数字温度指示调节仪检定规程.docx

1、数字温度指示调节仪检定规程 数字温度指示调节仪检定规程 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

2、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：m和等直流电信号）。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）仪表指示部分外观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。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。仪表倾斜时内部不应有零件松动的响声。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。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

3、和极性、过载的状态显示应正确。绝缘电阻在环境温度为，相对湿度的条件下，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兆欧。绝缘强度在环境温度为，相对湿度的条件下，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）施加表所规定的试验电压，保持min应不出现击穿或飞弧现象。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（）试验电压（）0605006013010001302501500用含有准确度等级的表示方式=a% (1)式中： 允许基本误差（）（应化整到末位数与分辨力相一致）；

4、 准确度等级。选取数为0.1，0.2，（0.3），0.5，1.0； 仪表的量程，即测量范围上、下限之差（）。用与仪表量程及分辨力有关的表示方式(a) (2)式中： 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。选取数与相同。只有当不大于 0.1 a时，才可以作为准确度等级。用允许的温度误差值表示方式=N式中： 允许的温度误差值（）。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0.2时，应不超过士0.3b；下限值小于的仪表，则点上应不超过士0.6。5.2当0.1ab0.2a时，应不超过士0.5；下限值小于的仪表，则点上应不超

5、过士1.0。5.3 b0.1a%的仪表，可不进行该项目的检定。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（0.1），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，内示值漂移不能大于允许基本误差的。7连续运行仪表在连续工作后，其基本误差仍应符合第条的要求。（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，其设定点误差应不超过式（）的要求。1士a1 (4)8.2数字方式设定的仪表，其设定点误差，应不超过式（）的要求。1士(a1+b) (5)8.3数字方

6、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（）。8.4设定点的最大综合误差系数：通常与，相等。9切换差9.1切换差一般应不大于a1；量程大于1000的仪表，应不大于0.5a1FS。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。 （三）仪表时间比例控制部分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（）的要求： 2士a2 （6）10.2数字方式设定的仪表，其设定点误差乙：应不超过式（）的要求： 2士(a2+b) （7）1

7、0.3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（）。 10.4设定点的最大综合误差系数a2通常与、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、10、20。实际的比例带应在（士0.25）P尸范围内；小于的，实际的比例带应在（士0.5）P尸范围内（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；小于的比例带，最多不超过设定值的12零周期12.1零周期是固

8、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（土）T0范围内；大于20s（含20s）的实际零周期应在（士0.25）T0范围内（。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，输出的时间比值应能在之间变化。有手动再调功

9、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14.1模拟方式设定的仪表其静差3应不超过式（）的要求。3士a3 (8)14.2数字方式设定的仪表，其静差。3应不超过式（）的要求。3士(a3+b) (9)14.3输出稳态时的最大综合误差系数a3通常与，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k（输出为mAmA的仪表）或（输出为mAmA的仪表）时，其输出电流为（）mA，或（）mA。上限值、下限值的误差均不超过输出量程的士。 断续控制的仪表，输出端通、断（或高低电平）的时间比值为1。15.2仪表在开环情况下，输出的阶跃响应

10、具有正常的比例、积分、微分输出特性。输出特性曲线如图所示。 图2（纵坐标中的。为连续输出的电流，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（士）P范围内；比例带小于等于的应在（士）P范围内，或指定的范围内。断续的仪表其允差可比连续的仪表扩大一倍。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为一处）；断续的仪表一般不超过设定值的4/5。17再调时间（积分时间）117.1再调时间固定的仪表，实际再调时间应在（士0.5）1，范围内，或指定的范

11、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（1为min时）；断续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）D18.1预调时间固定的仪表，实际预调时间应在（土0.5）D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断续榨制的仪表不讲行该项目的检定。三 、检定条件

12、19检定设备检定仪表时所需的标准仪器及设备见表。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100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

13、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0一5之间

14、选配8频率周期多功能测试分析仪（值测量仪）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：0-10mA DC 0-20mA DC准确度：0.5级走纸速度不低于20mm/min测量输出电流和记录阶跃响应曲线不记录时可用0.5级相应测量范围的直流电流表11绝缘电阻表输出电压：500V DC,100V DC准确度：10级检定绝缘电阻12耐电压试验仪输出电压：（0-1500）V频率：（45-55）Hz输出功率：不低于0.25Kw检定绝缘强度13交流稳压源输出电压：220

15、V输出功率：不低于1Kw电压稳定度：1%仪表供电电源20.2相对湿度：45%-75%。20.3仪表的供电电源：电压变化不超过额定值的士；频率变化不超过额定值的士。20.4除地磁场外，无影响仪表正常检定的外磁场。四、检定项目和检定方法21 检定项目仪表的检定项目见表3。表3仪表种类仪表指示部分位式控制部分时间比例控制部分PID控制部分项次123456789101112131415161718检定项目外观基本误差分辨力稳定度误差连续运行绝缘电阻绝缘强度设定点误差切换差设定点误差比例带零周期手动再调静差输出范围机输出阶跃响应比例带再调时间预调时间检定类别新制造+修理后+使用中+注：表中“+”表示应检

