数字温度指示调节仪检定规程

第1页共20页《数字温度指示调节仪检定规程》JJG617-1996一、概述.....................................................................................................2二、技术要求.............................................................................................2三、检定条件.............................................................................................7四、检定项目和检定方法........................................................................8五、检定结果的处理和检定周期..........................................................18六、名词及定义......................................................................................19第2页共20页本规程适用于新制造、使用中和修理后的与热电偶或热电阻配用，并具有模拟一数字转换器的数字温度指示及指示调节仪的检定。也适用于以直流电流、电压和电阻作为模拟电信号输人的数字指示及指示调节仪的检定。数字温度指示及指示调节仪（以下简称仪表）包括台式、盘装式和便携式的仪表。一、概述仪表配热电偶或热电阻用以测量温度，辅以相应的执行机构组成温度控制系统。接受标准化模拟直流电信号或其他产生电阻变化的传感器的信号就可以测量和控制其他物理量。图１数字温度指示调节仪原理框图不带微处理器的仪表，通常用运算放大器和中、大规模集成电路来实现；带微处理器的仪表，是借助软件的方式来实现原理框图中的有关功能。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：０～１０mＡ和４～２０ｍＡ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。二、技术要求（一）仪表指示部分１外观１．１仪表的外形结构应完好。仪表的名称、型号、规格、测量范围、分度号、制造厂名或商标、出厂编号、制造年月等均应有明确的标记。１．２仪表外露部件（端钮、面板、开关等）不应松动、破损；数字指示面板不应有影响读数的缺陷。１．３仪表倾斜时内部不应有零件松动的响声。１．４各开关、旋钮在规定的状态时，应具有相应的功能和一定的调节范围。第3页共20页１．５仪表显示值应清晰、无叠字、亮度应均匀，不应有不亮、缺笔画等现象；小数点和极性、过载的状态显示应正确。２绝缘电阻在环境温度为１５～３５℃，相对湿度４５％～７５％的条件下，仪表的电源、输人、输出、接地端子（或外壳）相互之间（输人端子与输出端子间不隔离的除外）的绝缘电阻应不低于２０兆欧。３绝缘强度在环境温度为１５～３５℃，相对湿度４５％～７５％的条件下，仪表的电源、输人、输出、接地端子（或外壳）相互之间（输人端子与输出端子间不隔离的除外）施加表１所规定的试验电压，保持１min应不出现击穿或飞弧现象。４基本误差仪表的允许基本误差可有三种绝对误差的表示方式。仪表端子电压公称值（Ｖ）试验电压（Ｖ）0＜Ｕ＜6050060≤Ｕ＜1301000130≤Ｕ＜2501500４．１用含有准确度等级的表示方式△=±a%ＦＳ(1)式中：△—允许基本误差（℃）（应化整到末位数与分辨力相一致）；ａ＇—准确度等级。选取数为0.1，0.2，（0.3），0.5，1.0；ＦＳ—仪表的量程，即测量范围上、下限之差（℃）。４．２用与仪表量程及分辨力有关的表示方式△＝±(a＇％ＦＳ＋ｂ)(2)式中：ｂ—仪表显示的分辨力（℃）:a—除量化误差以外的最大综合误差系数。选取数与ａ相同。只有当ｂ不大于0.1a＇％ＦＳ时，ａ’才可以作为准确度等级。４．３用允许的温度误差值表示方式△=±N式中：Ｎ—允许的温度误差值（℃）。第4页共20页５分辨力仪表读数在末位上变化一个计数顺序所对应的输人变化值（换算成相应的温度值）应符合下列要求：5.1当ｂ＞0.2ａ％ＦＳ时，应不超过︱１士0.3︱b；下限值小于℃的仪表，则０℃点上应不超过︱２士0.6︱ｂ。5.2当0.1a％ＦＳ＜b≤0.2a％ＦＳ时，应不超过︱１士0.5︱ｂ；下限值小于０℃的仪表，则０℃点上应不超过︱２士1.0︱ｂ。5.3b≤0.1a%ＦＳ的仪表，可不进行该项目的检定。６稳定度误差6.1显示值的波动6.1.1仪表不允许作间隔计数顺序的跳动。6.1.2显示值的波动量一般不能大于其分辨力，而对于分辨力很高的仪表（ｂ＜0.1ａ％ＦＳ），波动量也不能大于两个分辨力。波动量以波动偏离波动中值的大小来衡量。6.2短时间示值漂移，１ｈ内示值漂移不能大于允许基本误差的１／４。7连续运行仪表在２４连续工作后，其基本误差仍应符合第４条的要求。（二）仪表位式控制部分8设定点误差8.1模拟方式设定的仪表，其设定点误差ｚｔ应不超过式（４）的要求。△1＝士a1％ＦＳ(4)8.2数字方式设定的仪表，其设定点误差ａ，应不超过式（５）的要求。△1＝士(a1％ＦＳ+b)(5)8.3数字方式设定的仪表，其设定值能够测量的，则可以用设定点偏差来表征仪表控制点的偏离程度，其允许值的表示方式同式（５）。8.4设定点的最大综合误差系数ａ：通常与ａ，ａ′相等。9切换差9.1切换差一般应不大于a1％ＦＳ；量程大于1000℃的仪表，应不大于0.5a1％FS。9.2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，其设定值的允差一般不超过切换差设定值的士２５％。（三）仪表时间比例控制部分第5页共20页10设定点误差10.1模拟方式设定的仪表，其设定点误差乙：应不超过式（６）的要求：△2＝士a2％ＦＳ（6）10.2数字方式设定的仪表，其设定点误差乙：应不超过式（７）的要求：△2＝士(a2％ＦＳ+b)（7）10.3数字方式设定的仪表，其设定值能够测量的，则可以用设定点偏差来表征仪表控制点的偏离程度。