GB T 28857-2012 直流差动变压器式位移传感器.pdf

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1、ICS 17.0啡。N 12 国家标准和国11: /、中华人民GB/T 28857-2012 直流差动变压器式位移传感器Direct-current linear variable differential transformer CDC-DC L VDT) displacement transducers 中华人民共和国国家质量监督检验检痊总局中国国家标准化管理委员会2013-02-15实施发布GB/T 28857-2012 目次E11111122222222233445666666789川口口口u范H分川规戈UH细HUHHHuuu验分号uu试法划信唯定u川的方构出uu件-u规uu验验关验件

2、结输级条标.般试试有试文按按u围等源度术性性指性件-u性性度性类验验用义器器范度电温技特特皮性特条的特特确性特分检检引定类感感数量确电作口阳观量气械确定境法验验观量气械准定境则验厂式性和分传传参测准供工产外重电机准稳环方试试外重电机与稳环蝴检出型围范语品本求验于范规术产JJ基JJJJ要JJJJJJJJ试JJJJJJJJJ检JJJ=仨44555566666666777777777888前12345678GB/T 28857-2012 9 标志、使用说明书. . . . . . . 13 9. 1 标志.139.2 使用说明书1310 包装、贮存、运输1310. 1 包装.1310.2 贮存131

3、0.3 运输.13H GB/T 28857-2012 目。吕本标准按照GB/T1. 1-2009给出的规则起草。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会CSAC/TC124)归口。本标准起草单位:沈阳仪表科学研究院、上海工业自动化仪表研究院、国家仪器仪表元器件质量监督检验中心、国家传感器工程研究中心、大连理工大学、北京鑫诺金传感技术有限公司、阜新展科传感器有限责任公司、中国仪器仪表协会传感器分会、中国仪器仪表学会仪表元件分会。本标准主要起草人:李永清、徐秋玲、李明华、于振毅、郑浩、李振波、刘沁、郭宏、殷波、喻言、刘慧。皿飞 / / / GB/T 28857

4、-2012 直流差动变压器式位移传感器1 范围本标准规定了直流差动变压器式位移传感器的术语和定义、产品分类、基本参数、要求、试验方法、检验规则、标志、使用说明书、包装和贮存。本标准适用于由振荡器、差动变压器和解调器组成一体的直流差动变压器式位移传感器(以下简称传感器)。2 规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 2829-2002 周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)GB/T 7665-2005 传感器通用术语GB/T 9969-2008工

5、业产品使用说明书总则GB/T 13384-2008 机电产品包装通用技术条件GB/T 25480-2010 仪器仪表运输、贮存基本环境条件及试验方法3 术语和定义GB/T 7665-2005界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1 直流差动变压器DC differential transformer 基于变压器工作原理，采用直流电源供电。其原边有一个绕组，副边的两个绕组按差动方式连接，变压器开口上有一活动铁芯，该铁芯产生位移时使磁路改变，从而使输出差动电压随之改变。3.2 直流差动变压器式位移传感器direct-current Iinear variable differential ta

6、nsformer (DC-DC L VDT) displacement transducers 采用直流差动变压器原理，随位移量变化而等比输出的位移传感器。4 产品分类4.1 传感器按结构划分传感器按结构划分为:一一铁芯可分离式;一一-导向式，导向式又分为回弹式和非回弹式。4.2 传感器按输出信号划分传感器按输出信号划分为:1 GB/T 28857-2012 一一模拟型，模拟型分为电压型和电流型;一数字型。5 基本参数5. 1 测量范围传感器量程宜从表1规定的测量范围中选取。表1传感器量程范围单向2 12 1土120 120 I :1: 10 200 1200 I :1: 100 5.3 供电

7、电源/ 6. 1 产品技术条件(详细规范) 双向单位为毫米土6士60士600应制定符合本标准要求的产品技术条件(详细规范)。传感器应符合产品技术条件(详细规范)规定的所有要求。6.2 外观传感器的外表面应光洁、平整、色泽均匀，不应有划痕等缺陷，引出线应元松动迹象。标牌应清晰、完整。紧固件不应有松动、损坏现象。6.3 重量传感器的重量应符合产品技术条件(详细规范)的要求，重量偏差应不超过规定值的5%。2 G/T 28857-2012 6.4 电气特性6.4.1 输出阻抗(适用时)传感器输出阻抗应不大于500n。6.4.2 工作电流传感器的工作电流应符合产品技术条件(详细规范)的要求，允许偏差应不

