GB-T17614.1-1998 工业过程控制系统用变送器 第1部分：性能评定方法

'ICS17.020N15中华人民共和国国家标准cs/T17614.1一1998idtIEC770:1984工业过程控制系统用变送器第1部分:性能评定方法Transmittersforuseinindustrial-processcontrolsystemsPartJ:Methodsofevaluatingtheperformance1998一12一11发布1999一07一01实施国家质量技术监督局发布 GB/T17614.1-1998目次前言·.......................................................................................................................皿IEC前言·····························································································，·····。········⋯⋯NIEC序言·.................................................................................................................IV引言································································。·······。·············。···························⋯⋯V1范围·....................................................................................................................I2目的·...................................................................................................................I3定义·....................................................................................................................I4基本试验程序····。···································。··················。·······································⋯⋯25环境试验条件···································································································⋯⋯3静态特性一动态性能8试验一览表······.··。··。··.。······。·······················································。····。··。·····。····。。。⋯⋯14附录A(提示的附录)其他考虑事项·............................................................................16附录B(提示的附录)计算实例·····，··············。·························································⋯⋯17 GB/T17614.1-1998前言本标准是根据国际电工委员会IEC出版物770(1984年第一版)《工业过程控制系统用变送器性能评定方法》制订的，在技术内容和编写方式上与该国际标准等同。鉴于IEC770-2:1989《工业过程控制系统用变送器第2部分:检查和例行试验导则》序言中已说明:“按预定计划修订后的IEC770:1984《工业过程控制系统用变送器性能评定方法》将成为IEC出版物770-1《工业过程控制系统用变送器第1部分:性能评定方法》。因此，本标准名称为“工业过程控制系统用变送器第1部分性能评定方法”。IEC770的序言中给出了引用标准，下列标准已被采用为我国标准:GB/T2423.1-1989电工电子产品基本环境试验规程试脸A:低温试验方法(eqvIEC68-2-1:1974及68-2-1A:1978)GB/T2423.3-1993电工电子产品基本环境试验规程试验Ca:恒定湿热试验方法(eqvIEC68-2-3:1985)GB/T2423.10-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Fc和导则:振动(正弦)(idtIEC68-2-6:1982)GB/T2423.22-1987电工电子产品基本环境试验规程试验N:温度变化试验方法(eqvIEC68-2-14:1984)GB/T2423.7-1995电工电子产品环境试验第2部分:试验方法试验Ec和导则:倾跌与翻倒(主要用于设备型样品)(idtIEC68-2-31:1982)GB/T3369-1989T业自动化仪表用模拟直流电流信号(neqIEC381-1:1982)GB/T777-1985工业自动化仪表用模拟气动信号(neqIEC382:1971)标准中“试验一览表”是对全性能试验而言(第7章的内容是动态试验)，故单独列为第8章。本标准与行业标准JB/T8208-1995《工业过程测量和控制系统用电动和气动模拟信号变送器性能评定方法》相比，除了编辑结构上有较大改动外，还增加了试验一览表和其它考虑事项等技术内容。IEC770的附录A和附录B供参考用。本标准根据GB/T1.lft标准编写的基本规定第1单元:标准的起草与表述规则第1部分:标准编写的基本规定》的有关规定将附录A和附录B定为提示的附录。