und Einstellzeit

Die Zeit, die nach Inbetriebnahme der Meßeinrichtung verstreicht, bis der Meßwert innerhalb
der zulässigen Fehlergrenzen (siehe Abschnitt 3.4.1) angezeigt wird, die Einlaufzeit, soll möglichst
kurz sein.

Die Einstellzeit muß entsprechend dem Meßzweck kurz sein. Die Einstellzeit t₉₀ darf bei
Überwachungseinrichtungen mit sicherheitlich bedeutsamen Abschaltaufgaben nicht mehr
als 20 s betragen. Sie sollte auf Werte < 3 s einstellbar sein. Darüber hinaus ist für die Erfassung
von schwankenden Meßsignalen zur Mittelwertbildung eine Integrierzeit von bis zu 20 s zulässig.
Bei der Ermittlung dieser Zeiten sind mechanische Vorschaltungen wie z.B. Filter, Wasser-
abscheider und Leitungen zu berücksichtigen.

3.3.3. Grenzsignaleinrichtungen

Grenzsignalgeber sollen mit dem Auswertegerät eine bauliche Einheit bilden. Ortsfeste
Meßeinrichtungen sollen mit mindestens 2 Grenzsignalgebern, z.B. zur Vorwarnung und
zur Abschaltung, ausgerüstet sein.

Der Einstellbereich soll den Meßbereich abdecken. Die Einstellunsicherheit darf die im
Abschnitt 3.4.1 genannten Grenzen nicht überschreiten.

Nach Erreichen vorgegebener Grenzwerte für das Meßsignal müssen Warn- und Schaltsignale
mit einer Verzögerung von £ 20 s ausgelöst werden. Die Schaltzustände und möglichst auch
die eingestellten Grenzwerte müssen angezeigt werden können.

Die Grenzsignalgabe muß als Funktion des Meßwertes im Meßbereich eindeutig sein, so
daß eine Fehldeutung des Signals ausgeschlossen ist.

3.3.4. Prüfmöglichkeit

Die Meßeinrichtungen sollen eine einfache Prüfung durch Vergleichsmessungen ohne Störung
des Betriebsablaufes ermöglichen. So sollen z.B. Differenzdruckmeßgeräte das Anlegen von
Vergleichsdrücken erlauben. Hierfür sind entsprechende Anschlüsse und Ventile vorzusehen.

Zum Prüfen von Grenzwerten und Schaltfunktionen ortsfester Meßeinrichtungen sowie zum
Prüfen der Fernübertragungsanlage soll ein geeignetes Prüfsignal zur Verfügung stehen.
Diese Prüfung muß an der Anzeige und an einer gegebenenfalls vorhandenen Registrierung
erkennbar und zwangsläufig zeitlich begrenzt sein.

Prüfstellglieder, mit denen der Meßvorgang überbrückt wird, müssen gegen unbefugtes
Betätigen gesichert sein; Überbrückungen sollen angezeigt werden.

3.4. Meßtechnische Eigenschaften

3.4.1. Zulässige Fehlergrenzen, Messunsicherheit

Die Meßunsicherheit (siehe Anhang 2), d.h. die Streuung um die jeweils gültige Kalibrierkurve
darf unter Laborbedingungen mit einer statistischen Sicherheit von P = 95 % die folgenden
Werte nicht überschreiten:

Meßgröße	Anwendung	U ₉₅ ^*
Atmosphärendruck	Ermitteln von Druckunterschieden	± 0,15 mbar
	Ermitteln der Dichte	± 1 mbar
Differenzdruck	Druckunterschiede, Wirkdrücke zum Ermitteln von Wettergeschwindigkeiten oder Wetterströmen	± 1,5 % der Meßspanne
Strömungsgeschwindigkeit	Geschwindigkeitsverteilung, Ermitteln des Wetterstromes
	£ 4 m/s	± 0,1 m/s
	³ 4 m/s	± 2,5 % vom Sollwert
Lufttemperatur	Ermitteln von Klimawerten für Einstufungen nach der Klima-Bergverordnung
	(Trocken- und Feuchttemperatur)	± 0,05 K
	für sonstige Zwecke	± 0,2 K
Luftfeuchte	Ermitteln von Klimawerten	± 1,5 % rel. Feuchte
	für sonstige Zwecke	± 3 % rel. Feuchte

