JJF(沪) 62-2021 直流电流比较仪校准规范.pdf

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1、JJF(沪 )上 海 市 地 方 计 量 校 准 规 范JJF（ 沪 ） 62-2021直 流 电 流 比 较 仪 校 准 规 范 CalibrationSpecificationforDCCurrentComparator 2021-1-4发 布 2021-6-1实 施上 海 市 市 场 监 督 管 理 局 发 布 JJF（ 沪 ） 62-2021 JJF（ 沪 ） 62-2021直 流 电 流 比 较 仪校 准 规 范CalibrationSpecificationforDCCurrentComparator 归 口 单 位 ： 上 海 市 市 场 监 督 管 理 局主 要 起 草 单 位

2、 ： 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院参 加 起 草 单 位 ： 国 网 上 海 市 电 力 公 司 电 力 科 学 研 究 院上 海 兰 斯 汀 仪 表 研 究 所/ 本 规 范 委 托 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院 负 责 解 释 JJF（ 沪 ） 62-2021本 规 范 主 要 起 草 人 ：周 力 任 （ 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院 ）潘 洋 （ 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院 ）朱 力 （ 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院 ）参 加 起 草 人 ：冯 建 （ 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究

3、 院 ）韩 志 强 （ 上 海 市 计 量 测 试 技 术 研 究 院 ） 陈 文 中 （ 国 网 上 海 市 电 力 公 司 电 力 科 学 研 究 院 ）朱 庆 发 （ 上 海 兰 斯 汀 仪 表 研 究 所 ） JJF（ 沪 ） 62-2021 I 目 录引 言 .1 范 围 .12 引 用 文 件 .13 术 语 和 计 量 单 位 .13.1 直 流 电 流 比 较 仪 .14 概 述 .15 计 量 特 性 .25.1 直 流 电 流 比 例 及 误 差 .2 5.2 准 确 度 等 级 .26 校 准 条 件 .36.1 环 境 条 件 .36.2 测 量 标 准 及 其 他 设

4、 备 .37 校 准 项 目 和 校 准 方 法 .37.1 校 准 项 目 .37.2 校 准 方 法 .48 校 准 结 果 表 达 .69 复 校 时 间 间 隔 .7附 录 A 直 流 电 流 比 较 仪 测 量 不 确 定 度 评 定 示 例 .8 附 录 B 校 准 原 始 记 录 格 式 .10附 录 C 校 准 证 书 内 页 格 式 .11 JJF（ 沪 ） 62-2021 II 引 言本 规 范 依 据 JJF1071-2010 国 家 计 量 校 准 规 范 编 写 规 则 编 写 ， 相 关 术 语 及 测 量 不 确定 度 评 定 遵 循 JJF1001-2011 通

5、 用 计 量 术 语 及 定 义 和 JJF1059.1-2012 测 量 不 确 定 度 评定 与 表 示 两 个 文 件 。本 规 范 为 首 次 制 定 。 JJF（ 沪 ） 62-2021 1 直 流 电 流 比 较 仪 校 准 规 范1 范 围本 规 范 适 用 于 直 流 电 流 比 较 仪 的 校 准 ， 也 适 用 于 具 有 直 流 电 流 比 例 模 拟 量 变 换 功 能 的计 量 器 具 的 校 准 。本 规 范 不 适 用 于 具 有 直 流 电 流 比 例 数 字 量 变 换 功 能 的 计 量 器 具 的 校 准 。2 引 用 文 件本 规 范 引 用 了 下 列

6、 文 件 ：JJF1087-2002 直 流 大 电 流 测 量 过 程 控 制 GB/T26216.2-2010 高 压 直 流 输 电 系 统 直 流 电 流 测 量 装 置 第 2部 分 ： 电 磁 式 直 流 电 流测 量 装 置凡 是 注 日 期 的 引 用 文 件 ， 仅 注 日 期 的 版 本 适 用 于 本 规 范 ； 凡 是 不 注 日 期 的 引 用 文 件 ，其 最 新 版 本 （ 包 括 所 有 的 修 改 单 ） 适 用 于 本 规 范 。3 术 语 和 计 量 单 位本 规 范 引 用 文 件 中 界 定 的 术 语 和 定 义 适 用 于 本 规 范 。3.1 直