从本标准实施日起JB/T8208-1995作废，本标准由中华人民共和国机械工业部提出。本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会归口。本标准负责起草单位:机械工业部重庆工业自动化仪表研究所。本标准参加起草单位:机械工业部上海工业自动化仪表研究所、上海自动化仪表股份有限公司自动化仪表一厂、上海自动化仪表股份有限公司调节器厂、上海光华仪表厂、吉林化学工业公司仪表厂和川仪股份有限公司自控现场仪表事业部.本标准主要起草人;崔俊华、潘厚昌、陈诗恩、何炳方、朱慧芳、赵文达、周明昌、卢飞.本标准委托机械工业部重庆工业自动化仪表研究所负责解释. GB/T176141-1998IEC前言1IEC有关技术问题的正式决议或协议，是由所有对这些问题特别关切的国家委员会派代表参加的技术委员会制订的。这些决定和协议尽可能表达了对所涉及的问题在国际上的一致意见.2这些决议或协议以推荐标准的形式供国际上使用，并在此意义上为各国家委员会所承认。3为了促进国际上的统一，IEC希望各国家委员会在其国家条件允许的情况下，采用IEC推荐的标准文本作为他们的国家规定。IEC推荐标准与相应的国家规定之间的任何差异，应尽可能在国家规定中明确指出。IEC序言本标准是由IEC第“技术委员会:“工业过程测量和控制”的65B分委员会:“系统的元件”制订的。本标准草案曾分别于1976年布达佩斯和1978年佛罗伦萨召开的会议上进行了讨论。1979年6月又将草案修订本以“加速程序’，分发给各国家委员会。根据此修订草案制订的草案文件65B(中办)22号文件干198。年3月按“六月法”提交各国家委员会批准。下列各国的国家委员会投票明确赞同本出版物:比利时芬兰南非(共和国)巴西联邦德国瑞典加拿大以色列瑞士捷克斯洛伐克日本土耳其丹麦荷兰联合王国埃及波兰美国本标准引用下列IEC出版物:出版物68号:基本环境试验程序68-2-1:第2部分:试验—试验A:低温68-2-3:第2部分:试验—试验Ca:恒定湿热68-2-6:第2部分:试验—试验Fe和导则:振动(正弦)68-2-14:第2部分:试验—试验N:温度变化68-2-31:第2部分:试验—试验Ec:倾跌与翻倒(主要用于设备型样品)381-1:过程控制系统用模拟信号，第1部分:直流电流信号382过程控制系统用模拟气动信号 Gs/T17614.1-1998引言本标准所规定的评定方法旨在供制造厂确定其产品的性能和用户或独立的试验机构验证制造厂的性能规范之用。本标准规定的试验条件，如环境温度范围和供源等，都是通常在使用中可遇到的具有代表性的条件。因此，在制造厂未另行规定其他值的场合，应该采用本标准所规定的值。本标准所规定的试验，未必满足为异常严酷工作条件专门设计的变送器。相反，有限的一系列试验对为用于更为有限的条件范围内而设计的变送器可以是适宜的。要认识到评定机构和制造厂之间应保持最密切的联系。在决定试验程序时，应注意制造厂的变送器技术规范，并应征求制造厂对试验程序和试验结果的意见。 中华人民共和国国家标准工业过程控制系统用变送器GB/T17614.1-1998第1部分:性能评定方法idtIEC770:1984Transmittersforuseinindustrial-processcontrolsystemsPart1:Methodsofevaluatingtheperformance范围本标准适用于具有符合GB/T3369-1989《工业自动化仪表用模拟直流电流信号》或GB/T777-1985《工业自动化仪表用模拟气动信号》的标准化电流输出信号或标准化气压输出信号的变送器。本标准所列举的试验亦可适用于具有其他输出信号的变送器(只要预先对其中的差别加以考虑)。本标准不包括测量电化特性的变送器，如pH变送器。2目的本标准旨在为气或电输出信号变送器的性能评定规定统一的试验方法。当无需按本标准进行全面评定时，则可按本标准的有关部分进行所需要的试验，并报告试验结果。3定义本标准采用下列定义。3.1一致性conformity对于一条曲线来说，是指它逼近于一条规定曲线(例如:直线、对数曲数、抛物线、三次函数曲线、方根曲线等)时的吻合程度。注1通常按不一致性测t而用一致性表示。例如，一条平均曲线与一条规定曲线之间的最大偏差。平均曲线是在每一方向上进行了两次或多次全范围移动后确定的，除非另有说明外，一致性的值是以抽出盆程来表示z一致性作为一项性能指标，可以表示为独立一致性、端基一致性或零基一致性.3在规定曲线是一条直线的场合，线性度是一致性的一种特殊的，但又是常用的情况3.1.1独立一致性conformity,independent规定曲线处于使最大偏差减至最小的位里时，实际特性曲线(上行程和下行程读数的平均值)与规定曲线的最大偏差3.1.2端基一致性conformity,terminal-based规定曲线与实际特性曲线在范围上、下限值上重合时，实际特性曲线(上行程和下行程读数的平均值)与规定曲线的最大偏差。3.1.3零基一致性conformity,zero-based规定曲线处于在范围下限值上与实际特性曲线重合，并使最大偏差减至最小的位置时，实际特性曲线(上行程和下行程读数的平均值)与规定曲线的最大偏差。3-2死区deadband不致引起输出产生可察觉变化而能达到的最大输人变化。国家质.技术监仔局1998一12一11批准1999一07一01实施1 GBIT17614.1-19983.3回差hysteresis对于一个输人的给定行程，通过输出值对先前的行程经历和当时的移动方向的相关性所表征的一种元件特性(见图B2和表BI),注:这是一个常用的定义，它包括滞环误差和死区.由于死区产生的部分可以用常规的死区试验来确定与先前行程经历有关的差值那部分是滞环误差3.3.1滞环误差hysteresiserror回差中由于侧量仪表的元件吸收能量所引起的那部分差值.如无其他规定，滞环误差应由在全范围移动时，在被测变量的上行程示值与下行程示值间测得的最大差值减去死区影响来确定。