8、超过规定值的5%。6.4.3 绝缘电阻进行绝缘电阻试验时，其电源端与壳体之间、输出端与壳体之间的绝缘电阻应不小于20Mn。6.4.4 绝缘强度(适用时)进行绝缘强度试验时，其电源端与壳体之间、输出端与壳体之间、电源端与输出端之间施加的试验电压为500V，频率为50Hz，传感器应元击穿、飞弧现象。6.4.5 晌应时间传感器的响应时间应从下列指标中选取:2ms , 3 ms , 5 ms , 10 ms , 20 ms , 30 ms , 50 ms。响应时间应不大于所选指标。6.4.6 量程下限输出值在传感器的线性工作区间内，区间的起点所对应的输出值，即为量程下限输出值，应符合6.6的要求。6.

9、4.7 零点在传感器的线性工作区间内，机械位移量为零时(零位)所对应的输出值，即为零点输出值，应符合6.6的要求。6.4.8 量程上限输出值(额定输出在传感器的线性工作区间内，区间的终点所对应的输出值，即为量程上限输出值(额定输出)，应符合6.6的要求。6.5 机械特性6.5.1 外形及安装尺寸传感器的外形及安装尺寸应符合产品技术条件(详细规范)，要求安装简便、可靠。6.5.2 测量力在测量过程中，拉杆在传感器腔体内移动时需要施加的测量力，应符合产品技术条件(详细规范)的要求。6.5.3 机械行程拉杆在传感器腔体内可移动的范围应不小于测量量程的1.2倍。3 GB/T 28857-2012 6.

10、6 准确度指标6.6.1 基本误差传感器的基本误差应符合表2的规定。表2与准确度有关的技术指标准确度等级基本误差(FS)非线性误差(FS)回差(FS)0.01 士0.01%:1: 0.01% 土0.004%0.02 士0.02%士0.02%土0.008%0.03 士0.03%:1: 0.03% 土0.012%0.05 土0.05%:1: 0.05% 土0.02%0.1 士0.1%土0.1%士0.04%0.2 :1: 0.2% 士0.2%土0.08%0.3 土0.3%土0.3%土0.12%0.5 士0.5%士0.5%士0.2%1. 0 :1:1. 0% 士1.0%士0.4%6.6.2 非线性误差

11、传感器的非线性误差应符合表2的规定。6.6.3 国差传感器的回差应符合表2的规定。6.6.4 重复性误差传感器的重复性误差应符合表2的规定。6.6.5 纹波电压传感器的纹波电压应符合表2的规定。6. 7 稳定性6. 7. 1 零点漂移重复性误差(FS)纹波电压(FS)0.004% 0.1% 0.008% 0.2% 0.012% 0.2% 0.02% 0.5% 0.04% 0.5% 0.08% 0.5% 0.12% 0.5% 0.2% 0.5% 0.4% 0.5% 传感器零点输出值随时间变化的漂移量应符合表3的规定，测试记录时间为30min4 h。表3与稳定性有关的技术指标准确度等级零点漂移热零

12、点漂移0.01 O.OOl%FS/h 0.001 %FS/C 0.02 0.002%FS/h O. 002 % FS/C 0.03 0.003%FS/h O. 003 % FS/C 4 :. GB/T 28857-2012 表3(续)准确度等级零点漂移热零点漂移0.05 O.003%FS/h 0.003%FS/C O. 1 0.007 5%FS/h 0.0075%FS/C 0.2 0.015%FS/h 0.015%FS/C 0.3 O.03%FS/h 0.03%FS/C 0.5 O.05%FS/h 0.05%FS/C 1. 0 O.l%FS/h O.l%FS/C 6.7.2 热零点漂移传感器在

