DIN 51757-2011 Testing of mineral oils and related materials - Determination of density《矿物油和类似材料检验 密度测定》.pdf

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1、Januar 2011DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e. V. Jede Art der Vervielfltigung, auch auszugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e. V., Berli

2、n, gestattet.ICS 75.080!$lFU“1733550www.din.deDDIN 51757Prfung von Minerallen und verwandten Stoffen Bestimmung der DichteTesting of mineral oils and related materials Determination of densityEssais des huiles minrales et produits connexes Dtermination de la masse volumiqueAlleinverkauf der Normen d

3、urch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN 51757:1994-04www.beuth.deGesamtumfang 35 SeitenB55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 Inhalt Seite Vorwort 3 1 Anwendungsbereich .4 2 Normative Verweisungen4 3 Allgemeine Grundlagen und Einheiten .5 4 Be

4、zeichnung.8 5 Bestimmungsverfahren.8 6 Umrechnungen.9 Anhang A (normativ) Rechenverfahren und Tabellenwerke fr die Minerallgruppen A, B, C, D, X und Y13 Anhang B (normativ) Gleichungen fr die Umrechnung der gemessenen Dichte tbei der Temperatur t auf die Dichte bei 15 C, 15, sowie fr die Errechnung

5、der Volumenkorrekturfaktoren tund xx14 Anhang C (normativ) Dichte- und Temperaturgrenzen.19 Anhang D (normativ) Prfbeispiele fr die Rechenverfahren 21 Anhang E (normativ) Interpolation bei der Anwendung gedruckter Tabellen aus den Petroleum Measurement Tables“.23 Anhang F (normativ) Rechenverfahren

6、53 X 26 Anhang G (normativ) Rechenverfahren 54 X .28 Anhang H (normativ) Rechenverfahren 54 Y29 Anhang I (normativ) Anwendungsbereich33 Anhang J (normativ) Hinweise auf ein Rechenprogramm zur Mengenermittlung und Dichte-Umrechnung.34 Literaturhinweise 35 Tabellen Tabelle 1 Angaben zu Begriffen, Kenn

7、gren, Formelzeichen und Einheiten.5 Tabelle A.1 bersicht13 Tabelle B.1 Produktspezifische Konstanten K0 und K1 (abhngig von Dichten, gerundet auf 0,1 kg/m3) 15 Tabelle B.2 Dichteabhngige Konstanten P1 bis P4 16 Tabelle B.3 Charakterisierung von chemisch reinen Stoffen.17 Tabelle C.1 Dichte- und Temp

8、eraturgrenzen20 Tabelle D.1 Beispiele fr die Ermittlung der Dichte bei 15 C in kg/m321 Tabelle D.2 Beispiel fr die Umrechnung der Dichte bei 15 C in eine Dichte bei 20 C 21 Tabelle D.3 Beispiele fr die Ermittlung des Volumenkorrekturfaktors t22 Tabelle F.1 Dichteabhngige Konstanten P1 bis P427 Tabel

9、le H.1 Gerundete Messwerte, ermittelt nach Schritt 1 .30 Tabelle H.2 Ergebnisse, ermittelt nach Schritt 231 Tabelle I.1 bersicht .33 2 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 Vorwort Dieses Dokument wurde vom NA 062-06-42 AA Prfung von flssigen Kraftsto

10、ffen und Heizlen“ im Fachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des Normenausschusses Materialprfung (NMP) ausgearbeitet. Dieses Dokument ist hinsichtlich der in Abschnitt 6 erluterten Rechenverfahren mit Bezug auf die Normen ASTM D 1250-80 und API STD 2540:1982 entwickelt worden, wobei DIN

11、 51757 Modifizierungen enthlt, da einige zustzliche bzw. spezifische nationale Anforderungen (z. B. Stoffe, Dichtebereiche, Temperatur-grenzen) bercksichtigt werden mussten (siehe dazu auch Anhang A sowie Beiblatt 1 zu dieser Norm). Ein Teil dieser Modifizierungen ist inzwischen von ASTM sowie von A

12、PI bercksichtigt worden. In den aktuellen Fassungen von ASTM D 1250 und API STD 2540 gibt es gegenber den Ausgaben von 1980 weitere nderungen. Diese wurden in dem vorliegenden Dokument nicht realisiert, da deren praktische Auswirkungen so gering sind, dass nichts dafr spricht, die bisher bewhrten ei