3.4范围range一个被测量、被接收或被传送量两极限之间的区域极限是以规定的范围上限值和范围下限仇表示。例如:0Pa-20Pa.t!.,变送器可以具有手动或自动的范围调整装里。木标准所用的术语“范围”和F面的定义适用于规定了调整装里设定值的变送器特性3.4.1零点提升范围elevated-zerorange被测变量的零值大于范围下限值的范围。例如:一10(....+30C。3.4.2范围下限值lowerrange-value调整装置后测觉的被测变量的最低值n3.4.3范围F..限值upperrange-value调整装置后测量的被测变量的最高值。3车4最程span范围上限值和范围下限值间的代数差。例如:当范围为4mA--20mA时兰程为16mA1.4.5零点下降范围suppressed-zerorange被测变量的零值小于范围下限值的范田。例如:200C^-500C3.4.6过范围over-range输人信号值超过范围上限值或低于范围下限值的状态。3.5重复性repeatability八相同的工作条件下作全范围移动从同一方向退近时，对同一个输人值在连续多次测冤输出中的一致程度。3.6变送器transmitter响应被测变盆以产生一个与被测变童值有规定连续关系供传送的标准化输出信号的装置3.7零点调整器zeroadjustment仪表上配备的使输人输出曲线平行迁移的装置4甚本试验程序4.1试验范围的选择4.1.1除非另有规定，在量程可调(不包括消除制造允差的量程调整)的情况下，应将量程调整器设定在接近于制造厂规定的最小值、最大值以及中间值上进行试验。4.12除非另有规定，在零点调整器可调(不包括消除制造允差的零点调整)的情况下，诸如仪表上备有零点下降或零点提升装置，应将提升/下降调整器设定在最小影响处进行试验，然后再设定在其极限值进行试验。如果调整的限度大于最大量程的两倍，则还应将调整器设定在接近于提升和/或下降的两个极限值的算术平均值处进行试验。注按4.1.1和4.1.2进行变送器试验时.由于考虑到it程和零点的许多种调整，就可能要作不切实际的大f试验 c;B/T17614.1一1998因此.应作初步试验来确定改变盘程和零点调整器对要侧盆的特性的影响。这样.在从少盆试脸中能可命地推导出特性的情况下，就可从试验程序中侧除多余的试验。例如如果量程保持恒定，回差和死区就不会受范围下限值和范is上限值选择的明显影响，并且往往可以从单一盆程的各次侧量中计算出不同觉程的回差和死区。在任何情况下试验很告都应M楚地说明舟一调整的设定值的被洲参数的相应值以便M里课差,10差、死区值等都可供变送器的相同的调v作参考4.2在本标准规定的各项试验前，应调整零点和量程，使实际特性与理想的范围上限值和范围下限值相吻合。如果作了调整，应在评定报告中说明。4.3除非另有规定，试验结果应以输出里程的百分数表示。4.4当规定性能特性时，性能特性应列表在实际试验结果旁。4.5试验用测量系统的误差极限应在试验报告中说明，并应小于或等于被试变送器规定误差极限的四分之一。4.6接通电源后，应允许由制造厂规定一段足够的时间，使变送器内部的温度达到稳定，如果制造厂未作规定，至少应允许有15min的时间。4.7误差应该用偏离制造厂规定的输人/翰出关系来表示。例如:一台“温度变送器”可以有一个与输人电动势成线性的输出，或者可以加接一个使相对于温度的输出线性化的网络。为确定第一实例的误差，输人/输出关系应是电动势对输出的关系.而在第二实例中，则为温度对输出的关系。虽然采用相fl的试验步骤，但误差应区别评定。5环境试验条件5.1测试用环境条件推荐范围温度:15C-35"C;相对湿度:45%一7500;大气压力:86kPa-106kPa;电磁场:如有关，应规定数值。任何试验中，允许的最大温度变化率为1C每10min。这些条件可相当于正常工作条件。5.2标准参比大气条件温度:ZOC;相对湿度65;火气压力:101.3kPa.此标准参比大气条件是其他任何大气条件下测得的值通过计算加以修正的大气条件.通常认为在多数情况下，不可能有湿度修正因子。在这种情况下，标准参比大气仅考虑温度和压力，此人气条件相当于通常由制造厂标明的正常参比工作条件。53仲裁测量用标准大气条件当未知对大气条件敏感的参数调整到标准大气值的修正因子，而在环境大气条件的推荐范围内测妞2不能令人满意时，可以在严格控制的大气条件下进行重复测量。本标准规定的仲裁测量用大气条件如下:公称值允差温度:20"C土2c相对湿度:“%士5%大气压力:86kPa-106kPa用于热带、亚热带或其他特殊要求的变送器，由制造厂标明参比工作条件。54试验期间的供源条件5.礴.才参比值 GB/T17614.1-1998参比值由制造厂规定。5.4.2允差除用户和制造厂商定采用更严格的允差外，采用下列允差值:电源—电压:士1%;—频率:士1%;—谐波失真(交流电源):小于5%;—波纹含量(直流电源):小于0.1%。注;上述允差不适用于自身带有电西的变送器气源一压力:土1%;一一供气温度:环境温度士2晰一供气湿度:睡点至少比变送器壳体温度低10c;—无油无尘。往，含油妞不大于百万分之一，灰尘顺拉不大子3pm被认为是“无抽无尘”气源。5.5负载阻抗5.5.1电动变送器电动变送器应采用制造厂规定的数值。如果制造厂给出f不止一个数值，则所取的负载阻抗应等丁七:--一对丁输出信号为直流电压的变送器，按制造厂规定的最小值。—对于输出信号为直流电流的变送器，按制造厂规定的最大值。5.5‘2气动变送器除非制造厂另有规定，气动变送器应采用内径4mm长Sm的刚性管道，后接一个20cm，的容器。ti:应注惫保证气接头的密封性5.6其他条件输人信号:寄生感应电压或压力波动对测量应无显著影响。试验时变送器的位置:制造厂规定的任何正常工作位置。在整个试验过程中。只应采用允许位置中的一种位置。外部机械抑制:应小到忽略不计当正常工作要求过程流体流过测盈元件时，流最应调整到制造厂规定的最大值和最小值的平均值。流体的iA度应保持在制造厂规定范N1内某一值的士2℃以内。流体的成份应对被试变送器无有害影响6协态特性6.1与精确度有关的试验6.1.1总则应使被试变送器和有关的试验设备在稳态环境条件下稳定。