Die Fehlergrenzen der Meßeinrichtung (siehe Anhang 2) sind durch die Forderung festgelegt,
daß die Abweichungen der Ausgabesignale vom wahren Wert unter Laborbedingungen das
4-fache der Messunsicherheit u₉₅ ^*nicht überschreiten dürfen. Die Unsicherheit bei der
Einstellung der Grenzwerte, die Einstellunsicherheit, muß unter Laborbedingungen mit einer
statistischen Sicherheit von P = 95 % kleiner als 1,5 x u₉₅ ^*sein. Von den durch die
Tabelle festgelegten Fehlergrenzen darf für bestimmte Einsatzfälle abgewichen werden, sofern
die zulassende Behörde dem zustimmt.

Laborbedingungen im Sinne dieser Richtlinien sind folgende Bereiche für

- Temperatur	291 K	£ T	£ 298 K
- Druck	970 mbar	£ p	£ 1060 mbar
- relative Feuchte	40 %	£ j	£ 80 %
- Luftgeschwindigkeit		w	~ 0 m/s
- Versorgungsspannung für Aufnehmer, Anpasser und Ausgeber	0,98 U_Nenn	£ U	£ 1,02 U_Nenn

Diese Werte dürfen im Verlauf eines Tages um

\|D T\|	£	2 K
\|D p\|	£	20 mbar
\|D j\|	£	10 % rel. Feuchte
\|D U/U_Nenn\|	£	0,01

von den jeweiligen Mittelwerten abweichen.

3.4.2. Nullpunkts- und Empfindlichkeitsdrift

Nullpunkts- und Empfindlichkeitsdrift dürfen, soweit dieses technisch möglich ist, innerhalb
von 6 Monaten nicht größer als das Doppelte des durch die Messunsicherheit unter Labor-
bedingungen u₉₅* (siehe Abschnitt 3.4.1) festgelegten Bereiches sein.

3.4.3. Störeinflüsse

Von den Laborbedingungen abweichende Einsatzbedingungen können Störeinflüsse bewirken,
die zu zusätzlichen systematischen und zufälligen Fehlern der Meßeinrichtung führen (siehe
Anhang 2).

Atmosphärische Einsatzbedingungen im Sinne dieser Richtlinien sind folgende, über die
Laborbedingungen hinaus erweiterte Bereiche für

- Temperatur	273 K	£ T	£ 313 K
- Druck	900 mbar	£ p	£ 1300 mbar
- relative Feuchte	30 %	£ j	£ 100 %
- Luftgeschwindigkeit	0 m/s	£ w	£ 6 m/s

Inwieweit die Meßeinrichtung unter hiervon abweichenden atmosphärischen Einsatz-
bedingungen - z.B. in Wetterkanälen, Gasababsauge- und Luttenleitungen - eingesetzt
werden kann, hat der Hersteller anzugeben.

Außer durch Temperatur, Druck, relative Feuchte, unterschiedliche Anströmung des
Aufnehmers nach Größe und Richtung können am Aufstellungsort

Schwankungen der Versorgungsspannung
Abweichungen der Lage des Meßgerätes von der Gebrauchslage
Erschütterungen
Staub und Spritzwasser
Gase und Dämpfe
Elektromagnetische Felder

das Meßergebnis beeinflussen.

Die durch die genannten Einflüsse verursachten systematischen Fehler sollen möglichst
weitgehend bekannt sein, so daß sie durch Berichtigung und womöglich durch selbsttätige
Kompensation ausgeschaltet werden können.