13、工作温度范围内，零点输出值随温度变化的漂移量应符合表3的规定。6.8 环境特性6.8. 1 高温工作传感器应能承受工作温度范围内上限温度环境下的高温工作试验，试验过程中传感器应正常输出。试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，量程下限输出值应符合6.4.6的要求，零点输出应符合6.4.7的要求，量程上限输出值应符合6.4.8的要求。6.8.2 低温工作传感器应能承受工作温度范围内下限温度环境下的低温工作试验，试验过程中传感器应正常输出。试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，量程下限输出值应符合6.4.6的要求，零点输出应符合6.4.7的要求，量程上限输出值应符合6.4.8的要求。6.8.3

14、稳态湿热(适用时)传感器应能承受在规定条件下进行的稳态湿热试验，试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，量程下限输出值应符合6.4.6的要求，零点输出应符合6.4.7的要求，量程上限输出值应符合6.4.8的要求。6.8.4 振动传感器应能承受规定条件下进行的振动试验。试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，量程下限输出值应符合6.4.6的要求，零点输出应符合6.4.7的要求，量程上限输出值应符合6.4.8的要求。6.8.5 冲击传感器应能承受规定条件下进行的冲击试验，试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，零点输出应符合6.4.6的要求，量程上限输出值应符合6.4.8的要求。6.8.6 电磁兼

15、容(适用时)传感器应能承受规定条件下进行的电磁兼容试验，试验后，传感器的外观应符合6.2的规定，量程下限输出值应符合6.4.6的要求，零点输出应符合6.4.7的要求，量程上限输出值应符合6.4. 8的要求。5 GB/T 28857-2012 7 试验方法7. 1 试验条件7. 1. 1 参比试验条件传感器的参比试验条件为:温度:18 oC 22 oC; 相对湿度:50%80%;大气压力:86 kPa 106 kPa。7.1.2 一般试验条件传感器的一般试验条件为:温度:15oC35 oC; 相对湿度:30%85%;大气压力:86kPa106 kPao 注:每项试验期间允许的温度变化率，不大于1

16、.C /h. 7.1.3 其他环境条件传感器的其他环境条件:一一磁场:除地磁场外，应使其他外界磁场干扰小到可以忽略不计;机械振动:试验环境元影响性能的机械振动。7.2 试验的一般规定试验的一般规定为za) 与准确度有关的试验应在参比条件下进行，被试传感器和试验设备应先在参比条件下使之稳定。b) 影响量只有所涉及的工作条件在规定范围内变化，其他工作条件应在参比条件下保持稳定，且影响量对传感器的影响应在规定的正常工作条件极限值上确定。7.3 外观传感器的外观以目视检查，结果应符合6.2的规定。7.4 重量用天平或相当的量具仪器测量传感器的重量，结果应符合6.3的规定。7.5 电气特性试验7.5.

17、1 输出阻抗(适用时)保持传感器的相对位置不变情况下，分别测量传感器在输出开路和接有10kO负载下的输出电压，6 ，巳按公式(1)计算输出阻抗值，其结果应符合6.4.1的要求。式中:Rn一(YKL- YFL) X R, -u yFLub R。一一输出阻抗值，单位为千欧(kn); RL一一负载阻抗，RL=10kn; YKL一一-空载时输出电压，单位为伏(V); YFL一带10kn负载时的电压，单位为伏(V)。7.5.2 工作电流GB/T 28857一-2012( 1 ) 在传感器的测量范围内，根据7.7规定的测量计算方法，确定传感器的线性合格区间，区间的机械终点所对应的输出值，即为量程上限输出值

18、(额定输出)，其结果应符合6.4.8的规定。7.5.8 晌应时间将传感器主体固定，铁芯在测量范围内以一定的速度移动，测得的输出信号滞后于铁芯移动的时间，即为传感器的响应时间，其结果应符合64. 5的规定。7.6 机械特性试验7.6. 1 外形及安装尺寸用游标卡尺或相当的量具仪器检查传感器的外形及安装尺寸，结果应符合6.5.1的规定。7 GB/T 28857一-20127.6.2 测量力将传感器垂直放在测试平台之上，用力传感器带动位移传感器拉杆作运动，在传感器的有效行程内，记下测量力的示值，再减去传感器拉杆的自身重量，如此往复三次，取其平均值，做为传感器拉杆在机体内移动时的测量力，结果应符合6.