所有试验均应在这些条件下进行，并观察和记录那些可能影响试验结果的环境条件口确定变送器性能特性的试验点应分布在整个范围内。其中应包括范围上、下限值或接近范围上、下限值(量程的10%以内)的点。试验点不应少于5个，最好再多一些。试验点的数量和位置应与所希望的精确程度和被评定的特性相符在记录观察值之前，被试变送器应在每一方向上作三次全范围移动。在每个被观察点上，输人应保持稳定，直至被试变送器的输出稳定在其明显的最终值上。除了研究性能特性需要外，不允许轻敲或振动被试变送器。 GB/T17614.1-19986.1.1.1测量循环按6.7.7说明，保持试验条件，并对被试变送器进行预处理。在每一方向上作至少三次，最好五次全范围移动，观察并记录对应每个输人值的翰出值。6.1.1.2误差表确定每次观察到的输出值与其相应理想翰出值之间的差值。该差值就是误差，并以输出量程的百分数表示。正误差表示观察到的翰出值大于理想输出值。计算下列数值:a)平均上行程误差—在每个输人值上各测盘循环上行程读数的误差平均值;b)平均下行程误差—在每个输人值上各测量循环下行程读数的误差平均值;c)平均误差—在每个输人值上所有上行程和下行程读数的误差平均值。如表Bl所示把误差值、平均上行程误差值、平均下行程误差值和平均误差值记录在表格内。6.1.1.3误差曲线画出下列相对于百分数输入的误差曲线(见图B1):—平均上行程误差;、-一平均下行程误差;-一平均误差。6，1.2测盘误差从平均上行程误差曲线和平均下行程误差曲线确定的最大正或负误差值应作为测量误差加以记录。除非在报告中另有说明或制造厂另有规定.试验前应将变送器在范围上限值和范围下限值上的误差调整到最小。6.1.3端基一致性端基一致性可直接从误差曲线中确定〔见图BI).画一条参比直线或其他参比曲线，使其在范围上限值和范围下限值卜与平均误差曲线相重合。端基一致性是平均误差曲线与直线或参比曲线之间的最大偏差。它以理想输出量程的正或负百分数来表示(实例计算见表B7)o注1本标准所论述的图解方法说明了所要进行的计算的实质。其他方法，例如计算机数据处理也可采用，2从侧f结果中还可讣算“独立一致性”和“零旅一致性“，如果一致性是根据这些得出的，则报告中应将情况说明清楚3如果变送器具有.c,，形曲线。则端葵4.-致性报告给出的值将大于变送器具有“5”形曲线时的值如果使用变送器时允许进行调致II使一致性误差最小。则独立一致性值是一个很有用的数字。6.，，4回差C7差是每个油人值上的平均七行程误差值与平均下行权误差值之差。如上确定的最大差值作为回差值列人报告。6.1.5重复性重复性可直接从多次试验循环的误差值中加以确定，它应以计算对多个观察值平均值的偏差均方根得出。重复性应按上述方法得到最劣值，并以翰出盘程的百分数表示。(见实例表Bl和附录B),注1在某些情况下，可通过在误差曲线上标绘出各侧A循环的所有误差值来帮助确定重复性值最大的那一点.2由本条确定的重复性值是为了供同类仪表的性能比较用而不是作为在使用中可观察到的重复性在统计学上的有效度量。6.1.6死区死区应按下列程序在范围上限值和范围下限值，以及这两个值的中点上进行测量: Gs/T17614.1一1998a)缓慢地改变(增加或减少)输人，直至观察到一个可察觉的输出变化;b)观察输入值;c)在相反方向上缓慢地改变输人，直至观察到一个可察觉的输出变化;d)观察输人值。输人信号变化的增量(第b步与第d步的输人值之差)就是死区。它至少从3个循环，最好5个循环(第a步至第d步)中加以确定。最大值应列人报告。死区应以输人量程的百分数表示。如果死区小于0.1%，在多数情况下没有必要继续进行试验。注如果无法在范围上限值和范围下限值上进行测量，可以在其他值，如量程的10纬和90%上进行侧盘6‘2影响量的影响除非另有说明.这些影响可通过以下各项使用条件的变化所确定的范围下限值和峨程的变化来估计其他使用条件仍保持恒定在参比值上。影响量的变化速率要足够慢，以保证被试变送器在任何场合_卜均不出现过冲。注，如有必要应在若于物人值上进行输出侧及.以便于:估计影响t对一致性，回差等的显著效应.62门电源畸变6.2，11主电源变化本试验应通过测量下列电源组合变化所引起的范围下限值和量程的变化来进行(即交流电M的9组测虽和直流电想的3组测最)，负载电阻应按5.5规定。电压一公称值;-一十10%(或制造)一规定的较小极限值);一一一150/n(或制造厂规定的较小极限值)频率一一公称值;—十2%、一l0%(或制造厂规定的较小极限值)。在低电压/低频率条件下.应进行一次检查.并在输入为范围上限值时，输出不限定低于其范围上限值的情况下加以确定。62.1.2电源中断本试验的月的是确定由规定电源切换到备用电源时.变送器的性能。输入应保持稳定在维程的500,e。短时中断(仅适用于电动变送器)。直流电源应中断5ms,20ms,100ms,200m,和500m，交流电源应在交越点上中断1周,5周,10周和25周。记录下列数值:-一输出的最大正、负瞬时变化;重新接通电源后，输出达到其稳态值的99时所需的时间;—输出的任何永久变化。如果切换发生在随机相位上，此试验应重复10次;如果切换发生在交越点上，只需进行3次试验。两次试验的间隔时间至少应等于试验持续时间的10倍。62.1.3电源低降变送器的输出设定在范围上限值，电源电压降低到公称值的?75%，历时5s。记录输出变化与瞬态的幅值和持续时间。62.1.4主电源瞬时过电压(见图1)尖峰电压应叠加在主电源上。峰值能量应为0.1J，尖峰幅值为100环,200%和500%过电压(公称 Gs/T17614.1-1998主电源均方根电压的百分数)。尖峰电压可通过电容器放电或利用能给出等效波形的任何装置产生。线路保护旅波器图1电源瞬时过电压示意图电源线应采用合适的抑制滤波器保护，它至少应包含一个能承载线电流的500yH的扼流圈。应施加与主电源峰值电压同相的每种幅值的两个脉冲，或者施加至少10个相对于主电源为随机相位的脉冲。应记录变送器输出上出现的任何瞬变或直流输出变化。