13、nheitlichen nationalen Regeln aufzugeben. nderungen Gegenber DIN 51757:1994-04 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) die Textabschnitte zur Dichtemessung wurden durch Verweise auf die jeweiligen Normen ersetzt; b) die Messung mit der hydrostatischen Wgung wurde gestrichen; c) es wurde ein Abglei

14、ch mit DIN 51650 vorgenommen; d) erweiterte Angaben mit Bezug auf die im Markt befindlichen Biokomponenten wurden aufgenommen. Frhere Ausgaben DIN DVM 3653 = DIN 53653: 1932-11, 1936-02 DIN 51757: 1955x-06, 1969-05, 1971-06, 1984-01, 1994-04 3 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - S

15、tand 2011-01 DIN 51757:2011-01 1 Anwendungsbereich Dieses Dokument legt fr Mineralle und verwandte Stoffe Verfahren zur Umrechnung der Messwerte auf die Dichte bei Standardtemperatur (15 C), zur Umrechnung der Dichte bei Standardtemperatur auf eine Dichte bei einer anderen Temperatur (Referenztemper

16、atur“) sowie Verfahren zur Berechnung des Volumen-korrekturfaktors, t, fest. Ebenso werden die anzuwendenden Verfahren zur Messung der Dichte angegeben. Die Dichte dient zur Berechnung der Masse eines gegebenen Volumens des zu prfenden Stoffes sowie zur Kennzeichnung eines Erzeugnisses. Die beschrie

17、benen Umrechnungen sind dann erforderlich, wenn die Dichte bei einer anderen Temperatur als der geforderten Temperatur gemessen wurde. Die Dichte-bestimmung bei der geforderten Temperatur ist einer Umrechnung wegen einer geringeren Fehler-fortpflanzung vorzuziehen. 2 Normative Verweisungen Die folge

18、nden zitierten Dokumente sind fr die Anwendung dieses Dokuments erforderlich. Bei datierten Verweisungen gilt nur die in Bezug genommene Ausgabe. Bei undatierten Verweisungen gilt die letzte Ausgabe des in Bezug genommenen Dokuments (einschlielich aller nderungen). DIN 1305, Masse, Wgewert, Kraft, G

19、ewichtskraft, Gewicht, Last Begriffe DIN 51650, Prfung von Minerallen und verwandten Produkten Mengenermittlung DIN EN ISO 3675:1999-11, Rohl und flssige Minerallerzeugnisse Bestimmung der Dichte im Labor Arometer-Verfahren (ISO 3675:1998); Deutsche Fassung EN ISO 3675:1998 DIN EN ISO 3838:2004-09,

20、Rohl und flssige oder feste Minerallerzeugnisse Bestimmung der Dichte oder der relativen Dichte Verfahren mittels Pyknometer mit Kapillarstopfen und Bikapillar-Pyknometer mit Skale (ISO 3838:2004); Deutsche Fassung EN ISO 3838:2004 DIN EN ISO 3993:1995-11, Flssiggas und leichte Kohlenwasserstoffe Be

21、stimmung der Dichte oder der relativen Dichte Verfahren mittels Druck-Arometer (ISO 3993:1984); Deutsche Fassung EN ISO 3993:1995 DIN EN ISO 12185:1997-11, Rohl und Minerallerzeugnisse Bestimmung der Dichte U-Rohr-Oszilla-tionsverfahren (ISO 12185:1996); Deutsche Fassung EN ISO 12185:1996 ASTM D 125

22、0-801), Standard Guide for Petroleum Measurement Tables (Vol. VII, VIII, IX, X) API STD 2540:19822)Manual of Petroleum Measurement Standards, (Vol. XIV) 1) Zu beziehen durch: ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA, 19428-2959 USA 2) Zu beziehen durch: API, 1220

23、 L Street, NW, Washington, DC 20005-4070, USA 4 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 3 Allgemeine Grundlagen und Einheiten 3.1 Allgemeines Die nachfolgende Tabelle 1 enthlt fr diese Norm relevante Begriffe und Kenngren mit den zugehrigen Formelzeiche