其允许值的表示方式同式（７）。10.4设定点的最大综合误差系数a2通常与ａ、ａ′相等。11比例带11.1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士0.25）P尸范围内；小于１０％的，实际的比例带应在（１士0.5）P尸范围内（Ｐ为额定比例带）。具有比例带范围值的仪表，实际比例带应在该范围之内。11.2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，具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１／４；小于１０％的比例带，最多不超过设定值的１／２12零周期12.1零周期是固定值的仪表，其额定值通常有2.5s,5s,10s,20s,30s,40s,50s,60s八种。小于10s（含10s）的实际零周期应在（１土０．５）T0范围内；大于20s（含20s）的实际零周期应在（１士0.25）T0范围内（Ｔ。为额定零周期）。具有零周期范围值的仪表，实际零周期应在该范围之内。12.2零周期可调的仪表，实际零周期的上、下限应能覆盖可调范围。具有零周期设定标度值的仪表，实际零周期与零周期设定值的偏差（除制造厂另有规定外）一般不超过设定值的1/4；小于１０ｓ的零周期，最多不超过设定值的1/2。13手动再调具有手动再调的仪表，当偏差为零时，只改变手动再调信号，输出的时间比值ρ应能在０－１之间变化。有手动再调功能的仪表，可不进行设定点误差的检定。（四）仪表连续及断续（二位式）比例积分微分控制部分14静差第6页共20页14.1模拟方式设定的仪表其静差△3应不超过式（８）的要求。△3＝士a3％ＦＳ(8)14.2数字方式设定的仪表，其静差。△3应不超过式（９）的要求。△3＝士(a3％ＦＳ+b)(9)14.3输出稳态时的最大综合误差系数a3通常与ａ，ａ′相等。15输出及其输出阶跃响应15.1PID连续控制的仪表在输出负载为１kΩ（输出为０mA－１０mA的仪表）或５００Ω（输出为４mA－２０mA的仪表）时，其输出电流为（０－１０）mA，或（４－２０）mA。上限值、下限值的误差均不超过输出量程的士１％。ＰＩＤ断续控制的仪表，输出端通、断（或高低电平）的时间比值ρ为０－1。15.2仪表在开环情况下，输出的阶跃响应具有正常的比例、积分、微分输出特性。输出特性曲线如图２所示。图2（纵坐标中的Ｉ。为连续输出的电流，ρ为断续输出的时间比值）16比例带16.1比例带是固定值的仪表，实际比例带应在（１士０．２５）P范围内；比例带小于等于１０％的应在（１士０．５）P范围内，或指定的范围内。断续ＰＩＤ的仪表其允差可比连续ＰＩＤ的仪表扩大一倍。16.2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。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，除制造厂另有规定外，一般不超过设定值的0.5（P为５％一１０％处）；断续ＰＩＤ的仪表一般不超过设定值的4/5。17再调时间（积分时间）Ｔ1第7页共20页17.1再调时间固定的仪表，实际再调时间应在（１士0.5）Ｔ1，范围内，或指定的范围内。17.2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。有再调时间设定标度值的仪表，实际再调时间与再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0.5（Ｔ1为２min时）；断续ＰＩＤ控制的仪表一般不超过设定值的0.8。18预调时间（微分时间）ＴD18.1预调时间固定的仪表，实际预调时间应在（１土0.5）ＴD范围内，或指定的范围内。18.2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。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0.5(TD为1min)。18.3断续ＰＩＤ榨制的仪表不讲行该项目的检定。三、检定条件19检定设备检定仪表时所需的标准仪器及设备见表２。选用的标准器，包括整个检定设备的总不确定度应小于被检仪表允许误差的0.2，对于0.1级的被检仪表应小于其允许误差的1/3\。20环境条件与动力条件20.1环境温度：（20士2）℃〔0.5级、1.0级的仪表环境温度为（20士5）℃。表2序号仪器设备名称技术要求用途备注1标准直流电压源或直流低电势电位差计1、误差小于被检仪表允差的0.2，分辨力小于被检仪表分辨力的0.12、直流低电势电位差计作信号源使用时，其输出阻抗不能大于100Ω配热电偶的仪表及电压、电流输入型仪表检定用标准器1、检定具有参考端温度自动补偿的仪表时，标准设备的误差应包括补偿导线的冰槽的误差（约士0.25℃）2、直流低电势电位差计不推荐作信号源使用2直流标准电流源3数字电压表4直流毫伏发生器1、能连续输出0-80mV2、稳定度和交流波纹应尽第8页共20页序号仪器设备名称技术要求用途备注可能小，不足以使分辨力高于一个数量级的标准仪表末位数产生波动5直流电阻箱误差小于被检仪表允差的0.2，分辨力小于被检仪表分辨力的0.1配热电阻仪表及电阻输人型仪表检定用标准器6补偿导线及0℃恒温器补偿导线２０℃的修正值具有参考端温度自动补偿仪表检定用连接导线7三根连接导线阻值按说明书中确定，三根连接导线阻值之差不能超过仪表允许误差的0.1（其大小按量程中△R/△t最小的进行换算）配三线制热电阻仪表检定用连接导线阻值无明确规定时每根连接导线应在0一5Ω之间选配8频率周期多功能测试分析仪（ρ值测量仪）ρ值测量范围0.005-0.995允许误差士0.001检定时间比例仪表及PID继续控制仪表的设定点误差、阶跃响应、静差用。9秒表最小分度不大于0.1s10自动电位差计（长图）测量范围：0-10mADC0-20mADC准确度：0.5级走纸速度不低