7、 流 电 流 比 较 仪 DC current comparator基 于 磁 势 自 平 衡 原 理 将 一 次 电 流 按 额 定 比 值 变 换 成 二 次 电 流 的 仪 器 。4 概 述 直 流 电 流 比 较 仪 由 磁 调 制 器 和 解 调 电 路 构 成 ， 如 图 1所 示 ， 广 泛 用 于 直 流 电 流 比 例 或直 流 电 流 的 测 量 。其 工 作 原 理 是 通 过 调 制 解 调 技 术 将 一 次 电 流 转 换 成 二 次 电 流 ， 形 成 一 个 闭 环 控 制 的 反馈 随 动 系 统 ， 让 直 流 电 流 比 较 仪 工 作 在 “ 零 磁 通

8、 ” 状 态 。 当 二 次 电 流 产 生 的 磁 势 抵 消 一 次电 流 产 生 的 磁 势 时 ， 一 次 电 流 与 二 次 电 流 的 比 例 反 比 于 其 绕 组 的 匝 数 比 ， 从 而 实 现 高 准 确度 的 直 流 电 流 比 例 变 换 。 JJF（ 沪 ） 62-2021 2 图 1 直 流 电 流 比 较 仪 结 构 原 理 图5 计 量 特 性5.1 直 流 电 流 比 例 及 误 差直 流 电 流 比 较 仪 每 一 测 量 点 的 实 际 电 流 比 例 用 公 式 (1)计 算 ：II Ikk 2 2sa （ 1）式 中 ：k a 被 校 直 流 电 流

9、 比 较 仪 的 实 际 电 流 比 例 ；ks 直 流 电 流 比 例 标 准 的 电 流 比 例 值 ；I2 直 流 电 流 比 例 标 准 的 二 次 电 流 值 ， 单 位 A；I 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 二 次 电 流 相 对 于 直 流 电 流 比 例 标 准 二 次 电 流 的 差 值 ， 单 位 A。直 流 电 流 比 较 仪 每 一 测 量 点 的 比 例 误 差 用 公 式 (2)计 算 ：%100a ar k kkf （ 2）式 中 ：f 直 流 电 流 比 例 误 差 ；k r 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 的 额 定 电 流 比 例 。5.2 准 确

10、 度 等 级直 流 电 流 比 较 仪 各 准 确 度 等 级 所 对 应 的 最 大 允 许 误 差 见 表 1。 JJF（ 沪 ） 62-2021 3 表 1 准 确 度 等 级 与 最 大 允 许 误 差 对 照 表准 确 度 等 级 最 大 允 许 误 差0.00001级 0.00001%0.00002级 0.00002%0.00005级 0.00005%0.0001级 0.0001%0.0002级 0.0002%0.0005级 0.0005% 6 校 准 条 件6.1 环 境 条 件 6.1.1 环 境 温 度 ： (205) ；6.1.2 相 对 湿 度 ： 不 大 于 80%；6

11、.1.3 供 电 电 源 ： 电 压 (22011)V、 频 率 (500.5)Hz；6.1.4 周 围 无 影 响 仪 器 正 常 工 作 的 电 磁 干 扰 和 机 械 振 动 。6.2 测 量 标 准 及 其 他 设 备6.2.1 直 流 电 流 比 例 标 准直 流 电 流 比 例 标 准 与 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 额 定 电 流 比 例 相 同 ， 其 实 际 比 例 最 大 允 许 误差 绝 对 值 不 大 于 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 最 大 允 许 误 差 绝 对 值 的 1/5。6.2.2 差 值 电 流 测 量 仪由 差 值 电 流 测 量 仪 引