19、5.2的规定。7.6.3 机械行程将拉杆推至传感器腔体的最里限位端，测量拉杆前端距传感器壳体前端面的距离。再将拉杆推至传感器腔体的最外限位端，测量拉杆前端距传感器壳体前端面的距离，两次测量距离的差值，即为传感器的机械行程，其结果应符合6.5.3的要求。7.7 与准确度有关的试验7.7.1 基本误差传感器应预热30min后进行试验。将传感器测量范围十等分，选取包括量程上、下限值在内的11个等距测点，并以测得的下限值为起点，分别对上行程和下行程内的测点连续三次往复测量。传感器的基本误差m按公式(2)计算，其结果应符合6.6.1的规定。TJ一-Tf_一; -TT-Xlyo 、-N(i=1 ,2 ,3

20、 11;n=1 ,2 ,3 11) . ( 2 ) 式中:U; 被测点上实际信号输出值，单位为伏(V); Un 被测点上的理论输出信号值，单位为伏(V); UN 理论输出信号量程，单位为伏(V)。UN由公式(3)确定=UN =UM -Uo . ( 3 ) 式中zUM一即量程上限输出值，传感器在量程上限时，三次上、下行程实际输出值的总算术平均值，单位为伏(V); u。一一即量程下限输出值，传感器在量程下限时，三次上、下行程实际输出值的总算术平均值，单位为伏(V)。Un由公式(4)确定:UNX(i-l) U. =Uo+川n -U k-l ( 4 ) 式中:t 试验点序数(i=1，2，311); h

21、一一试验点总数(这里k=l1)。7.7.2 非线性误差传感器的非线性误差(1)按公式(5)计算，其结果应符合6.6.2的规定。% nu nu o x-i 飞/-quufNL 一-ELU-士一一 .,. (5) 8 7.7.3 回差传感器的回差(h)按公式(6)计算，其结果应符合6.6.3的规定。式中:I I Ui -Ui I max h =立二 UN Ui 同一测点上三次上行程实际输出值的总算术平均值，单位为伏(V); Ui .同一测点上三次下行程实际输出值的总算术平均值，单位为伏(V)。7.7.4 重复性误差7.7. GB/T 28857-2012 ( 6 ) 川 八的规定。7.8 稳定性7

22、.8. 1 零点漂移/ 传感器预热30min，由整传感器拉杆位立，使传感器处于7.，5.6所确定的零点位置，固定传感器及拉杆，测量传感器的输出值，每隔30mi记录次传感器/的输/H;值，测试记录时间为4h，按公式(8)计算零点漂移，结果7. 式中: D。一一零JYmaX -下FYmin一一下F.;/:/ 传感器预热30min，调整传感器拉杆位置，使传感器处于7.5.6所确定的零点位置，固定传感器及拉杆，然后将传感器放入测试温场中，分别记录传感器工作温度范围内温度下限值、常温和高温上限值时的输出值，每个温度点至少保温2h。按公式(9)计算热零点漂移，结果应符合6.7.2的规定。式中: t1 iY

23、(t2) - Y(t1 ) Y(t3) -Y(t1)丁，/1 f 0/ = UN(t2一，U N (t3一Jmax入.lVV川一一热零点漂移;一一常温温度值，单位为摄氏度CC);t2 低温下限温度值，单位为摄氏度CC);t3 -一高温上限温度值，单位为摄氏度CC);Y(t1)一-常温下位移传感器的输出值，单位为伏(V); . ( 9 ) 9 GB/T 28857-2012 Y(tz)一低温下限温度值时位移传感器的输出值，单位为伏(V);Y(t3 )一一-高温上限温度值时位移传感器的输出值，单位为伏(V)。7.9 环境特性试验方法7.9.1 高温工作将传感器垂直放置于温场中，按如下规定:拉杆相对