6.2.2气源变化本试验在100%输出时，通过测量公称参比气源压力变化士10%对变送器的影响来进行。6.2.3反向供电电压保护对于具有抗电源反向保护的变送器，应施加最大允许反向供电电压。6.2.4电干扰6.2.4.1共模干扰(见图2)本试验仅适用于端子对地绝缘的变送器。50/60H,a共棋交流发生器图2共模干扰 GB/T17614.1-1998b共摸直流发生器图2(完)本试验通过测量在地与每个输人端和输出端之间依次叠加一个250V的主频率均方根交流信号，所引起的范围下限值和量程的变化来进行如果制造厂规定的值小于250V，则应用这个较低值代替。干扰信号的相位应相对于变送器主电源输入的相位在3600内变化。然后用一个直流电压代替交流电压重复本试验。采用的电势应为直流50V或输人量程的1000倍(两者中取其较小值)，正、负电势均要进行。如果制造厂规定的值小于50V,则应采用此较小值。如前所述，电压仅施加在对地绝缘的输出端子上。在共模干扰试验期间，应有一个不受共模信号影响的输人信号源向变送器提供输人。对于电流输人变送器，信号源应是输出端连接一个具有不小于10kF电容的电流源;对于电压输人变送器，信号源应是一个在主频率上输出阻抗不大于100fl的电压源。注:共棋干扰试验通常还在将试验信号同时连接在两个输入或两个输出端子的情况下进行。如果端子间的阻抗相对低于对地阻抗.则两种试验方法产生相同的结果。选择上述方法是为了促进各试验机构对范围广泛的各种仪表采用统一的试验方法，产生一致的试验结果6.2.4.2串模干扰(见图3)图3串模干扰本试验用来确定一个主频率交流信号(串模信号)叠加在输人信号上时对输出的影响。叠加电压从变压器的次级获得，该变压器用一个最大为10d2的并联电阻旁路，并与输人串接。不直接连接到变送器的变压器次级与负载电阻并联的一侧应接地。对于输人与输出间绝缘的变送器，当测量其输人时，输出应接地。测量应在输出值为10%和90%时进行。在变送器连接为开路的情况下，通过调整初级电压，将负载电阻两端的串模电压设定在1V峰值。然后将变送器接人电路，测量输出信号平均值的变化。变压器电压的相位应如此设定，使输出电流的变化达到最大值。如果输出信号平均直流电流值的变化小于实际量程的0.5%，则应说明其变化。如果测 GB/T17614.1一1998到的变化大于量程的0.5%,则通过降低初级电压来降低串模电压，直至输出信号的变化等于量程的。5%。应记录相应的串模电压值。6.2.5接地本试验仅适用于电输人和电输出端子对地绝缘的变送器。本试验应将每个输人、输出端子依次接地，测量所引起的范围下限值和童程的稳态变化。应记录任何瞬态变化。应注意消除由于试验信号源接地而产生的任何影响。6.2.6输出负载6.2.6.1电动变送器输出负载本试验适用于电输出信号变送器。它通过测量负载电限从制造厂规定的最小值变化到最大值而引起的范围下限值和t程的变化来进行。输出变化用输出量程的百分数表示;6,2.62气动变送器输出负载本试验应在输人设定在盘程的1000.50%和90%的情况下进行。首先改变从变送器拍出接头排出的空气流盈，测盘每个输气2下的输出压力，然后改变充人变送器输出接头的空气流盆，再all每个排气惫下的轴出压力。最后按图4标绘出压力·流盘的曲线。根据曲线图确定:一一最大输气盆(20kPa输出);—最大排气量(100kPa输出);—输气云从0.2m"/h变为。.4m"/h时(在参比条件下)，输出压力的变化;-一排气a从。.2m"/h变为0.4m"/h时(在参比条件下)，输出压力的变化整个试验期问，气源压力应保持在其公称值上。流量特性的突变称为“输出继动死区”(见图4)，此突变的阶跃高度应以输出盆程的百分数表示。还应记录相应的空气流胜(输气或排气)。图4气动变送器流盆特性6.2.了源阻抗引线电阻对于输人信号是电压的变送器，应测量输人线路中的电阻从制造厂规定的最小值变化到最大值时所引起的输出变化.该电阻应平均分配在每条线路上。6.2.8射频干扰射频干扰对输出的影响的试验由制造厂同用户专门商议。6,2.9磁场干扰本试验的目的是确定主电源频率的交变磁场对变送器输出的影响。它不适用于仅使用气动信号的变送器。变送器应暴露在400A/m(均方根)磁场中，磁场对准变送器的主要轴向。 GB/T17614.1-1998确定输出信号为量程的10%和90%时，磁场对平均直流电平和输出纹波含量的影响。本试验还应在磁场对准与第一个轴向相互垂直的另外两个轴向上重复进行。注:在一个直径为1m，承载5A电流80匝的环形线圈的中心或附近可获得近似400A/m的磁场.6.2.10环境温度(参见GB/T2423.1,GB/T2423.22)在制造厂规定的最大和最小工作温度下测量范围下限值和量程的数值变化。如果此工作范围包括下列温度，则还应在这些环境温度上进行测量:+20(、,+40"C,+55C,+20"C，0"C，一10C，一25"C,+20"C。温度应按上列顺序逐步变化，变送器不作任何调整。与第一次循环相同的第二次温度循环，应在变送器不作重新调整的情况下进行。每一档温度的允差是士2C，应允许有足够的时间使变送器所有部分的温度稳定。对于气动输出的变送器.气源温度应与变送器温度相同。6.2.11湿度(仅适用于电动变送器，参见GB/T2423.3)变送器在试验环境条件下放置24h,以输出量程20%的间隔进行一组参比测量。然后变送器应在大气压下，温度为40理‘C.相对湿度为9100^"95%的试验箱内至少保持48h的一个周期。变送器在上述周期的最后4h应通电，并在该周期结束后立即以输出量程的20写的间隔进行测量。变送器仍处于工作状态，使温度在不少于1h内下降到25℃以下。试验箱保持关闭，从而在这段时间内达到饱和。应确定并记录由于这一条件所引起的范围下限值和量程的最大变化.试验结束以后，应进行目检，查看一下是否有跳火花痕迹，冷凝水集聚.元件损坏等。在环境条件下再经过24h以后，立即以上升和下降信号约量程的20写的间隔确定变送器的误差，并与先前在环境条件下测得的误差作比较，记录误差的变化值.6.2.12安装位置应测量并记录从制造厂规定的位置倾斜士10,所引起的范围下限值和量程的变化。