12、入 的 测 量 误 差 ， 应 不 大 于 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 最 大 允 许 误 差 的 1/10。6.2.3 直 流 电 流 源直 流 电 流 源 的 示 值 误 差 应 小 于 1%， 纹 波 系 数 应 小 于 1%， 5 分 钟 内 稳 定 度 应 优 于110-4， 其 电 流 调 节 装 置 应 能 保 证 输 出 电 流 由 接 近 零 值 平 稳 地 上 升 至 被 校 直 流 电 流 比 较 仪额 定 电 流 的 100%。7 校 准 项 目 和 校 准 方 法7.1 校 准 项 目校 准 项 目 见 表 2。 JJF（ 沪 ） 62-2021 4 表 2

13、校 准 项 目序 号 校 准 项 目 校 准 方 法 条 款1 直 流 电 流 比 例 误 差 7.27.2 校 准 方 法校 准 线 路 的 接 线 应 符 合 以 下 规 定 ： 直 流 电 流 比 例 标 准 一 次 绕 组 的 极 性 端 和 被 校 直 流 电流 比 较 仪 一 次 绕 组 的 极 性 端 对 接 ， 直 流 电 流 比 例 标 准 二 次 绕 组 的 极 性 端 和 被 校 直 流 电 流 比较 仪 二 次 绕 组 的 极 性 端 对 接 ； 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 二 次 电 流 流 出 端 与 差 值 电 流 测 量 仪 “ +”端 相 连 ， 直

14、流 电 流 比 例 标 准 二 次 电 流 流 出 端 与 差 值 电 流 测 量 仪 “ -” 端 相 连 ， 从 而 测 得 被 校直 流 电 流 比 较 仪 二 次 电 流 相 对 于 直 流 电 流 比 例 标 准 二 次 电 流 的 差 值 电 流 。7.2.1自 校 法当 直 流 电 流 比 较 仪 额 定 一 次 电 流 和 额 定 二 次 电 流 相 等 时 ， 可 采 用 自 校 法 ， 即 以 一 次 电 流 为 标 准 校 准 二 次 电 流 。 自 校 线 路 如 图 2所 示 。 图 中 ， L1、 L2为 直 流 电 流 比 较 仪 一 次 绕 组的 对 应 端 子

15、 ， 其 中 L1为 极 性 端 ； K1、 K2为 直 流 电 流 比 较 仪 二 次 绕 组 的 对 应 端 子 ， 其 中 K1为 极 性 端 。 图 2 直 流 电 流 比 较 仪 自 校 线 路7.2.2对 校 法当 直 流 电 流 比 例 标 准 的 额 定 电 流 比 例 与 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 的 额 定 电 流 比 例 相 同 时 ，可 采 用 对 校 法 。 对 校 线 路 如 图 3所 示 。7.2.3级 联 对 校 法当 直 流 电 流 比 例 标 准 的 额 定 电 流 比 例 （ 假 设 为 n/1） 与 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 的 额

16、定 电流 比 例 （ 假 设 为 m/1） 不 同 时 ， 可 采 用 级 联 一 台 额 定 电 流 比 例 为 m/n的 直 流 电 流 比 例 标 准进 行 校 准 。 级 联 对 校 线 路 如 图 4所 示 。采 用 级 联 线 路 校 准 时 ， 应 满 足 以 下 条 件 ：a) 直 流 电 流 比 例 标 准 的 一 次 电 流 不 小 于 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 的 一 次 电 流 ； JJF（ 沪 ） 62-2021 5 b) 下 一 级 直 流 电 流 比 例 标 准 作 为 上 一 级 直 流 电 流 比 例 标 准 的 负 荷 ， 应 满 足 其 额 定