Die durch Störeinflüsse bedingten zufälligen Fehler sowie die nicht erfaßten und nur
abschätzbaren systematischen Fehler führen zu einer Erhöhung der Messunsicherheit
(siehe Anhang 2). Die gesamte Messunsicherheit soll unter Einsatzbedingungen mit einer
statistischen Sicherheit von 95 % kleiner als 2 x u₉₅ ^*, die gesamte Einstellunsicherheit für
Grenzwerte soll mit einer statistischen Sicherheit von 95 % kleiner als 3 x u₉₅ ^* sein
(siehe Abschnitt 3.4.1).

4. Eignungsuntersuchung

4.1. Allgemeines

Die Eignungsuntersuchung hat den Zweck festzustellen, ob Ausführung und Aufbau der
Meßeinrichtung sowie ihre funktions- und meßtechnischen Eigenschaften den im Abschnitt 3
festgelegten Anforderungen entsprechen. Von den hier beschriebenen Untersuchungen kann
abgewichen werden, wenn dieses sicherheitstechnisch oder vom Meßprinzip her notwendig
oder zweckmäßig ist.

Das Prüfinstitut ist mit der Untersuchung schriftlich zu beauftragen. Ihm sind folgende, durch
rechtsgültige Unterschrift bestätigte Unterlagen in deutscher Sprache vorzulegen:

Beschreibung des Meßprinzips und der Wirkungsweise der Meßeinrichtung
Betriebs- und Wartungsanleitung
Zeichnung des mechanischen Aufbaus und des Typenschildes
Elektrotechnische Funktionsbeschreibung mit Funktions- und Schaltplänen.

Es empfiehlt sich, vor der Eignungsuntersuchung die Zulässigkeit der Meßeinrichtung als
schlagwettergeschütztes Betriebsmittel zu klären.

Für die Eignungsuntersuchung sind drei Prüflinge bereitzustellen, von denen einer bei der
prüfenden Stelle als Belegmuster verbleibt. Sehr unterschiedliche Prüfergebnisse können
die Bereitstellung weiterer Prüflinge erfordern. Das Prüfinstitut kann auf den Verbleib des
Belegmusters verzichten.

Vor und nach jeder Einzelprüfung ist zur Feststellung der Betriebssicherheit aller Bauteile
jeweils ein der Geräteart entsprechender Funktionstest durchzuführen. Hierbei sollen in
der Regel die Meßsignale beim Nullpunkt und bei ca. 70 % der Meßspanne unter Labor-
bedingungen geprüft und entsprechende Grenzsignale ausgelöst werden. Die Ergebnisse
des Funktionstestes sind mit denen des vorangegangenen zu vergleichen. Spezielle
Erfordernisse für die Betriebsbereitschaft sind zu kontrollieren. Sie müssen in der Betriebs-
und Wartungsanleitung des Herstellers enthalten sein.

Als Ergebnis der einzelnen Untersuchung ist jeweils die Übereinstimmung oder Art und
Größe der Abweichung von der entsprechenden Anforderung festzustellen.

In den folgenden Abschnitten 4.2 bis 4.4 wird die Untersuchung der Eigenschaften der
Meßeinrichtung beschrieben, für die in den entsprechenden Abschnitten 3.2 bis 3.4 die
Anforderungen festgelegt sind.

Auf Grund der bei der Eignungsuntersuchung und bei der Erprobung (siehe Abschnitt 5)
gewonnenen Ergebnisse sind erforderlichenfalls Hinweise für die Betriebs- und Wartungs-
anleitung zu geben.