对互成直角两个平面的倾斜共进行4次测量。当士100的倾斜超出了变送器的设计极限时，应采用制造厂规定的最大倾斜值。62.13冲击本试验应按GB/T2423.7进行。试验前应记录范围下限值和量程的参比测量结果。本试验的目的是:—模拟在修理期间或使用时鲁莽操作产生的敲击和摇动;—检定最小机械强度..’平面跌落”施加的程序如下:变送器按其正常使用位置放置在平整、坚硬的水泥或钢质的刚性平面上，沿一底边倾斜，使其对边与试验平面间的距离为25,50或100mm(其值由制造厂与用户商定选择)，或者使变送器底部与试验平面的夹角为300，从中选择一种要求较低的条件，然后让其自由跌落到试验平面上。变送器的四个底边各经受一次跌落。本试验后，检查变送器有无损坏。记录范围下限值和量程的任何变化。并应核实变送器能否重新调整到原先的性能。注:在特殊情况下.经过协商可采用GB/T2423规定的其他冲击试验。6.2.14机械振动.本试验的目的首先是测量在工作中可能遇到的机械振动所造成的范围下限值和量程的变化，其次是保证变送器的强度能满足这些条件除制造厂另有规定外，本试验应根据下列规则进行。振动试验在变送器具有正常能源和50%的输人时进行。本试验的基本程序同GB/T2423.10所述的程序一致。10 Gs/T17614.1一1998变送器应按制造厂的安装说明书的规定，安装在振动台上，在三个互相垂直的轴线上承受正弦振动，其中一个轴线为垂直方向。振动台、安装板和用来支承变送器的安装架的刚度应该能使传递到变送器上的冲击损失减至最小。本试验分成三个不同的阶段:第一阶段:寻找初始谐振这一阶段的目的是调查变送器对振动的响应，确定谐振频率，并收集最后谐振寻找所需的数据，如有必要，还要收集谐振频率下的耐久性数据。扫频期间，应注意引起下列情况的频率:a)输出信号发生显著变化;6)机械谐振。应记录出现这些影响的所有振幅和频率，以便与下面规定的在寻找最终谐振时发现的振幅和频率加以比较。应按对数规律连续扫频.扫频速率约为0.5oct/min.评定工业过程控制变送器所用的频率范围应根据工作条件的类型和安装类别从表1选取。表1工作条件振动颇率峥加速度安装Hz掣m/.0控制室〔一般应用)l0-600.07现场‘低振动级)60-1509.8现场(一般应用)10~石00.1a管道〔低振动级)60--50019.6管道(一般应用)10--600.21极端振动级60-200029.4住恒定振幅和恒定加速度之问的交越频率通常为60H,第二阶段:耐久性适应变送器应在三个相互垂直的平面上各承受半小时振动.其中一个平面为垂直方向。每一平面上的试验应在初始谐振寻找期问产生最大机械谐振的频率上进行，如果没有找到谐振，那就在该工作条件和安装类型所规定的最大频率上进行.第三阶段:寻找最终谐振寻找最终谐振的方法及振动特性与寻找初始谐振的相同，寻找初始谐振和寻找最终谐振中发现的谐振频率及引起输出信号显著变化的频率要加以比较.两者的差异可能是由于导致机械结构破裂的非弹性变形所引起的。最后测盆:试验结束时.应核实变送器的机械状态是否良好，并记下校验的任何变化。6.2.15过范围本试验通过测量在最小和最大量程上过范围而引起的范围下限值和盈程的变化来进行。输人信号缓慢从范围下限值增加到制造厂规定的最大过范围值。过范围1min后，输人信号下降到正常范围下限值。再经过5min后，确定范围下限值和量程。如果变送器要在两个方向上作过范围影响试验，如差压变送器的输人信号可能既低于范围下限值又高于范围上限值的变送器，就要进行上述试验。首先进行范围上限值以上过范围试验，然后进行范围下限值以下过范围试验，应记录在两个方向过范围后确定的范围下限值和量程。对于某些型式的变送器，试验程序应与制造厂共同确定。注:如果过范围产生显若的热效应，则施加过范围的持续时间应相应地增加.6.2.16静压(静态过程压力)11 Ga/T17614.1一1998本试验按制造厂的规定，除压力变送器外，只在正常工作时承受过程压力的变送器上进行。应测量和记录由于测t元件内静压变化引起的范围下限值和盘程的变化。压力应按四等分从大气压力改变到变送器的最大工作压力。对于某些变送器，试验还要在低于大气压力下进行。注:应注愈由于环境谧度变化造成的密封系统内压力变化的影响及在高醉压下侧it程变化的困难.6.2.17过程流体的温度如果在正常使用中过程流体接触侧量元件，而且过程流体的温度可能影响变送器的性能，则应进行本试验。本试验通过测量流体温度以四个等阶梯变化引起的范围下限值和最程的稳态变化来进行。试验的细节应取得制造厂的同意。温度变化时，变送器应接通能源，并施加一个拾人信号，使输出保持在正常工作范围内。应记录试验期间测得的输出变化。6.2.18流过变送器的过程流体的流量为了正常工作而要求过程流体流过它的某些部件的变送器(流兰变送器除外)应进行本试验。本试验应通过测盈流过变送器的流傲从制造厂规定的最小值变化到最大值引起的范围下限值和盆程的变化来进行。试验用流体应由用户和制造厂商定。6，2，9流过变送器的净化气体的流最如果将空气或氮气等净化气体输人变送器的外壳内，使其外壳内产生一个轻微的正压.以保证气体从变送器内流到变送器外.应在把流量调整到制造厂规定的最大流盘的。纬,50%和100情况下，测且由于净化气体流盈变化所引起的范围下限值和量程的变化。每次测盆应在净化气体流过30nun后进行。63稳定性6.3.1始动漂移本试脸应通过测最变送器接通气源或电源后的一段时间内产生的输出变化米进行。试验前，变送器应在大气环境条件下或制造厂提出的条件下放置24h但不接能P..给变送器施加一个10%的输人信号。接通能源.并在5min,Ih和4h后记下输出值。然后断开变送器的能源，在大气环境条件下放置至少24h以后，以90%的输人信号重复试脸。记录测全结果.以表明变送器的短时漂移特性。6.3.2长期漂移变送器以一个相当于盘程的90%的稳定输人信号工作30d，每天测盘输入和播出，通过对任何微小输人变化的计算来确定和修正物出漂移。必须注意除了时间以外，由于周围环境条件引起的变化不要掩盖长期漂移的影响。在30d试脸周期的前后应及时测爱并记录范围下限值和邃程。