17、负 荷的 要 求 ；c) 级 联 后 直 流 电 流 比 例 标 准 的 实 际 比 例 误 差 绝 对 值 不 大 于 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 比 例误 差 限 值 绝 对 值 的 1/5。 图 3 直 流 电 流 比 较 仪 对 校 线 路 图 4 直 流 电 流 比 较 仪 级 联 对 校 线 路 JJF（ 沪 ） 62-2021 6 7.2.4 校 准 程 序平 稳 升 电 流 至 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 额 定 一 次 电 流 的 10%、 20%、 40%、 60%、 80%、 100%，稳 定 后 记 录 直 流 电 流 比 例 标 准 二 次 电 流 和

18、 差 值 电 流 的 各 点 读 数 ； 平 稳 降 电 流 至 被 校 直 流 电流 比 较 仪 额 定 一 次 电 流 的 80%、 60%、 40%、 20%、 10%， 稳 定 后 记 录 直 流 电 流 比 例 标 准 二次 电 流 和 差 值 电 流 的 各 点 读 数 ， 取 上 升 和 下 降 的 算 术 平 均 数 作 为 最 终 测 量 结 果 。 一 般 情 况下 ， 在 直 流 电 流 正 方 向 开 展 校 准 ， 也 可 根 据 实 际 需 求 ， 增 加 反 方 向 的 校 准 。8 校 准 结 果 表 达校 准 结 果 应 在 校 准 证 书 （ 报 告 ） 上

19、 反 映 ， 校 准 证 书 （ 报 告 ） 应 至 少 包 括 以 下 信 息 ：a) 标 题 ， 如 “校 准 证 书 ”； b) 实 验 室 名 称 和 地 址 ；c) 进 行 校 准 的 地 点 （ 如 果 与 实 验 室 的 地 址 不 同 ） ；d) 证 书 或 报 告 的 唯 一 性 标 识 （ 如 编 号 ） ， 每 页 及 总 页 数 的 标 识 ；e) 客 户 的 名 称 和 地 址 ；f) 被 校 对 象 的 描 述 和 明 确 标 识 ；g) 进 行 校 准 的 日 期 ， 如 果 与 校 准 结 果 的 有 效 性 和 应 用 有 关 时 ， 应 说 明 被 校 对

20、象 的 接收 日 期 ；h) 如 果 与 校 准 结 果 的 有 效 性 和 应 用 有 关 时 ， 应 对 被 校 样 品 的 抽 样 程 序 进 行 说 明 ；i) 对 校 准 所 依 据 的 技 术 规 范 的 标 识 ， 包 括 名 称 及 代 号 ；j) 本 次 校 准 所 用 测 量 标 准 的 溯 源 性 及 有 效 性 说 明 ； k) 校 准 环 境 的 描 述 ；l) 校 准 结 果 及 其 测 量 不 确 定 度 的 说 明 ；m)对 校 准 规 范 的 偏 离 的 说 明 ；n) 校 准 证 书 和 校 准 报 告 签 发 人 的 签 名 、 职 务 或 等 效 标 识

21、 ；o) 校 准 结 果 仅 对 被 校 对 象 有 效 的 声 明 ；p) 未 经 实 验 室 书 面 批 准 ， 不 得 部 分 复 制 证 书 或 报 告 的 声 明 ；q) 校 准 证 书 发 布 的 日 期 。测 量 不 确 定 度 评 定 示 例 见 附 录 A， 校 准 原 始 记 录 格 式 见 附 录 B， 校 准 证 书 （ 报 告 ） 内页 格 式 见 附 录 C。 JJF（ 沪 ） 62-2021 7 9 复 校 时 间 间 隔建 议复校时间间隔为1年。送校单位也可根 据 实 际 使 用 情 况 自 主 决 定 复 校 时 间 间 隔 。 JJF（ 沪 ） 62-202

