JJG 951-2000 模拟式温度指示调节仪检定规程.pdf

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1、ZYZTG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 951-2000 模拟式温度指示调节仪Analogue Temperature lndicators and Controllers 2000一05一08发布2000一10一01实施国家质量技术监督局发布JJG 951-2000 模拟式温度指示调节仪检定规程Verification Regulation of Analogue Temperature Indicators and Controllers j JJG951-2000; 本规程经国家质量技术监督局于2000年05月08日批准，并自2000年10月01日起施行。归口单位:全国温度工作

2、器具计量技术委员会主要起草单位:上海市计量测试技术研究院杭州市质量计量监测中心参加起草单位:杭州晶达电子技术公司本规程委托全国温度工作器具计量技术委员会负责解释JJG 951-2000 本规程主要起草人:朱家良(上海市计量测试技术研究院)卢仲碧(上海市计量测试技术研究院)李行(杭州市质量计量监测中心)须君恒(杭州市质量计量监测中心)参加起草人:管志初(杭州晶达电子技术公司)徐承梅(杭州晶达电子技术公司)JJG 951-2000 目录1 范围(1 ) 2 术语(1 ) 2.1 标称电量值(1 ) 2.2 设定点误差(1 ) 2.3 切换值(1 ) 2.4 切换差(1 ) 2.5 时间比值()(

3、1 ) 2.6 非线性系数(r) ( 1 ) 2.7 零周期(1 ) 2.8 比例带(1 ) 2.9 再调时间(积分时间)(1 ) 2.10 预调时间(微分时间)( 2 ) 2.11 静差(2 ) 2.12 干扰系数(2 ) 3 概述(川4 计量性能要求(2 ) 4.1 指示基本误差(最大允许误差)(2 ) 4.2 回程误差(回差)(3 ) 4.3 位式控制仪表要求(3 ) 4 .4 时间比例控制仪表要求(3 ) 4.5 连续及断续(二位式)比例积分微分控制仪表要求(4 ) 4.6 稳定性(5 ) 5 通用技术要求(5 ) 5.1 外观(5 ) 5.2 绝缘电阻(5 ) 5.3 绝缘强度(5

4、) 6 计量器具控制(6 ) 1 检定条件(6 ) 6.2 检定项目(7 ) 6.3 检定方法(8 ) 6.4 检定结果的处理(1日JJG 951-2000 6.5 检定周期(15)附录A时间比例控制的仪表检定的几点说明(16)附录B比例带、再调时间、预调时间检定的图解法(18)附录C模拟式温度指示调节仪检定记录(20)附录D本规程的符号汇总(24)附录E误差分析实例(26)2 JJG 951-2000 模拟式温度指示调节仪检定规程1 范围本规程适用于配热电偶或热电阻的模拟式温度指示及指示调节仪的首次检定、后续检定和使用中检验;也适用于以直流电压、电流和电阻作为模拟电信号输入的，反映其他物理变

5、量的模拟式指示及指示调节仪的检定。模拟式温度指示及指示调节仪(以下简称仪表)包括对输入电信号未作线性化处理的仪表，也包括对输入电信号经线性化处理后使标尺为等刻度的仪表(如光柱指示的仪表和线性刻度的指针式仪表)。这些仪表可以是台式的、盘装式的和便携式的。2 术语下列术语适用于本规程。2.1 标称电量值热电偶(或热电阻)分度表中各温度点所对应的热电势(或电阻)值。2.2 设定点误差输出变量按规定的要求输出时，测得的输入电量值与设定温度所对应的标称电量值之差。对输入电信号作线性化处理的仪表，应为测得的实际输入值与设定期望值之差。2.3 切换值位式控制仪表上行程(或下行程)中，输出从一种状态变换到另一

6、种状态时所测得的输入(电量)值。2.4 切换差上、下行程切换值之差。2.5 时间比值()在时间比例作用输出中，一个周期脉冲的持续时间与持续、间歇时间之和的比值。时间比值的上、下限理论值应等于1和0。2.6 非线性系数(r)在时间比例作用中，平均比例增益与时间比值p为0.5时的比例增益之差与平均比例增益之比。2.7 零周期在时间比例作用中，当一个周期脉冲中的持续时间与间歇时间相等时，所测得的持续、间歇时间之和。2.8 比例带又称比例范围。由于比例控制作用，输出产生全范围变化所需的输入变化量(以百分数表示)。2.9 再调时间(积分时间)1 JJG 951-2000 具有比例积分作用的仪表，当输入变