6.3.3加速工作寿命试验由机械或电气一机械部件组成的变送器，应按正常工作状态连接。施加一个峰一峰幅值等于量程的一半，且中心处于范围上限值和下限值平均值的初始交变输人信号，其频率应该是不使增益降低到0.8以下。除非与制造厂另有协议外，变送器应承受10，次测盘循环。在试验前后应测盘范围下限值、妞程和量程中点的回差，并记录任何变化。6.4其他试脸6.4.1电输出的纹波含觉在最小和最大负载下，输人信号为量程的10%,50%和90%时，测量并记录输出的纹波含量的峰一峰值和主频率分盘。6.4.2绝缘电阻本试验应根据现场要求在取得制造厂同意后进行。6.4.3绝缘强度本试验应根据现场要求在取得制造厂同意后进行。6.4.4动力消耗12 cs/T17614.1-19986.4.4.1电源消耗在输人调整到能源消耗最大值的情况下，测量和记录所消耗电能的瓦特数和伏安数。测量应在公称电压和频率，以及制造厂规定的最大电压和最小频率电源下进行。6.4-4.2气源消耗测量和记录变送器的最大耗气量。6.5输人开路和短路的影响依次将每个电翰人连接中断5min，记录最终稳态输出值及达到这些值的时间，并应在电输人连接端一起短路时进行类似的试验。6.6输出开路和短路的影响依次将每个电输出连接中断5min，记录跨接输出端子的稳态电压值及达到这些值的时间，并应在电输出端一起短路时进行类似的试验。短路试验后，应检查变送器的校准曲线，以确定校准曲线是否产生任何永久性变化或损坏。了动态性能了.1总则试验应在量程调整到约为最大和最小量程的平均值，以及范围下限值设定在约为允许调整范围的中点附近时进行。如果有其他调整能改变变送器的动态性能的话，试验应把这些调整设定到其最小和最大影响的情况下进行口负载阻抗应采用制造厂规定的值.如果没有规定的值，则对于电输出变送器，应采用一个与参比负载电阻并联的。.1pF的电容器。对于气动变送器，应采用一个由一根长8m.内径4mm的刚性管道，后接一个20cm，容器的试验负载。了.2阶跃响应应按下述规定将一系列阶跃变化施加到变送器的输人上，阶跃输人的上升时间应相对小于变送器的响应时间。记录下述两条件下的时间:a)施加相当于输出量程80%的阶跃信号，从10%到90%，然后从90%到10%;6)施加相当于输出量程10%的阶跃信号，按下列顺序上升和下降:5%到15%,45环到55%,85%到95%e对每一种试验条件，应测量输出达到并保持其稳态值在量程的1%以内的时间。如果有时滞和过冲，应列人报告。注:如果是指数响应，也可以使用相当于输人阶跃的63%和95%的时间.了.3频率响应当施加到输人上的正弦信号的峰一峰幅值保持一个相当低的值(不超过量程的20%)时，应足以允许进行有效测量。输人信号的频率应从一个足够低的接近于零频条件的初始值(不超过0.005Hz)，以增量的方式增加到一个较高的频率，在此频率下，输出约衰减到其初始幅值的一半。在每一频率阶跃上至少应记录一个完整的输人和输出循环。这些试验的结果应以下列形式绘图来表示:—在对数坐标上画出相对于零频增益的增益对频率的曲线。一在对数坐标上画出输人与输出间的相位滞后对频率的曲线。根据曲线图可以确定下列各点:一一相对增益为0.7时的频率;—相位滞后为45“时的频率;—最大相对增益以及相应的频率和相位角(见图5)。13 GB/T17614.1-1998梢脚公绷呀t工0小旋军︵.︶﹄暇划恩洲大堪盆时的相1位友早NA,〔为07时的招e队飞\颇率.Hz图5频率响应试验结果8试验一览表下列试验适用于工业过程变送器.如果计划要做一个全面的评定报告，则通常应在一台指定的变送器上进行各项合适的试验(见表2)。表2试验一览表报告的内容名称参阅条文单位说明lI各种3U9器}橄R误差一。出。，的%一一:至。，上行程和下行，的全范，移动，至少。，。，。计:误，并一一标绘出误差曲线，一致性粉出t程的沁61.3回差翰出f程的%6.1.4重复性翰出t程的%6.1.5死区翰入t程的%改变抽人，以在。%50%A0%翰出上得到可察觉的翰出变化6.1.6环境沮度翰出t程的I在十20"C.+40"C，+55C.+20"C.+O"C，一10"C，一25"C.+20"C6.2.10上循环两次醒度粉出f程的%造成饱和6.2.11安翅位1t物出蟹程的%两个平面上倾斜士10.6.2.12冲击试脸后，物出t按照GB/T2423.7"倾跌和翻倒“程序6.2.13程的%提动抽出t程的纬寻找初始谐振1.sh时耐久性适应和寻找最终谐振6.2.14过范围翰出t怪的纬过范围1min，回赶到范国下限值5min后侧*.如果是差压变送器6之，15l一萝在两个方向上进行试验. Ga/T17614.1-1998表2(完)报告的内容名称参阅条文单位说明倾移始动漂移输出f程的%接通电源后5min,1h和4h时侧量6.3.1长期漆移抽出f程的%在90%的f程上试验30d6.3.2加速寿命翰出f程的环幅值等于f程一半的10‘个循环，侧f范围下限值、IM和回差6.3.3试脸电动变送器主电源变化物出f程的%交流电压和频率变化的9组测f，直流的3组侧f6.2.1.1短时中断辐出f程%的6.2.1.2正负峰值，达到稳定的时间低降钧出f程的%，在公称电砚电压的75%上持续5s6.2.1.3抽出瞬变的持续时间瞬时过电压记录任何翰出主电源均方根电压的100%,200%和500%的两个脉冲6.2.1瞬变电干扰共樱轴出f程的%对于端子对地绝缘的变送器，主电谭预率的交流250V均方根值至6.2.4加在绝缘的端子上，然后将正和负50V.加在绝缘端子上串模艳出量程的%主电源颇率1V或小于1V并在愉出f程的10%和90%上进行6.2.4.2接地记录瞬变仅对端子对地绝缘的变送器6.2.5输出负载物出f程的%按制造厂的规定将负载电阻从.