4.2. Ausführung

4.2.1. Mechanischer Teil

Zweck der Prüfung	Feststellen der Zweckmäßigkeit der mechanischen Ausführung, Feststellen der mechanischen Beanspruchbarkeit
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Vor der Schwing- oder Fallprüfung Aufnehmen der Kalibrierkurve
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Feststellung der Abmessungen und der Masse jedes Einzelgerätes der Meßeinrichtung Prüfen des Aufbaus und der Ausführung Prüfen der Handhabbarkeit und der Anordnung von Stellgliedern und Bedienelementen insbesondere im Hinblick auf die Sicherheit gegen falsches oder unbefugtes Bedienen. Prüfen der Wartungsmöglichkeiten Bei ortsfesten Meßeinrichtungen mit Aufnehmern, die vom Auswertegerät getrennt sind, Schwingprüfung Fc der Aufnehmer gemäß DIN 40046, Teil 8; Schärfegrad: Auslenkung 0,35 mm, Frequenz 10 bis 55 Hz (Beschleunigung <= 5 g), je Achse 24 Frequenzzyklen in 2 Stunden. Bei tragbaren Meßeinrichtungen und bei Handmeßgeräten Fallprüfung Ed (frei fallen) in Anlehnung an DIN 40046, Teil 30.
Endmessung	Funktionstest Nach der Schwing- bzw. Fallprüfung Kalibrierung
Ergebnisse und Beurteilung	Abmessungen und Massen der Einzelgeräte Beurteilung der Ausführung und der Zweckmäßigkeit des mechanischen Aufbaus, der Sicherheit gegen Fehlbedienung und der Wartungsmöglichkeiten. Beurteilung der Unempfindlichkeit gegen mechanische Beanspruchung nach den Unterschieden in den Ergebnissen von Anfangs- und Endmessung. Diese müssen innerhalb der im Abschnitt 3.4.1 genannten Fehlergrenzen liegen. Bei der Schwing- oder Fallprüfung dürfen sichtbare mechanische Beschädigungen nicht auftreten.

4.2.2. Elektrischer Teil

Zweck der Prüfung	Feststellen, ob und gegebenenfalls in welchem Masse Eigenschaften elektrischer Bauelemente und Baugruppen sowie der Energieversorgung die meßtechnischen Eigenschaften der Meßeinrichtung nachteilig beeinflussen.
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest beim Nennwert der Versorgungsspannung.
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Prüfen des Verhaltens elektrischer Einstellelemente im Hinblick auf Empfindlichkeit und Stetigkeit. Ermitteln der Entladekurve von Batterien oder Akkumulatoren. Ermitteln der Abhängigkeit des Meßsignals und der Grenzsignalgabe von der Energieversorgung bei etwa 30 und 70 % der Meßspanne. Ermitteln des Einflusses von Leitungswiderständen bzw. der Länge von Verbindungsleitungen zwischen Auswertegerät, Aufnehmer, Energieversorgungseinheit, Aufzeichnungsgeräten und Anschluß an die Fernübertragungsanlage auf das Meß- und Grenzsignal. Feststellen der Auswirkung von simulierten Störfällen auf das Meßsignal und die Grenzsignalgabe; Prüfen von Störmeldungen.
Endmessung	Funktionstest beim Nennwert der Versorgungsspannung.
Ergebnisse und Beurteilung	Beurteilung des Ergebnisses der Teilprüfungen nach den im Abschnitt 3.2.2 festgelegten Anforderungen. Werte für die Versorgungsspannung und für elektrische Widerstände von Verbindungsleitungen bzw. Leitungslängen für Nennquerschnitte, bei denen das Ausgangssignal um k x 4 x u₉₅ ^* mit k = 0,25, 0,5 und 1,0 vom Sollwert abweicht (siehe Abschnitt 3.4.1 und Anhang 2).

4.2.3. Kennzeichnung

Zweck der Prüfung	Feststellen der ordnungsgemäßen Kennzeichnung
Vorbehandlung und Anfangsmessung	-
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Prüfen der Kennzeichnung
Endmessung	-
Ergebnisse und Beurteilung	Beurteilung gemäß den im Abschnitt 3.2.3 genannten Anforderungen. Hinweis auf fehlende oder falsche Kennzeichnungen.