16、定，“”表示可不检定。（一） 仪表指示部分的检定22外观检查按第条中的要求用目力观察；1.4及1.5款可在基本误差和设定点误差的检定过程中观察。23绝缘电阻的检定仪表电源开关处于接通位置，将各电路本身端钮短路，对于供电电源为（）范围内的仪表，必须采用额定直流电压为500V的绝缘电阻表（供电电源小于50V的仪表采用额定直流电压为100V的绝缘电阻表）按第条规定的部位进行测量。测量时，应稳定5s，读取绝缘电阻值。24绝缘强度的检定仪表电源开关处于接通位置，将各电路本身端钮短路，按第条规定的部位，在耐电压试验仪上进行测量。测量时试验电压应从零开始增加，在（5-10）s内平滑均匀地升至试验电压规定值（

17、误差不大于），保持min后，平滑均匀地降低电压至零，切断试验电源。注：为保护仪表在试验时不被击穿损坏，可使用具有报警电流设定的耐电压试验仪。设定值一般为10m。使用该仪器时，以是否报警作为判断绝缘强度合格与否的依据。25基本误差的检定25.1按规定接线25.1.1具有热电偶参考端温度自动补偿的仪表，检定时所用的标准器和接线如图所示。图325.1.2不具有热电偶参考端温度自动补偿的仪表（包括直流电压输人的仪表），检定时所用的标准器和接线如图所示。 图425.1.3输人为直流电流信号的仪表，检定时所用的标准器和接线如图所示。图525.1.4与热电阻配合使用的仪表，包括与电阻型传感器配合使用的仪表，

18、检定时所用的标准器和接线如图所示。为连接导线的阻值。图625.2通电预热和调整接通电源后，按生产厂规定的时间预热，如果没有明确规定，一般预热15min具有参考端温度自动补偿的仪表可预热30min，然后进行基本误差的检定。对具有外部“调零”及“调满度”的仪表，允许在预热后进行预调。但在检定过程中不允许再调。25.3检定点的选择检定点不应少于点，一般应选择包括上、下限在内的，原则上均匀的整十或整百摄氏度点。25.4检定方法25.4.1寻找转换点法（示值基准法）从下限开始增大输人信号（上行程时），找出各被检点附近转换点的值，直至上限；然后减小输入信号（下行程时），找出各被检点附近转换点的值，直至下限

19、。用同样的方法重复测量一次。取二次测量中误差最大的作为该仪表的最大基本误差。转换点的寻找方法：如图所示，上行程时，增大输人信号，当指示值接近被检点时应缓慢改变输入量，依次找到1，2；下行程时，减小输人信号，当指示值接近被检点时应缓慢改变输人量，依次找到A1，A2。A1为上行程时，指示值刚能稳定在被检点温度值的输人信号值；1为下行程时，指示值刚能稳定在被检点温度值的输人信号值；2为上行程时，离开被检点，转换到下一值时（包括两值间的波动）的输入信号值；2为下行程时，离开被检点，转换到下一值时（包括两值间的波动）的输入信号值。图7 两个被检点（100和400）的检定情况图中被检点为100时的基本误差

20、：100-99.1=0.9（取最大值）被检点为100时的基本误差：400-400.8=-0.8（取最大值）检定时，下限值只进行2和1的寻找；上限值只进行1和2的寻找。若仪表的滞后误差很小，对判断不产生疑义时（即1与2之差及1与2之差很小，小于仪表允许基本误差的0.1时），可以在上、下行程中只寻找1 1两点来计算被检点的基本误差。25.4.2输人被检点标称电量值法（输人基准法）若仪表的分辨力小于其允许基本误差的0.2时（见附录），允许采用此方法；使用中的仪表也可采用此方法。但对检定结果产生疑义时及在仲裁检定时，仍应采用寻找转换点法进行检定。方法：从下限开始增大输人信号（上行程时），分别给仪表输入

21、各被检点温度所对应的标称电量值，读取仪表相应的指示值，直至上限；然后减小输人信号（下行程时），分别给仪表输人各被检点温度所对应的标称电量值，读取仪表相应的指示值，直至下限。下限值只进行下行程的检定，上限值只进行上行程的检定。用同样的方法重复测量一次，取二次测量中误差最大的作为该仪表的最大基本误差。采用此方法进行检定的仪表可不进行分辨力的检定。25.5基本误差的计算25.1寻找转换点法检定时，按式（）、式（）计算：A=Ad-(As+e) (10)t=A/() t (11)式中：A用电量值表示的基本误差（，）； t换算成温度值的基本误差（）； Ad被检点温度对应的标称电量值（，）； As检定时标准