24、n, Einheiten und Erluterungen. Fr weitere Definitionen siehe die nachfolgenden Unter-abschnitte. Tabelle 1 Angaben zu Begriffen, Kenngren, Formelzeichen und Einheiten Begriffe/Kenngren Formel- zeichen Einheit Erluterung Masse m kg siehe auch DIN 1305 Wgewert W kg siehe auch DIN 1305 Volumen V m31 m3

25、= 1 000 Liter Volumen bei Warentemperatur t Vtm31 m3= 1 000 Liter Warentemperatur t C Dichte kg/m3Dichtebei Prftemperatur t tkg/m3Spindelwert bei Prftemperatur t tkg/m3Messwert bei Prftemperatur nach DIN EN ISO 3675 Prftemperatur t C Volumenkorrekturfaktor (VCF“) A t fr die Umrechnung von der Warent

26、emperatur auf 15 C Volumenkorrekturfaktor (VCF“) B xx fr die Umrechnung von 15 C auf die Referenztemperatur Volumen bei Standardtemperatur (15 C) V15m31 m3= 1 000 Liter Dichte bei Standardtemperatur (15 C) 15kg/m3auch D15“ genannt Referenztemperatur txxC eine fr Abrechnungszwecke besonders vereinbar

27、te, von 15 C abweichende Warentemperatur (Format xxx,x C) Volumen bei Referenztemperatur Vxxm31 m3= 1 000 Liter Dichte bei Referenztemperatur xxkg/m3auch Dxx“ genannt 3.2 Dichte Die Dichte teines Stoffes bei der Temperatur t ist der Quotient aus seiner Masse m und seinem Volumen Vtbei dieser Tempera

28、tur (siehe Gleichung 1). Daher ist zusammen mit der Dichte immer auch die zugehrige Temperatur anzugeben. ttVm= (1) 5 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 3.3 Bezugstemperatur, Standardtemperatur und Referenztemperatur Als Bezugstemperatur fr die Dic

29、hte von Minerallen und verwandten Stoffen wird vorwiegend die Standardtemperatur 15 C verwendet (siehe auch 4.4). Eine von 15 C abweichende Bezugstemperatur wird Referenztemperatur txxgenannt. 3.4 Volumen Das Volumen wird in dieser Norm in der Einheit m3angegeben (1 m3= 1 000 Liter). 3.5 Masse Das P

30、rodukt aus der bei einer bestimmten Temperatur t ermittelten Dichte tund dem Volumen Vtdes Stoffes bei der gleichen Temperatur ergibt die Masse des Stoffes (siehe Gleichung 2). tt=Vm (2) Die Masse m eines Stoffes ist eine von allen ueren Bedingungen, wie z. B. dem Luftauftrieb und der ortsabhngigen

31、Fallbeschleunigung, unabhngige Gre. Sie kann auch durch Wgen und nachfolgende Berechnung aus dem Wgewert W nach Gleichung (3) bestimmt werden und wird im Regelfall in kg angegeben. )()(LtGLGt=Wm (3) Dabei ist m die Masse eines Stoffes in kg; W der Wgewert in kg; tdie Dichte des Stoffes bei der Tempe

32、ratur t, angegeben in kg/m3; Gdie Dichte der Gewichtsstcke in kg/m3, die international auf 8 000 kg/m3festgelegt wurde (Standardbedingungen nach DIN 1305); Ldie Dichte der Luft in kg/m3, die in ausreichender Nherung 1,2 kg/m3betrgt (Standardbedingungen nach DIN 1305). 3.6 Wgewert Im amtlichen wie im

33、 geschftlichen Verkehr bildet vorwiegend nicht die Masse m, sondern der Wgewert W die Grundlage fr Abrechnungen in kg. Der Wgewert W ist das Ergebnis einer Wgung ohne Korrektion des Luftauftriebes des Wgegutes und ohne Korrektion des Luftauftriebes der Gewichtsstcke (siehe DIN 1305). Eine andere Ben

34、ennung hierfr ist Gewicht in Luft“ (im tglichen Gebrauch auch kurz Gewicht“ genannt; im internationalen Gebrauch weight in air“). Fr die Berechnung des Wgewertes W gilt zunchst Gleichung (4). Eine nherungsweise Berechnung kann nach Gleichung (5) erfolgen. Fr die tgliche Praxis ist Gleichung (6) anzu