小值改变到最大值6.2.6.1旅阻抗箱出f程的%将抽人线路电阻从制造厂规定的最小值改变到最大值6.2.7射颇干扰按制造厂的规定6.2.8磁场干扰箱出f程的%400A/m，在抽出AN的10%和90%上进行6.2.9纹波蜂一峰值和主孩率分扭6.4.1电源消耗最大瓦特和伏在制造厂规定的最大电源电压和最小颇率下6.4.4.1安数输人开路和达到德定的时中断每个轴人连接，然后接在一起短路短路间轴出开路和达到毯定的时中断每个粉出连接，然后接在一起短路6，6短路间气动变送器气派变化抽出t程的%公称参比气x1,力变化10%抽出为f程的100%时进行6.2.2抽出负载见图4箱人设定在RIm的10%,50%和100%时从变送器排出或抽人变送6.2.6,2器的空气气源消耗mj/h记录最小和最大翰人时耗气t，以及最大耗气f6.4.4.2动态性能阶跃响应记录响应到最相当于输出f程的80%和10%的抽人阶跃终值箱出皿程1%内的时同频率响应图5在改变动态增益从1到0.7所需的频率上.施加翰人f程20%的峰一峰值 Gs"T17614门-1998附录A(提示的附录)其他考虑事项A飞总则安装、例行维护和调整、修理和大检修的程序应根据要求运行的实际性能来审定。但应按制造厂的说明书进行。以便能同时对说明书作出评价。A2安全应检查电动变送器，以确定它的设计对意外电击的防护程度。A3文献资料制造厂主动提供和供索取的全部有关资料应列出清单。如果它们不能用充足的图表对变送器的工作作出明晰的说明，或者它们没有一个完整的零件规格和清单.应说明不足的性质‘此外，还应列出表明电动变送器本质安全和隔爆等等级的证书。资料中应给出具体的证书号码和防护等级。A4安装变送器应按制造厂的说明书安装和投人使用，同时要考虑在实际中可能遇到的和要求不同程序的各种应用口制造厂规定的安装方法应列人报告。任何由于此种安装方法所造成的对变送器的使用限制都应予以指出并加以说明。其他有关安装易难的情况都应指出并加以说明AS例行维护和调整例行维护和调整必需进行的操作应该按照制造厂的说明书进行(作为一个导则，每年应该至少进行4次这种操作)。任何有关执行这些操作影响的易难情况都应予以指出，并说明原因。A6修理通常变送器都能分解成若干组件，制造厂也应详细说明有关这些组件的拆换修理步骤，这些组件有的可由用户进一步拆卸，有的则不能进一步拆卸。为了评估修理的方便程度，每次应只拆卸一个组件，每一组件都应拆卸到不能再拆开为止，并将任何极坏的或其他需要更换的零件换成新的。任何有关执行这些修理易难情况应予以指出.并说明原因。A了表面防护处理应列出制造厂规定的外部零部件的表面防护处理.并附有关意见。A8设计特征应列出所有可能造成使用困难的有关设计或结构方面的情况，并说明原因。同时还要列出可能具有 GB/T17614.1-1998特殊意义的任何特征，例如工作部件的密封等级，备件的互换性和气候防护等。Ag变型应指出重要的变型或选择。A10工具和设备应列出安装、维护和修理所必需的工具和设备。A11试验报告除了按本标准指出试验结果外，试验报告还应包括下列内容:—试验日期和地点;—参照本标准的情况;—被试变送器的识别特性(型式、型号、系列号等);—采用本标准规定的环境试验条件的情况说明;—可能已影响到试验结果的任何重要情况;—制造厂规定有性能特性时，应列在实际试验结果旁边。附录B(提示的附录)计算实例(见裹B1,图B1)Bl测t误差第9栏:在下行程测量时平均值的最大正偏差出现在20%和30%输人上，其值为0.25%.第8栏:在上行程侧量时平均值的最大负偏差出现在70%输人上，其值为一0.30%eB2一致性端基直线的斜率为0.0015,0%输人时的值是一0.05,最大平均负偏差出现在70%输人上时，其值是一0.225。在70%输人时端基直线的截距是十0.055。因此一致性的负值是一0.280,最大平均正偏差出现在20%输人上，其值是+0.175.20%输人时的端基直线的截距是一0.020.因此一致性的正值是十0.195,B3回差(滞环误整加死区)上行程测量和下行程测量平均值之间的最大差出现在40%输人上，差值是0.20%,B4皿复性计算重复性的公式是:巨艺(X一X)"/NI%查表B1可以确定实际误差值与平均上行程误差或平均下行程误差之间的最大偏差出现在20%输人处上行程值上。因此计算实例就用这些值。对于20%的上行程输人，X=十0.10,N=3, GB/T17614.1一1998x;x一x(x,-x)=+0.13+0.030.0009+0.08一0.020.0004+0.09一0.010.00010.0014重复性:(0.0014/3)=(0.00047)=0.0216所有输人值都应进行此项计算，并选取最大值指定作为这些试验循环的重复性。表BI测量实例表误差(输出最程的%)输入上行程下行程上行程下行程上行程下行程上行程下行程c拓)平均误差实际值买际值实际值实际值实际值实际值平均值平均值123456789100一0.04一0.05一0.06一0.05一0.0510+0.06+0.14十0.04+0.15十0.05+0.16+0.05+0.15+0.1020+0.13+0.23+0.08+0.26+0.09十0.26+0.10+0.25+0.17530+0.11+0.24+0.09+0.25十0.10+0.26+0.10+0.25+0.17540一0.04+0.13一0.07+0.15一0.04十0.17一0.05+0.15+0.0550一0.18一0.02一0.16十0.01一0.13十0.01一0.160.00一0.0860一0.27一0.12一。.25}一0.10一0.23一0.08一0.25一0.10一0.17570一0.32一0.17一0.30一0.16一0.28一0.12一0.30一0.15一0.22580一0.27一0.17一0.26一0.15一0.22一0.13一0.25一0.15一0.2090一0.16一0.06一0.15一0.05一0.14一0.04一0.15一0.05一0.10100十0.09+0.11+0.10+0.10+0.100.3/羹lIm一/夕分丫下fIfi-rodh1I。}vIr//尸口创口.-声么护.曰口洲州曰73k3乙一声‘创口.一创闪、\月不2N卜召丫上一籽。曲，巍入_、一户门/、、/尹0102030405060708090100.入百分盆图Bl偏差曲线18 GB/T176141-1998盖///乙/匆/一//////丫一.人a=回差(滞环误差加死区)b=仅死区赔图B2'