22、仪器的示值（，）；() t被检点的电量值一温度变化率（, ）； e对具有参考端温度自动补偿的仪表，e表示补偿导线20时的修正值（mV）；不具有参考端温度自动补偿的仪表e为0。25.5.2输入被检点标称电量值法检定时，按式（）计算：t=tdts+e/()t士b (12)式中：td 仪表显示的温度值（）;ts 标准仪器输人的电量值所对应的被检温度值（）;士b 的定义同式（）。十、一符号应与前项的计算结果的符号相一致。26分辨力的检定仪表分辨力的检定与基本误差的检定同时进行。按25.5.1项的检定方法，求出上行程时的转换点2与1点对应的输人电量值之差及下行程时转换点1与2点对应的输人电量值之差。按式

23、（）、式（）换算成相应的温度值。该值为仪表显示改变一个分辨力值所对应的实际值，应符合第条要求。t=12/()t (13)t=12/()t (14)t 上行程时，仪表显示改变一个分辨力值所对应的实际值（）；t 下行程时，仪表显示改变一个分辨力值所对应的实际值（）1,2,1,2 分别表示转换点1,2,1,2各点在标准器上读得的各点电量值（，）。27稳定度的检定27.1显示值波动仪表经预热后，输人信号使仪表显示值稳定在量程的处，在10min内，显示值不允许有间隔计数顺序的跳动，读取波动范围，以/2作为该仪表的波动量。27.2短时间示值漂移仪表预热后输入量程所对应的电量值，读取此值0，以后每隔10mi

24、n测量一次（测量值为1min之内次仪表读数的平均值），历时，取与。之差绝对值 最大的值，作为该仪表短时间示值漂移量。28连续运行给仪表输人一个量程的信号，连续运行24h后按25.4款的方法在仪表量程的和附近测量基本误差。(二) 仪表位式控制部分的检定29设定点误差的检定29.1检定应在仪表量程的、50、90附近的设定点上进行。切换差可调的仪表将切换差设在中间位置。29.2增大输入信号，使显示值缓慢接近设定值，当输出状态改变时，读取仪表示值，或输人电量值。然后缓慢减小输人信号，当输出状态改变时，读取仪表的示值或输人电量值。一般只进行一个上下循环的检定。如果有疑义或仲裁时，必须进行上述三个循环的检

25、定。数字方式设定的仪表，其设定值能够测量的，当检定结果产生疑义需仲裁时，应将设定的输人信号调整在设定值的转换点上进行。29.3多位控制作用的仪表，应对每位的检定点按上述两位控制作用的检定方法分别进行检定。29.4位式控制作报警作用的仪表，上限报警点只要测得上切换值，下限报警点只要测得下切换值。29.5设定点误差按式（15）计算：sw= +e-Asp /()t (15)式中：sw 位式控制的设定点误差（）；sw1、sw2一分别为上、下行程输出状态改变时读得的输人电量值的平均值（， ）；Asp 设定点温度对应的标称电量值（，）。29.6可以用设定点偏差表示的仪表，设定点偏差按式(16)计算：sw=

26、 -tsp (16)式中：sw 位式控制的设定点偏差（）； 分别为上、下行程输出状态改变时读得仪表示值的平均值（）；tsp 设定点温度值（）。29.7报警设定点误差（偏差）的计算只要将式（）和式（）中切换中值换成上（或下）切换时的输入电量值（或仪表显示值）即可。30切换差的检定30.1切换差的检定可与设定点误差检定同时进行30.2切换差可调的仪表应在仪表量程的设定点上进行最大、最小切换差的检定。计算切换差可调范围或切换差设定值的误差。同时按式（）或式（）计算不同切换差时的设定点误差或设定点偏差。30.3切换差按式（）、式（）计算：:sd=/()t (17)或sd= （18）仪表时间比例控制部分

27、的检定31设定点误差的检定31.1检定应在仪表量程的、附近的设定点上进行。31.2比例带可调的仪表将比例带设在最大位置；零周期可调的仪表将零周期设在最小位置。如制造厂另有规定，则按规定设置。31.3将仪表的输出端（通断型输出的常开触点两端）接到值测量仪的输人端。输人信号使显示值缓慢接近设定值，当时间比值稳定在0.5士。（允差值见附录）时读取仪表示值或输人电量值。当仪表的零周期满足附录要求时，也可用秒表测量输出端的断续时间来计算值。有疑义时仍需用值测量仪。31.4数字方式设定的仪表，其设定值能够测量的，当检定结果产生疑义需仲裁时，应将设定点的输人信号调整在设定值的转换点上进行。31.5设定点误差按式（）计算：st=(Ah+e-Asp)/()t (19)式中：st 时间比例控制的设定点误差（）Ah为0.5时输人的电量值（，）。31.6用设定点偏差表示的仪表，设定点偏差按式（）计算：st=tdh-tsp (20)式中：st设定点偏差（）tdh为0.5时仪表的显示值（）31.7当比例带较大，使检定设定点误差时所需的很小难以保证时，可按附录的方法进行检定。32比例带的检定32.1将设定点置于量程的检定点上，周期可调的仪表，将周期处于中间位置。32.2输入信号使时间比值为，对于非等周期的仪表需保持一段时间（一般取