22、1 8 附 录 A 直 流 电 流 比 较 仪 测 量 不 确 定 度 评 定 示 例A.1 直 流 电 流 比 例 测 量 不 确 定 度 评 定依 据 JJF1059.1-2012 测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 中 规 定 的 方 法 ， 对 直 流 电 流 比 例 进 行 测 量 不 确 定度 评 定 。A.2 测 量 模 型 II Ikk 2 2sa (A.1)式 中 ：k a 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 的 实 际 电 流 比 例 ；ks 直 流 电 流 比 例 标 准 的 电 流 比 例 值 ；I2 直 流 电 流 比 例 标 准 的 二 次 电 流 值 ，

23、单 位 A；I 被 校 直 流 电 流 比 较 仪 二 次 电 流 相 对 于 直 流 电 流 比 例 标 准 二 次 电 流 的 差 值 ， 单 位 A；A.3 测 量 不 确 定 度 的 来 源 分 析 与 评 定A.3.1测 量 不 确 定 度 主 要 来 源以 直 流 电 流 比 例 1000A/1A的 额 定 电 流 点 为 例 进 行 评 定 ， 不 确 定 度 来 源 主 要 有 以 下 几 项 ：(1) 由 测 量 重 复 性 引 入 的 不 确 定 度 u A， 采 用 A类 方 法 评 定 ；(2) 由 直 流 电 流 比 例 标 准 引 入 的 不 确 定 度 分 量 u

24、B1， 采 用 B类 方 法 评 定 ；(3) 由 差 值 电 流 测 量 引 入 的 不 确 定 度 分 量 uB2， 采 用 B类 方 法 评 定 ；(4) 由 二 次 电 流 测 量 引 入 的 不 确 定 度 分 量 uB3， 采 用 B类 方 法 评 定 。A.3.2 测 量 重 复 性 引 入 的 不 确 定 度 评 定测 量 结 果 及 不 确 定 度 评 定 见 表 A.1。表 A.1 测 量 结 果 及 不 确 定 度 评 定测 量 次 数 I/I 2 (A/A) 实 际 比 例 测 量 次 数 I/I2 (A/A) 实 际 比 例1 1.2 999.9988 6 1.7 9

25、99.99832 1.0 999.9990 7 1.2 999.99883 1.0 999.9990 8 1.2 999.99884 1.8 999.9982 9 1.6 999.99845 1.2 999.9988 10 1.9 999.998110次 测 量 平 均 值 999.99862相 对 标 准 不 确 定 度 1.110-7A.3.3 由 直 流 电 流 比 例 标 准 引 入 的 不 确 定 度 分 量 u B1直 流 电 流 比 例 标 准 的 准 确 度 等 级 为 110-6级 ， 其 引 入 的 不 确 定 度 在 区 间 内 服 从 均 匀 分 布 ， 包 含 因 子

26、k= 3， 因 此 uB1=5.810-7。A.3.4 由 差 值 电 流 测 量 引 入 的 不 确 定 度 分 量 uB2 JJF（ 沪 ） 62-2021 9 差 值 电 流 测 量 仪 的 技 术 指 标 为 ： (10-5读 数 +710-6量 程 )， 差 值 电 流 小 于 2A， 量 程 为 10A档 ，其 引 入 的 不 确 定 度 在 区 间 内 服 从 均 匀 分 布 ， 包 含 因 子 k= 3， 因 此 uB2=5.210-11A。A.3.5 由 二 次 电 流 测 量 引 入 的 不 确 定 度 分 量 uB3二 次 电 流 测 量 的 技 术 指 标 为 ： (1

27、0-4读 数 +10-5量 程 )， 二 次 电 流 为 1A， 量 程 为 1A档 ， 其 引 入 的不 确 定 度 在 区 间 内 服 从 均 匀 分 布 ， 包 含 因 子 k= 3， 因 此 uB3=6.410-5A。A.4 标 准 不 确 定 度 的 合 成灵 敏 系 数 如 下 ： 12 2a1 II Ikkc s A/998.999)( 22 2sa2 II IkIkc A/001999992.0)( 22s2a3 II IkIkc根 据 以 上 分 析 ， 可 列 出 标 准 不 确 定 度 分 量 表 ， 如 表 A.2所 示 ， 各 分 量 间 相 互 独 立 。表 A.2

