JJF 1087-2002 直流大电流测量过程控制技术规范.pdf
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1、ZIZfp 中华人民共和国国家计量技术规范JJF 1087-2002 直流大电流测量过程控制Control of Measurement Processes for Heavy Direct Current 2002 -09-13发布2002一12-13实施国家质量监督检验检疫总局发布JJF 1087-2002 直流大电流测量过程控制Control of Measurement Processes JJF 1087-2002 for Heavy Direct Current 本规范经国家质量监督检验检疫总局2002年09月13日批准,并自2002年12月13日起施行。归口单位:全国直流电量计量
2、技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院参加起草单位:北京机械工业自动化研究所沈阳铝续设计研究院中国氯碱协会青铜峡铝厂本规范由归口单位负责解释本规范主要起草人:胡重光章社砾田锋参加起草人:JJF 1087-2002 (中国计量技术开发总公司)(中国计量科学研究院)(中国计量科学研究院)陈岩(北京机械工业自动化研究所)宋广孚(沈阳铝筷设计研究院)廖秀华(中国氯碱协会)樊相来(青铜峡铝厂)J.JF 1087-2002 目录l 范围(1 ) 2 引用文献(1 ) 3 术语(川4 概述(4 ) 5 直流大电流测量过程控制的要求(4 ) 6 直流大电流测量设备的计量性能要求(6 ) 7 直流大电流测量
3、设备的计量确认(7 ) 7.1 实验室条件下工作标准与传递标准电流比差的确认(8 ) 7.2 实验室条件下建立工作标准过程参数初始值(9 ) 7.3 现场条件下验证工作标准过程参数初始值(9 ) 7.4 现场电力整流设备单台电流测量装置的计量确认(9 ) 7.5 现场总加测量系统的计量确认们的7.6 总电流测量装置的计量确认(10)7.7 建立电流测量装置运行过程参数(11)7.8 建立总电流测量装置运行过程参数(12)7.9 建立运行电流J-R控制图(12)7.10 核查工作标准量值程序(13)8 电流测量装置运行过程的监视与测量质量控制(14)9 直流大电流测量系统的计量确认报告与记录(1
4、5)附录A直流大电流测量设备计量确认数据表格式(16)附录B现场电流测差法和电压测差法接线原理示意图(18)附录C总加测量系统的误差修正方法(19)附录D直流大电流测量系统计量确认报告格式(20)附录E直流大电流测量系统工作标准核查报告格式(22)JJF 1087-2002 直流大电流测量过程控制直流大电流准确计量在电化学、电冶金行业生产管理中占有重要的地位。在ISO、IEC和我国标准中,目前尚未制定相应的直流大电流测量设备产品技术标准和测量技术规范。由于没有统一的标准,导致了电化、电冶行业直流大电流不能准确一致地测量,直流电耗相关经济指标不具有可比性,电解生产工艺技术条件不能优化,从而降低了
5、电能利用率和经济效益,严重制约企业生产管理技术进步。由于直流大电流测量设备(包括测量标准和电流测量装置)仅仅在实验室条件下进行校准,不能保证在现场条件下的测量结果与在实验室测得的结果具有准确一致性。为解决现场直流大电流量值与实验室的量值不具有可比性的问题,根据GB/T19022 .2-2000测量设备的质量保证要求第2部分.-测量过程控制指南(idt1旦)10012 - 2 : 1997)提出的测量过程概念,即将测量作为一个完整过程看待,从分析测量的科学依据、测量标准量值的溯源性和校准开始,以及电流测量装置最大允许误差的确定,到现场通过必要的计量确认、验证或调整,提出客观数据最后确认测量标准和
6、电流测量装置给出的测量结果符合预期规定的使用要求,同时证实现场条件下,直流大电流量值对实验室直流电流比例参考标准具有溯源性,电流的量值在不同条件下具有可比性。对直流大电流测量过程的计量确认和过程控制进行规范化管理,可使电流的测量质盐得到有效的控制。1 范围本规范适用于电化学、电冶金等行业1kA至300kA量级直流大电流测盐系统的测量过程控制。直流大电流测量装置供需双方在签定协议时对产品质量要求可参考本规范。2 引用文献GB/T 19022. 1-1994 测量设备的质量保证要求第1部分测量设备的计监确认体系GB/T 19022.2-2000 测量设备的质量保证要求第2部分测量过程控制指南JF