4.3. Funktion

4.3.1. Meßwertausgabe

Zweck der Prüfung	Feststellen von Art und Zweckmäßigkeit der Ausgeber
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Feststellen der Skalenlänge bei analogen Anzeige- und Schreibgeräten sowie der Stellenzahl bei digitalen Anzeigegeräten. Ermitteln der Empfindlichkeiten aller Ausgeber. Prüfen der durch die Ausgeber bedingten Messunsicherheiten mittels Simulation elektrischer Meßsignale. Bei diskontinuierlich messenden Einrichtungen Feststellen der Meßfolge; bei Schreibern Feststellen der Vorschubgeschwindigkeit. Prüfen der Eindeutigkeit des Meßsignals innerhalb und außerhalb des Meßbereichs.
Endmessung	Funktionstest
Ergebnisse und Beurteilung	Empfindlichkeit, gegebenenfalls Meßfolge und Vorschubgeschwindigkeit aller Ausgeber Beurteilung gemäß den im Abschnitt 3.3.1 festgelegten Anforderungen.

4.3.2. Einlauf- und Einstellzeit

Zweck der Prüfung	Feststellen der Einlauf- und Einstellzeit.
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Die Meßgröße wird am Aufnehmer sprunghaft geändert, der Meßwertsprung soll etwa 50 % der Meßspanne betragen. Sind mehrere Einstellzeiten durch Einstellung von mechanischen oder elektrischen Dämpfungsgliedern nötig, so sind die kleinste und die größte Einstellzeit festzustellen. Die Prüfung ist mit den zur Funktion erforderlichen Vorschaltgeräten vorzunehmen. Die Erhöhung der Einstellzeit durch Vorschaltgeräte, die nur unter bestimmten Einsatzbedingungen erforderlich sind, ist gesondert zu bestimmen.
Endmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Ergebnisse und Beurteilung	Einlaufzeit Einstellzeit t₉₀ Beurteilung nach den im Abschnitt 3.3.2 genannten Anforderungen.

4.3.3. Grenzsignaleinrichtungen

Zweck der Prüfung	Feststellen der Zweckmäßigkeit und der Zuverlässigkeit der Grenzsignaleinrichtungen
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Feststellen der Anzahl der Grenzsignaleinheiten, der Einstellbereiche und der Einstellempfindlichkeit Vergleich von Grenzwerteinstellungen mit Meßwerten, bei denen Grenzsignale ausgelöst weden, bei zunehmenden und abnehmenden Meßwerten. Prüfen der Grenzsignalauslösung durch wiederholtes Einstellen eines Wertes zwischen 50 und 90 % der Meßspanne im Wechsel mit einem Wert, der in der Nähe des Meßanfangs liegt, wobei jeder Meßwert länger als t₉₀anstehen muß; Einstellen der Grenzwerte bei etwa 75 % des Meßwertsprunges. Prüfen der Schaltverzögerung. Prüfen der Eindeutigkeit des Grenzsignals.
Endmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Ergebnisse und Beurteilung	Einstellempfindlichkeit Reproduzierbarkeit Umkehrspanne Einstellunsicherheit Schaltverzögerung Beurteilung nach den im Abschnitt 3.3.3 festgelegten Anforderungen.