7、量给定为阶跃变化时，再调时间为输出变量达到阶跃施加后，立即得到的变化值的2倍所需时间。2.10 预调时间(微分时间)具有比例微分作用的仪表，当输入变量给定为斜坡状(等速)变化时，预调时间为输出变量达到斜坡施加后立即得到的变化值的2倍所需的时间。2.11 静差比例积分微分作用的仪表，输出在稳态时输入的电量值与设定温度所对应的标称电量值之差。对输入电信号作线性化处理的仪表，应为输出在稳态时测得的实际输入值与设定期望值之差。2.12 干扰系数具有多控制作用的仪表，各特性指标互相影响的系数。3 概述仪表配热电偶或热电阻以测量温度，辅以相应的执行机构组成温度控制系统。当接受标准化模拟直流电信号或其他产生

8、电阻变化的传感器信号，就可以测量和控制其他物理量。仪表原理框图如图1所示。图1模拟式温度指示调节仪原理框图其中读数机构用以指示被测量温度。有全量程指示和偏差指示两种方式，并可以通过指针、色带和光柱等来实现。控制模式的信号输出可分为两大类:断续的(继电器触点等开关量信号)和连续的如:(0-10) mA和(4-20)mA等直流电信号。按调节规律，通常有位式、时间比例、比例积分微分(PID)等。4 计量性能要求4.1 指示基本误差(最大允许误差)仪表的指示基本误差，包括全量程指示和偏差指示均应不超过(电)量程的士a%2 JJG 951-2000 (其中a为准确度等级。可选取0.5，1.0 , 1.5

9、, 2.0 , 2.5 , 4.0)。注:对输入电信号未作线性化处理的仪表，引用误差中的约定值为电量程。4.2 回程误差(回差)仪表的回程误差应不超过指示基本误差绝对值的1/204.3 位式控制仪表要求.4.3.1 设定点误差仪表的设定点误差应不超过(电)量程的:tal%O(al可选取0.5，1. 0 , 1. 5 , 2.0, 2.5)0 4.3.2 切换差a)切换差一般不大于(电)量程的al%;量程大于1000 c的仪表，应不大于(电)量程的O.5a 1 %。b)切换差可调的仪表，应满足切换差调整范围的要求;有切换差设定标度值的仪表，除制造厂另有规定外，实际切换差与切换差设定值之间的偏差一

10、般不超过切换差设定值士25%。4.4 时间比例控制仪表要求4 .4 .1 设定点误差仪表的设定点误差应不超过(电)量程的:t(, 2% 0 (a2可选取0.5，1. 0 , 1. 5 , 2.0 , 2.5)。4.4.2 比例带a)比例带是固定值的仪表，其额定值通常有4%, 10% , 20 % ，实际的比例带应在(1:t 0 . 25 ) P (P为额定比例带)范围内;小于10%的(包括10%)实际的比例带应在(1:t0.5)P范围内。b)比例带是固定范围值的仪表，实际比例带应在该范围内。c)具有比例带可调范围的仪表，实际比例带的上、下限应能覆盖可调范围。d)具有比例带设定标度值的仪表，实际

11、比例带与比例带设定值的偏差一般不超过设定值的士25%;小于10%的比例带，最多不超过设定值的:t50%。4 .4 .3 零周期a)零周期是固定值的仪表，其额定值通常有2. 5 s , 5 s , 10 s , 20 s , 30 s , 40 s , 50 s , 60 s八种。小于10s (含10s)的实际零周期应在(1士0.5)To(To为额定零周期)范围内;大于20s (含20s)的实际零周期应在(l:t 0 . 25 ) T 0范围内。b)零周期是固定范围值的仪表，实际零周期应在该范围内。c)具有零周期可调范围的仪表，实际零周期的上、下限应能覆盖可调范围。d)具有零周期设定标度值的仪表

12、，实际零周期与零周期设定值的偏差一般不超过设定值的:t25% ;小于lOs的零周期，最多不超过设定值的:t50%。4 .4 .4 手动再调具有手动再调功能的仪表，不进行设定点误差的检定，但须进行手动再调范围的检定:当偏差为零时，只改变手动再调信号，输出的时间比值p应能在0-1之间变化。3 JJG 951-2000 具有手动再调功能的仪表，其比例带和零周期的检定应在=0.5附近进行。4.5 连续及断续(二位式)比例积分微分控制仪表要求4.5.1 静差仪表的静差应不超过(电)量程的:ta3% 0 (a3可选取0.5，1.0, 1.5 , 2.0 , 2.5)0 4.5.2 输出及其输出阶跃响应a)