24、固定，使传感器的输出值在10%90%量程范围内;一一温度:工作温度上限值;一一通电试验:当温度达到上限温度值后，传感器在不通电的状态下，放置30min，然后进行通电试验，通电时间为4h。在通电过程中，传感器应正常输出，每隔30min，记录传感器输出值，和在常温下固定拉杆时的输出值对比，传感器的输出变化幅度应不超过5%FS。试验后，除非另有规定，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测，其结果应符合6.8.1的规定。7.9.2 低温工作将传感器垂直放置于温场中，按如下规定:一一拉杆相对固定，使传感器的输出值在10%90%量程范围内;-一一温度z工作温度下限值;通电试验:当温度达到下限值后，传感器在不

25、通电的状态下，放置30min，然后进行通电试验，通电时间为4h。在通电过程中，传感器应正常输出，每隔30min，记录位移传感器输出值，和在常温下固定拉杆时的输出值对比，传感器的输出变化幅度应不超过5%FS。试验后，除非另有规定，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测，其结果应符合6.8.2的规定。7.9.3 稳态湿热(适用时)稳态湿热试验样品应在(40士5)OC的干燥箱(室)内放置24h，对试验样品进行外观检查。按下述试验条件进行试验:将传感器放进湿热试验箱内，使试验箱的温度控制在400C土2oC; 相对湿度控制在90%95%; 一一试验时间48ho 试验后，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测

26、，其结果应符合6.8.3的规定。7.9.4 振动传感器元包装，在水平安置、旋转90。水平安置、垂直安置三个不同方向，分别进行振动频率为80 Hz、120Hz、150Hz各20min定频振动试验，加速度为10g。当振动加速度达到10g后，开始记录传感器的输出值，在同一振动方向、同一振动频率下，传感器的输出变化量应不大于士l%UN。试验后，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测，其结果应符合6.8.4的规定。7.9.5 冲击将传感器按运输要求装入运输包装箱中，将箱直接或通过过渡结构缚带紧固在碰撞试验台上。过技结构应有足够的刚度，避免引起附加的谐振，按下列条件进行试验:冲击脉冲波形为半正弦冲击脉冲;一

27、一-标称脉冲持续时间6ms; 一一加速度50g; GB/T 28857-2012 一一对试验样品的三个互相垂直轴的六个方向上各施加三次冲击(共18次)。试验后，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测，其结果应符合6.8.5的规定。7.9.6 电磁兼容(适用时)调整传感器拉杆位置，使传感器处于7.5.6所确定的零点位置，固定传感器及拉杆，测量传感器的输出值。传感器应在频率为50Hz的交流电所产生的磁场强度为400A/m的外磁场中进行试验。将传感器放在磁场线圈的中心转台上，转动中心转台和磁场线圈，并调整移相器(00360勺，使传感器处于最不利的磁场方向和相位上，在该条件下测量传感器的输出值，和施加外

28、磁场前对比，传感器的输出变化幅度应不超过5%FS。按上述试验方法，调整传感器拉杆位置，使传感器处于量程下限输出值和量程上限输出值位置，分别进行试验，对比施加外磁场前后传感器的输出值，其变化幅度应不超过5%FSc试验后，在参比试验条件下，恢复3h后进行检测，其结果应符合6.8.6的规定。8 检验规则8. 1 检验分类检验分为出厂检验和型式检验。8.2 出厂检验传感器的出厂检验应按表4规定的检验顺序和检验项目进行100%检验，检验合格后方可出厂。表4检验项目和检验顺序表序号检验项目要求章条号检验方法章条号出厂检验型式试验不合格类型1 外形及安装尺寸6.5.1 7.6.1 、/、/C 2 外观6.2

29、 7.3 、jJ C 3 重量6. 3 7.4 J 、/C 4 测量力6.5.2 7.6.2 、jC 5 机械行程6.5.3 7.6.3 J C 6 输出阻抗6.4.1 7.5.1 、J、/B 7 工作电流6.4.2 7.5.2 、/、/B 8 绝缘电阻6.4.3 7.5.3 、/、JB 9 绝缘强度6.4.4 7.5.4 、/B 10 量程下限输出值6.4.6 7.5.5 、J、/B 11 零点6.4.7 7.5.6 、/、/B 12 量程上限输出值6.4.8 7.5.7 、J、/B 13 响应时间6.4.5 7.5.8 、J、/B 14 基本误差6.6.1 7.7.1 、J、/B 15 非