4.3.4. Prüfmöglichkeit

Zweck der Prüfung	Feststellen, ob eine einfache Prüfung der Meßeinrichtung durch Vergleichsmessung oder durch Simulation von Meßwerten ohne Störung des überwachten Betriebes möglich ist.
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Feststellen, welche Anschlußmöglichkeiten für Vergleichsmeßgeräte vorhanden sind und wie eine Vergleichsmessung durchgeführt werden kann. Ermitteln des Einstellbereichs und der Einstellempfindlichkeit eines gegebenenfalls vorhandenen Gerätes für Prüfsignale. Einstellung von 5 Werten, die etwa gleichmäßig über die Meßspanne verteilt sind. Dabei Ermitteln der Einstellunsicherheit sowie Feststellen der Abweichung der Ausgabesignale von den Meßwerten. Prüfen der Grenzsignalauslösung sowie der Schaltverzögerung bei der Simulation von Meßwerten. Feststellen, ob die Anschlüsse und Stellglieder für die Prüfung gegen unbefugtes Betätigen gesichert sind.
Endmessung	Funktionstest
Ergebnisse und Beurteilung	Beurteilung der Zweckmäßigkeit gegebenenfalls vorhandener Prüfmöglichkeiten sowie der Messunsicherheit bei der Vergleichsmessung und der Aufgabe von Prüfsignalen gemäß den im Abschnitt 3.3.4 genannten Anforderungen.

4.4. Meßtechnische Eigenschaften

4.4.1. Kalibrierkurve und Messunsicherheit unter Laborbedingungen

Zweck der Prüfung	Ermitteln der Kalibrierkurve, der Umkehrspanne und der Messunsicherheit unter Laborbedingungen
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Mehrfaches Kalibrieren mit je ca. 2 x 10 Meßwerten (Meßanfang, Messende und ca. 8 Meßpunkte gleichmäßig auf die Meßspanne verteilt) zweckmäßig so, daß die Hälfte der Meßpunkte bei steigendem Meßwert, die andere Hälfte bei fallendem Meßwert eingestellt wird, damit eine Angabe zur Umkehrspanne gemacht werden kann. Feststellen, ob die Ausgangssignale auch bei Über- oder Unterschreiten des Meßbereiches eindeutig bleiben.
Endmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen
Ergebnisse und Beurteilung	Kalibrierkurve als Ausgleichskurve, gegebenenfalls aus einer Regressionsanalyse Standardabweichung s sowie Messunsicherheit u₉₅ (siehe Anhang 2) für die aufgenommenen Werte Umkehrspanne Beurteilung nach den im Abschnitt 3.4.1 festgelegten Anforderungen.

4.4.2. Nullpunkts- und Empfindlichkeitsdrift

Zweck der Prüfung	Feststellen der Drift der Ausgabesignale
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest, Feststellen der Laborbedingungen, Kalibrierung
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Häufige Wiederholung von Funktionstests und Vergleichsmessungen während der Dauer von mindestens 3 Monaten unter Labor- und Einsatzbedingungen
Endmessung	Funktionstest und Kalibrierung unter Laborbedingungen
Ergebnisse und Beurteilung	Drift Beurteilung nach den im Abschnitt 3.4.2 festgelegten Anforderungen Die Drift ist bei der Bestimmung der Messunsicherheit unter Einsatzbedingungen als abschätzbar systematischer Fehler zu berücksichtigen.