7、1047- 1994 磁搞合直流电流测量变换器校准规范JF 1059-1999 测量不确定度评定与表示JF 1001一1998通用计量术语及定义ISO 8258: 1991 k=it十i2+.+ik = 1 即:各整流设备电流测量装置电流相力日,应等于整流系列总电流测量装置的电流。3.10 直流电流总加测量变换器direct current summation measuring transducer 将整流系列各整流设备电流测量装置的次级输出电流(或电压)汇人,进行高准确度总加变换,成为一路电流(或电压)输出,其输出量与多路输入量的总和成正比的计量器具,简称总加器。3.11 直流电流总加测量
8、系统direct current summation measuring system 在直流大电流测量系统中,由经过计量确认的直流电流测量变换器、总加器和显示仪表的组合所构成的电流测量系统,简称总加测量系统。3.12 直流电流测量变换器的变比误差(又称:比差)ratio error of a direct current VA C FL U EG QM n mU VA +LCb n rA U QU m2 m JJF 1087-2002 比差是直流电流测量变换器的电流变比相对误差。注:1 比差的定义式为:K 11 - K 1 . _ _ _ K 1, - , l , = 云7100%二汀i1且
9、x100% 即:测量变换器的额定变比K.II与实际变比K,之差对于实际变比之比的百分率。式中:K, =杠,I-主;12、.;12 K飞!/一一一额定变比;K,一一实际变比;J lS、12.1一一一测量变换器额定一次电流、额定二次电流;11 、12一一一实际一次电流、实际二次电流。2 对于将被测直流大电流按额定比值变换成直流电压的测量变换器,其变比误差的表达式为:k -K,. KV,一1.fv=JK100%=口I4100%=fI-fk4、v ,. 1 1旧式中:kw=之=iLY飞V2 12.R K,.=JJ一1一-.一V2一12RR , - R Ju =千五一x100% Kv一一额定比值;Kv一
10、一实际比值;fR一一一测量变换器二次电流所接电阻的相对误差;R一一电阻的标称值;R一一一电阻的实际值;V2一一所接电阻上的实际电压。3 直流电流测量变换器的准确度等级以测量变换器比差的最大允许值划分其准确度等级。如:测量变换器在给定测量范围内比差的最大允许值为0.5%、0.2%,其准确度等级为0.5级、0.2级。3 . 13 直流大电流测量装置的最大允许误差maximum permssble error of heavy drect current measunng apparatus 对给定的电流测量装置,标准、规范等所允许的误差极限值。3.14 测量过程控制参数mcasurement pr
11、ocess control parameter 在直流大电流测量过程中,控制电流比例量值的测量误差在规定允许范围之内的一组参数。在实验室用传递标准确认工作标准测得的比差在控制限值之内的参数,称为过程参数初始值;在现场用工作标准校准电流测量装置测得的比差,称为运行过程参数。测量过程控制参数简称过程参数。3 .J.JF 1087- 2002 4 概述对直流大电流测量过程进行控制,旨在规范直流大电流测量设备在实验室和现场的测量过程,确保测量设备符合预期规定的使用要求,使生产管理过程的直流大电流测量质量得到持续控制。工业现场直流大电流测量系统与法定计量技术机构大电流实验室(以下简称:实验室)的直流电流
12、比例参考标准,必须通过工作标准建立起量值的溯源性联系。直流大电流测量过程控制的基本原理,是在实验室由传递标准与工作标准测量同一组电流值,用二者测量结果的差值建立起工作标准过程参数初始值;到了现场以后再经过传递标准验证或核查,复现工作标准过程参数初始值在控制限值之内,据此,保证工作标准的测量值在实验室与在现场具有准确一致性,同时保证现场直流量值具有溯源性。现场直流大电流测量系统的各分电流测量装置由工作标准进行计量确认;总电流测盐装置运行的准确性与可靠性,由经过计量确认的总加测量系统进行校准,确认测量误差在控制限值之内,并用二者的测量误差建立起直流大电流测量系统的运行过程参数,对运行过程参数实时监
13、视,达到对直流大电流的测量质量进行控制。直流大电流测量过程控制的原理框图如图1所示。5 直流大电流测量过程控制的要求5.1 直流大电流用户(以下简称:用户)自愿向有关实验室提出直流大电流测量系统的计量确认或测量过程控制。5.2 实验室的人员到现场考查,提出适合用户直流大电流测量设备的控制方案。5.3 实验室根据用户电力整流设备的额定输出电流,提出配置相应量限测量工作标准及有关技术要求建议;采用参考标准对工作标准和传递标准在同一条件下同时进行校准,建立二者校准记录数据库;与此同时,用传递标准与工作标准同时测量一组电流,以二者测量的差值建立工作标准的过程参数初始值并将其存人数据库。5 .4 实验室