30、线性误差6.6.2 7.7.2 J 、/B 16 回差6.6.3 7.7.3 、/J B 17 重复性误差6.6.4 7.7.4 、j、/B 11 GB/T 28857-2012 表4(续序号检验项目要求章条号检验方法章条号出厂检验型式试验不合格类型18 纹波电压6.6.5 7.7.5 、/、/19 零点漂移6.7.1 7.8.1 、J、/20 热零点漂移6.7.2 7.8.2 、/、/21 高温工作6. 8. 1 7.9.1 J 22 低温工作6.8.2 7.9.2 、/23 稳态湿热(适用时)6.8.3 7.9.3 、/24 振动6.8.4 7.9.4 、/25 冲击6.8.5 7.9.5

31、 、/26 电磁兼容6. 8. 6 7.9.6 、J注:8.3 型式检验8.3.1 检验原则传感器具备下列情况之一时，应进行型式检验:一一新产品或老产品转厂生产的试验定型鉴定;一一正式生产后，如结构、材料、工艺等有重大改变;一一正常生产时，定期或积累一定产量后，应周期性的进行检验，检验周期一般应为2年;一一产品停产1年以上，恢复生产时;一一同类型产品进行比对时;一-一国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。8.3.2 型式检验项目传感器的型式检验应按表4规定的检验顺序和检验项目进行。8.3.3 抽样、判定规定B B B B B B B B B 型式检验的样品应从出厂检验合格的产品中随机抽取。

32、型式检验的抽样方案按GB/T2829-2002的规定进行，采用判别水平I的一次抽样方案，以不合格品数为判断依据。采用不合格质量水平RQL=25，样本量n=8，Ac=1，Re=2。对于B类不合格，采用不合格质量水平RQL=25o对于C类不合格，采用不合格质量水平RQL=50。每只样品有一个B类不合格，结果判定该只样品不合格5每只样品元B类不合格，三个及三个以下C类不合格，则判定该只样品合格。8只样品中有一只不合格，判定该批产品合格;有两只或两只以上不合格，则判定该批产品不合格。需进一步整改后，重新抽样检验。8.3.4 对不合格判定的处理检验结果被判定为型式检验不合格时，按GB/T2829-200

33、2中5.12.3规定的原则进行处理。12 . 、)9 标志、使用说明书9. 1 标志传感器应有铭牌，铭牌上标明:a) 制造厂名或厂标;b) 产品名称和型号;c) 供电电源;d)输出;e) 测量范围上、下限值;f) 产品编号;g) 制造年月;h) 准确度等级。9.2 使用说明书GB/T 28857-2012 制造厂家应向用户提供使用说明书，内容编制按GB/T99692008的规定进行。10 包装、贮存、运输10. 1 包装传感器的包装应符合GB/T133842008的规定。传感器应连同附件、备件、使用说明书和产品合格证装在防尘、防震和防潮的坚固盒中，保证运输途中不致损坏。10.2 贮存传感器应贮

34、存于环境温度为:- 25 .C + 50 .C ，相对湿度为:10%75%，不含腐蚀性气体并通风良好的室内环境。10.3 运输传感器的运输应符合GB/T254802010的规定。传感器的运输应严格遵照包装箱上注明的条件，严禁日晒、雨淋、倾斜或强烈振动。运输方式按订货合同上载明的要求执行。NFOW-BNH阁。F -华人民共和国家标准直流差动变压器式位移传感器GB/T 28857-2012 国中. 、祷中国标准出版社出版发行北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)北京市西城区三里河北街16号(100045)( 网址总编室:(010)64275323发行中心:(010)51780235读者服务部:(010)68523946中国标准出版社秦皇岛印刷厂印刷各地新华书店经销晤印张1.25 字数30千字2013年3月第一次印刷开本880X 1230 1/16 2013年3月第一版，峰21. 00元如有印装差错由本社发行中心调换版权专有侵权必究举报电话:(010)68510107定价书号:155066. 1-46295 GB/T 28857-2012 打印日期:2013年3月28日F002A