13、 PID连续控制的仪表，在负载为1ko, 输出为(0-10)mA的仪表或5000, 输出为(4-20)mA的仪表时，其输出电流分别为(0-10)mA和(4-20)mA。上限值的误差不超过输出量程的一1% - + 3% ，下限值的误差不超过输出量程的-3%-+1%。b) PID断续控制的仪表，输出端通、断(或高、低电平)的时间比值的范围为。-1。c)仪表在开环情况下，输出的阶跃响应应具有正常的比例、积分、微分输出特性。输出特性曲线如图2所示(图中纵坐标的I。为连续输出的电流，为断续输出的时间比值)。1 + 正向特性曲线反向特性曲线图24.5.3 比例带a)比例带固定的仪表，实际比例带应在(1士0

14、.25)P范围内;比例带小于10%的应在(1:t0.5)P范围内，或制造厂规定的范围内。断续PID控制的仪表，其允差可比连续PID控制的仪表扩大一倍。b)比例带可调的仪表，实际比例带的上、下限应能覆盖可调范围。c)有比例带设定标度值的仪表，实际比例带与比例带设定值的偏差一般不超过设定值的士50%(在P为5%-10%处);断续PID控制的仪表一般不超过设定值的士80%。4.5.4 再调时间(积分时间)T) a)再调时间固定的仪表，实际再调时间应在(l士0.5)T)范围内，或制造厂规定的范围内。b)再调时间可调的仪表，实际再调时间的上、下限应能覆盖可调范围。c)具有再调时间设定标度值的仪表，实际再

15、调时间与再调时间设定值的偏差，除4 JJG 951-2000 制造厂另有规定外一般不超过设定值的:t50% (在T1为2min时)。断续PID控制的仪表一般不超过设定值的:t80%。4.5.5 预调时间(微分时间)To a)预调时间固定的仪表，实际预调时间应在(1+0.5)To范围内，或制造厂规定的范围内。b)预调时间可调的仪表，实际预调时间的上、下限应能覆盖可调范围。c)具有预调时间设定标度值的仪表，实际预调时间与预调时间设定值的偏差，除制造厂另有规定外一般不超过设定值的:t50% (在To为1min时)。d)断续PID控制的仪表不进行预调时间的检定。4.6 稳定性仪表经24h连续工作后，其

16、基本误差、设定点误差、静差仍应符合4.1，4.3.1 , 4.4.1及4.5.1的要求。5 通用技术要求5.1 外观5. 1. 1 仪表正面应标明制造厂名称或商标、产品名称及计量单位符号;5. 1.2 仪表铭牌上应注明:型号规格、准确度等级、测温元件分度号、出厂编号、制造年月和制造计量器具许可证标志(即位式控制仪表的切换差。.1ST 时间比例控制的设定点误差(t:，mV, 0)。.1sw 位式控制仪表的设定点误差(t:，mV，0)。25 JJG 951-2000 附录E误差分析实例规程中要求检定用标准器，包括整个检定设备和比较过程以置信概率=0.95提供估计值的扩展不确定度U95应不超过被检仪

17、表允许误差的1/50现以配热电偶的仪表为例，如何按上述要求选择标准器。被检仪表的规格为:0.5级，s分度号，测量范围(0 - 1 600) c ，有参考端温度自动补偿。选用的标准器为标准直流电压发生器。标准器的最大允许误差为士(0.02%读数十0.010mV)。被检仪表的允许误差为:t0.084 mV。按规程要求:U950.084/5=0.0168 mVo 误差来源及分析见表E.1o表E.1中:1一一误差或不确定度来源的序号;Xi一一不确定度来源;ai一-Xj的误差分散区间半宽、最大允许误差或扩展不确定度;走z一一一包含因子;u (x;) =内/是2一一-Xj的标准不确定度;Vi一一自由度。检

18、定时环境温度对标准器的影响很小，忽略不计。表E.l1 二rzai 1 标准器s13. 35 1tV 2 补偿导线修正值r1. 34V 3 。恒温器t0.50V L_ uc=ru(X+ UTT2)2十u(工3)2=7.74Veff =3 走95二1.96U 9S = 8 .26 x 1 . 96 = 15V 分析结果表明标准器的选择符合规程要求。26 k u (x;) 1.732 7.71V 2.00 0.67V 1.732 0.29V Vi E白71 50 OOON|间的矶。=中华人民共和国国家计量检定规程模拟式温度指示调节仪JJG 951-2000 国家质量技术监督局颁布9峰中国计量出版社出版北京和平里西街甲2号邮政编码100013 电话(010)64275360北京市迪鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印* 印张2字数38千字2000年8月第1次印刷880 mm X 1230 mm 16-开本2000年8月第1版印数1-3000定价:22.00元统一书号155026- 1123