35、wenden. 6 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD - Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 LGLtGt)(= VW (4) Dabei ist W der Wgewert in kg; tdie Dichte des Stoffes bei der Temperatur t, angegeben in kg/m3; Gdie Dichte der Gewichtsstcke in kg/m3, die international auf 8 000 kg/m3festgelegt wurde

36、 (Standardbedingungen nach DIN 1305); Ldie Dichte der Luft in kg/m3, die in ausreichender Nherung 1,2 kg/m3betrgt (Standardbedingungen nach DIN 1305); Vtdas Volumen, angegeben in m, bei der Temperatur t. =GtLtt1VW (5) Daraus ergibt sich mit weiteren Vereinfachungen (siehe auch DIN 51650) fr eine Tem

37、peratur von 15 C Gleichung (6): )1,1(1515= VW (6) Dabei ist 1,1 die Korrektion fr den Luftauftrieb in kg/m3, welche sich fr Mineralle und verwandte Produkte mit ausreichender Nherung aus Gleichung (7) ergibt: 3GtLkg/m1,11 (7) 3.7 Volumenkorrekturfaktor Es gibt zwei Volumenkorrekturfaktoren, oft auch

38、 mit VCF“ abgekrzt, die je nach Rechenziel unterschiedlich anzuwenden sind. Der Grund dafr liegt darin, dass bei der Umrechnung eines Volumens bzw. einer Dichte von einer Ausgangstemperatur auf eine andere Zieltemperatur immer der Weg ber die Standardtemperatur genommen werden muss: Der Volumenkorre

39、kturfaktor (VCF“) A (Formelzeichen t) ist der Quotient aus dem Produktvolumen bei der Standardtemperatur (15 C) und dem Volumen bei der Warentemperatur. Der (VCF“) A wird benutzt, um das Volumen bzw. die Dichte bei einer Warentemperatur t auf das Volumen bzw. auf die Dichte bei Standardtemperatur (1

40、5 C) umzurechnen. Der Volumenkorrekturfaktor (VCF“) B, (Formelzeichen xx) ist der Quotient aus dem Produktvolumen bei der Standardtemperatur (15 C) und dem Volumen bei der Referenztemperatur (siehe 3.3). Der (VCF“) B wird benutzt, um das Volumen bzw. die Dichte bei Standardtemperatur (15 C) auf das

41、Volumen bzw. auf die Dichte bei einer Referenztemperatur txxumzurechnen. Numerisch ist xxder Kehrwert von t. 3.8 Einheit Die Dichte wird in der Einheit kg/m3angegeben. Der Volumenkorrekturfaktor wird auf 4 Nachkommastellen gerundet angegeben. 7 B55EB1B3E14C22109E918E8EA43EDB30F09DCFB7EF8FD9NormCD -

42、Stand 2011-01 DIN 51757:2011-01 4 Bezeichnung 4.1 Allgemeines Die Dichte nach dieser Norm wird unter Hinweis auf das angewendete Bestimmungsverfahren und die zur Umrechnung auf die Referenz- oder Standardtemperatur benutzten Rechenverfahren und Minerallgruppe bezeichnet. 4.2 Bezeichnung des Bestimmu

43、ngsverfahrens in der Dichteangabe mit einem Arometer: Verfahren 1, V1“; mit einem Pyknometer: Verfahren 2, V2“; mit einem Schwingungsmessgert: Verfahren 3, V3“; mit einem Flssiggas-Arometer: Verfahren 4, V4“. 4.3 Kennzeichnung der Minerallgruppe in der Dichteangabe Angaben ber die Zuordnung der Stof

44、fe und Produkte zu den Minerallgruppen sind in Anhang I aufgefhrt. 4.4 Angabe der Temperatur Zusammen mit der Dichte ist immer die zugehrige Temperatur anzugeben. ANMERKUNG Im Regelfall wird im Minerallbereich die Dichte bei der Standardtemperatur (15 C) gefordert. 5 Bestimmungsverfahren 5.1 Allgeme

45、ines Bezglich der Probenahme sind die Angaben in den jeweiligen Bestimmungsverfahren zu befolgen. Die nachfolgend angegebenen Bestimmungsnormen beinhalten bereits teilweise Angaben fr die Umrechnung der Dichte auf andere Temperaturen. Sie beinhalten jedoch nicht in allen Fllen klare und eindeutige Angaben zur Auswahl der jeweils zu whl