28、不 确 定 度 分 量 及 合 成 表不 确 定 度 来 源 标 准 不 确 定 度 分 量 灵 敏 系 数 相 对 标 准 不 确 定 度直 流 电 流 比 例 标 准 5.810-7 1 5.810-7差 值 电 流 测 量 5.210 -11A -999.998/A 5.210-8二 次 电 流 测 量 6.410-5A 0.001999992/A 1.310-7测 量 重 复 性 1.110-7合 成 相 对 标 准 不 确 定 度 uc 6.110-7A.5 相 对 扩 展 不 确 定 度 计 算取 包 含 概 率 为 95%， 包 含 因 子 k=2， 则 直 流 电 流 比 例

29、测 量 结 果 的 相 对 扩 展 不 确 定 度 ：Urel=kuc=26.110-7=1.310-6 (k=2) JJF（ 沪 ） 62-2021 10 附 录 B 校 准 原 始 记 录 格 式被 校 仪 器 基 本 信 息委 托 单 位 地 址仪 器 名 称 型 号 /规 格生 产 厂 家 出 厂 编 号测 量 范 围 准 确 度 等 级校 准 时 使 用 的 标 准 器名 称 型 号 /规 格溯 源 证 书 有 效 期 至 不 确 定 度 或 准 确 度 等 级或 最 大 允 许 误 差 测 量 范 围校 准 依 据 校 准 地 点环 境 温 度 相 对 湿 度校 准 结 果额 定

30、电 流比 例 测 量 结 果 额 定 电 流 百 分 值10 20 40 60 80 100上 升 值（ 二 次 电 流 ）下 降 值（ 二 次 电 流 ）平 均 值（ 二 次 电 流 ） 上 升 值（ 差 值 电 流 ）下 降 值（ 差 值 电 流 ）平 均 值（ 差 值 电 流 ）实 际 电 流比 例不 确 定 度(k=2)校 准 员 ： 核 验 员 ： 校 准 日 期 ： JJF（ 沪 ） 62-2021 11 附 录 C 校 准 证 书 内 页 格 式证 书 编 号 ： XXXXXX-XXXX校 准 机 构 授 权 说 明 ：校 准 环 境 条 件 及 地 点 ：温 度 地 点相 对

31、湿 度 其 他校 准 所 依 据 的 技 术 文 件 （ 代 号 、 名 称 ） ： 校 准 所 使 用 的 主 要 测 量 标 准 ：名 称 测 量 范 围 不 确 定 度 /准 确 度 等 级 /最 大 允 许 误 差 检 定 /校 准证 书 编 号 证 书 有 效 期 至 注 ：1. XXXXX仅 对 加 盖 “ XXXXX校 准 专 用 章 ” 的 完 整 证 书 负 责 。2. 本 证 书 的 校 准 结 果 仅 对 所 校 准 的 对 象 有 效 。3. 未 经 实 验 室 书 面 批 准 ， 不 得 部 分 复 印 证 书 。第 X页 共 X页 JJF（ 沪 ） 62-2021 12 证 书 编 号 ： XXXXXX-XXXX校 准 结 果额 定 电 流 比 例 额 定 电 流 百 分 值 实 际 电 流 比 例 不 确 定 度 (k=2)1020406080 1001020406080100 校 准 不 确 定 度 的 评 定 和 表 述 均 符 合 JJF1059.1的 要 求 。敬 告 ：1 被 校 准 仪 器 修 理 后 ， 应 立 即 进 行 校 准 。2 在 使 用 过 程 中 ， 如 对 被 校 准 仪 器 的 技 术 指 标 产 生 怀 疑 ， 请 重 新 校 准 。校 准 员 ： 核 验 员 ：第 X页 共 X页