14、的人员在现场用传递标准与工作标准测量同一组电流,验证工作标准过程参数初始值,在现场的测量值与在实验室测量的初始值在控制限值之内,以此确认工作标准在现场具有溯源性。5.5 实验室采用工作标准对用户整流系列的各电流测量装置进行在线校准,确认其测量误差;对整流系列各电流测量装置的运行电流进行总加,以经过确认后的总加测量系统为参考校准总电流测量装置,确认其测量误差。5.6 以整流系列其中一台电流测量装置的运行误差和总电流测量装置的运行误差作为运行过程参数,用户应建立起运行过程参数数据库。注:对只有一台电力整流设备用一台电流测量装置的用户,建议建立运行过程参数王一R(平均运行电流-极差)控制图。5.7
15、安装电流测量装置和总电流测结装置的运行过程参数监视仪表(或绘制王一R控制图),对生产过程直流大电流测量系统运行的可靠性及测量质量连续地进行监测控制;4 JJF 1087-2002 有关实验室建立过程参数核查il 校准数据11A 旦旦且v il 过院参数11A 传i羞标准、工作标准到现场传边标准返JI1I.-.-._.-.-.-伞_._. 1. _. _._ ._. _. - - - ._. _._ _j _.-送交周户8 _._._._啕-喃-核查f.iJ期2孔年传边标准到HJJ芋现场 (或工作标准到实验室)传i羞标准返Jul实验室(或T.作标准返11用户):,: . 图1直流大电流测量过程控
16、制原理框图用户生产现场总电流iWJ运装置5 .J.JF 1087一一20025.8 现场工作标准量值溯源性核查间隔建议不超出3年。核查时用户将工作标准送至实验室,或实验室将传递标准运至用户现场,对工作标准量值的溯源性进行核查。实验室向用户提供工作标准核查报告,并给出相对于参考标准的偏移(系统误差)和测量不确定度。6 直流大电流测量设备的计量性能要求6.1 参考标准电流变比准确度等级:0.001级工作电流:(5 - 1(0) A 额定变比:1 000/1 输出电压最大允许误差:土lx1O-4使用条件:(23士5)c 6.2 传递标准系列规格:10 kA/5 A, 20 kA/5 A, 25 kA
17、/5 A, 30 kA/5 A, 40 kA/5 A, 60 lu气/5A 电流变比准确度等级:0.02级输出电压最大允许误差:土0.05%电流线性误差:士0.02%电压线性误差:t 0.05 % 使用条件:环境杂散磁场小于10mT 6.3 工作标准系列规格:10 kA/5 A, 20 kA/5 A, 25 kA/5 A, 30 kA/5 A, 40 kA/5 A, 60 kA/5 A 电流变比准确度等级:0.05级输出电压最大允许误差:土0.05%(从量程的20%- 100%) 线性误差:士0.05%使用条件:环境杂散磁场小于10mT 6.4 电流测差仪(比差仪)电流变比准确度等级:0.00
18、5级比差仪的准确度等级:2.0级6.5 总加器电流总加器准确度等级:0.005级电压总加器准确度等级:0.05级扩展量限范围:(25 - 350) kA 电流线性误差:土0.005% 电压线性误差:士0.05%使用条件:环境杂散磁场小于10mT 6.6 直流大电流测量装置测量范围:(5 -350) kA 6 .JJF 1087-2002 测量变换器准确度等级:0.5级-0.2级最大允许误差:士0.5%,士0.2%线性误差:t0.5%,士0.2%7 直流大电流测量设备的计量确认保持实验室与用户现场直流大电流量值的准确一致性与可比性,必须对工作标准、传递标准、现场电流测量装置及其总加测量系统和总电
19、流测量装置进行计量确认,以证实现场直流大电流测量设备符合预期规定的使用要求。实验室应给出用户直流大电流测量设备的计量确认报告。直流大电流测量设备计量确认过程的原理框图如图2所示。有关实验室工作标准U;m=0.05%l 用户生产现场, , 参考牛J;lU/=O.OOI%)输川;也压0.01级也i御l羞电流i则是总IJIIi!IJ显系统人=/,一次小电流传i经标准(儿,=0.02%)输出电压0.05级-次大电流|到2直流大It!,1m.测量设备计量确认过程的原理杠图7 .JJI:AI7品n ;-;-j 6. lz.k - 1z.k -1丁2.i 6./Z.k一一总电流测量装置相对总加测量系统第h次
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