4.4.3. Störeinflüsse und Messunsicherheit unter Einsatzbedingungen

Zweck der Prüfung	Feststellen der Tauglichkeit aller Bauteile der Meßeinrichtung unter den atmosphärischen Einsatzbedingungen (siehe Abschnit 3.4.3). Feststellen des Einflusses von Störgrößen (siehe Abschnitt 3.4.3) auf die meßtechnischen Eigenschaften der Meßeinrichtung, insbesondere des Aufnehmers mit dem Ziel, systematische Fehler möglichst durch Korrekturen berichtigen und nicht erfaßbare systematische Fehler abschätzen zu können.
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest Feststellen der Laborbedingungen, Kalibrierung
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Betrieb der vollständigen Meßeinrichtung unter unterschiedlichen atmosphärischen Bedingungen, wobei die Störgröße in den festgelegten Grenzen (siehe Abschnitt 3.4.3) variiert wird und die übrigen Größen in den durch die Laborbedingungen (siehe Abschnitt 3.4.1) gegebenen Grenzen festgehalten werden. Prüfung des Störeinflusses von Temperatur und Feuchte in Anlehnung an DIN IEC 68 Teil 2-3, Schärfegrad 4 Tage. Durch Abkühlen von einem Klimawert mit hoher Temperatur und hoher Feuchte auf eine niedrige Temperatur soll der mögliche Einfluß einer Betauung erkannt werden. In besonderen Fällen kann gemäß DIN IEC 68 Teil 2-30 eine Klima- prüfung mit 2 Prüfzyklen durchgeführt, oder 2 Störgrößen können gleichzeitig verändert werden. Verändern der Lage der Meßgeräte, insbesondere des Aufnehmers mit Abweichungen von der Nenngebrauchslage von ± 5 Grad, ± 10 Grad, ± 15 Grad. Ist ein Einfluß der Meßgröße selbst vom Meßprinzip her nicht auszuschließen, erfolgt die Prüfung bei 3 Meßwerten. Andere, durch den Transport und die Einsatzbedingungen hervorgerufene Störeinflüsse (siehe Abschnitt 3.4.3) sollen weitgehend bei der Erprobung (siehe Abschnitt 5) festgestellt werden.
Endmessung	Funktionstest und Kalibrieren der Meßeinrichtung unter Laborbedingungen nach jeder Einzelmessung.
Ergebnis und Beurteilung	Beurteilung nach den im Abschnitt 3.4.3 festgelegten Anforderungen Systematische Einflüsse von Störgrößen, die z.B. mit dx_a /dz_j= konst. eine von der Störgröße z_j abhängige Berichtigung des ausgegebenen Meßsignals x_a erlauben, angeben Abschätzung für die nach einer Berichtigung verbleibende Unsicherheit f (siehe Anhang 2) für nicht erfaßbare oder nicht erfaßte systematische Fehler Angaben zur Messunsicherheit unter Einsatzbedingungen unter Berücksichtigung der bei der Erprobung (siehe Abschnitt 5) getroffenen Feststellungen.

5. Erprobung

Die Erprobung schließt sich an die Eignungsuntersuchung an oder kann gleichzeitig mit dieser
vorgenommen werden.

Zweck der Prüfung	Feststellen der Tauglichkeit aller Bauteile der Meßeinrichtung beim Transport und beim Einsatz. Feststellen des Störeinflusses von Staub, Spritzwasser, aggressiven Medien, elektromagnetischen Feldern und anderer Einflüsse auf die Funktion und die meßtechnischen Eigenschaften.
Vorbehandlung und Anfangsmessung	Funktionstest, Kalibrieren der Meßeinrichtung unter Laborbedingungen
Beanspruchung bzw. Hauptmessung	Betrieb der Meßeinrichtung unter den dem späteren Einsatzzweck entsprechenden Einsatzbedingungen unter Berücksichtigung der oben genannten Störeinflüsse. Durchführung von Vergleichsmessungen am Einsatzort. Nach Möglichkeit Registrierung und/oder Fernübertragung der Meßwerte. Entsprechend den Einsatzbedingungen sind zur Meßeinrichtung gehörende Vorschaltgeräte wie z.B. Staubfilter und Wasserabscheider zu verwenden. Handmeßgeräte müssen von geeigneten Personen erprobt werden; tragbare und ortsfeste Meßeinrichtungen sollen für die Dauer von mindestens 3 Monaten unter Tage stationär eingesetzt werden.
Endmessung	Funktionstest und Kalibrieren der Meßeinrichtung unter Labor- bedingungen, gegebenenfalls vor und nach einer Reinigung.
Ergebnisse und Beurteilung	Beurteilung nach den im Abschnitt 3.4.3 festgelegten Anforderungen. Beschreiben von festgestellten Mängeln, die das Meßverhalten beeinflussen, für die Handhabung von Bedeutung sind oder die Abwendbarkeit einschränken. Die vorstehend genannten Störeinflüsse dürfen unter den vorgesehenen Einsatzbedingungen nicht zu Beschädigungen oder Funkstörungen führen.