WW∕T 0101—2020 馆藏文物预防性保护装备 性能评定方法(文物保护).pdf
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1、中 华 人 民 共 和 国 文 物 保 护 行 业 标 准WW/T 01012020WW馆藏文物预防性保护装备性能评定方法Equipment used for preventive conservation of museum collectionEvaluating Performance methods2021-06-02 发布2021-06-02 实施中华人民共和国国家文物局 发 布ICS 17.020CCS A 20中华人民共和国文物保护行业标准馆藏文物预防性保护装备 性能评定方法Equipment used for preventive conservation of museum
2、collectionPerformance evaluating methodsWW/ T 01012020文物出版社出版发行北京市东城区东直门内北小街 2 号楼http:/ / www. wenwu. com宝蕾元仁浩 (天津) 印刷有限公司新华书店经销开本: 880 毫米 1230 毫米 1/16印张: 1. 252021 年 6 月第 1 版 2021 年 6 月第 1 次印刷统一书号: 1150102009 定价: 30. 00 元目次前言1 范围12 规范性引用文件13 术语和定义14 影响准确度因素的评定44. 1 试验程序和有关事项44. 2 确定死区的特定试验程序和有关事项85
3、 动态特性的评定95. 1 概述95. 2 通用试验程序和有关事项95. 3 频率响应95. 4 阶跃响应96 功能特性的评定116. 1 概述116. 2 电动装备的输入电阻116. 3 电动装备的绝缘126. 4 功耗的评定126. 5 直流输出装备的输出波纹136. 6 气动装备的气流量特性136. 7 范围下限值和量程的调整极限146. 8 切换差157 漂移的评定157. 1 始动漂移157. 2 长期漂移158 试验报告和文件资料15WW/ T 01012020前言本文件按照 GB/ T 1. 12020 标准化工作导则 第 1 部分: 标准化文件的结构和起草规则 的规定起草。本文
4、件由中华人民共和国国家文物局提出。本文件由全国文物保护标准化技术委员会 (SAC/ TC 289) 归口。本文件起草单位: 机械工业仪器仪表综合技术经济研究所、 中电科技集团重庆声光电有限公司、浙江省计量科学研究院、 西安元智系统技术有限责任公司。本文件主要起草人: 柳晓菁、 李军、 何虹、 曾飞、 全定可、 邓宏。WW/ T 01012020馆藏文物预防性保护装备性能评定方法1 范围本文件规定了对馆藏文物预防性保护装备 (以下简称 “装备”) 进行性能评定的基本方法。本文件适用于任何具有特定输入输出变量, 且输入输出变量之间具有特定关系 (传递函数) 的装备。2 规范性引用文件下列文件中的内
5、容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。 其中, 注日期的引用文件, 仅该日期对应的版本适用于本文件; 不注日期的引用文件, 其最新版本 (包括所有的修改单)适用于本文件。GB/ T 2900. 562008 电工术语 控制技术 (IEC 60050 -351: 2006, IDT)GB/ T 2900. 772008 电工术语 电工电子测量和仪器仪表 第 1 部分: 测量的通用术语 (IEC60050 (300311): 2001, IDT)GB 4793. 1 测量、 控制和实验室用电气设备安全要求第 1 部分: 通用要求 (GB 4793. 12007, IEC 61010 -
6、1: 2001, IDT)GB/ T 172121998 工业过程测量和控制 术语和定义 (idt IEC 902: 1987)3 术语和定义GB/ T 2900. 562008 和 GB/ T 2900. 772008 界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3. 1变量 variable其值可变且通常可测出的量或状态 (例如温度、 流量、 速度、 信号等)。来源: GB/ T 2900. 562008, 3512101, 有修改3. 2信号 signal用一个或多个参数表示一个或多个变量信息的物理变量。来源: GB/ T 2900. 562009, 3512151, 有修改3. 3范围 ra
7、nge所研究的量的上、 下限所限定的数值区间。来源: GB/ T 2900. 562008, 3512711, 有修改1WW/ T 010120203. 4量程 span测量范围上限和下限值的代数差。来源: GB/ T 2900. 772008, 31103133. 5不准确度 inaccuracy在规定的条件下, 按规定程序测试一个装备时所观察到的偏离规定特性曲线的最大正偏差和负偏差。注: 不准确度有时习惯称为准确度。来源: GB/ T 2900. 77, 3110608, 有修改3. 6误差 error被测变量的被测值与真值之间的代数差。注: 当测量值大于真值时, 误差为正值。 误差一般以
8、相应理想量程的百分数表示。来源: GB/ T 2900. 562008, 3512704, 有修改3. 7测量误差 measured error每一测量点上上行程或下行程平均值的最大正或负误差。3. 8不一致性 non -conformity注: 不一致性不包括回差。校正曲线与指定特性曲线 (可能是直线、 对数曲线、 抛物线等) 的偏差。3. 9非线性 non -linearity线性度的偏差。注: 不一致性和非线性度不包括回差。来源: GB/ T 2900. 77, 3110605, 有修改3. 10不重复性 non -repeatablility重复性的偏差。来源: GB/ T 2900.
9、 77, 3110606, 有修改3. 11回差 hysteresis装备或仪表依据施加输入值的方向顺序给出对应于其输入值的不同输出值的特性。来源: GB/ T 2900. 562008, 3512415, 有修改2WW/ T 010120203. 12死区 dead band输入变量的变化不引起输出变量有任何可察觉变化的有限数值区间。来源: GB/ T 2900. 56, 3512414, 有修改3. 13时滞 dead time从输入变量产生变化的瞬时起, 至输出变量开始变化的瞬间为止的时间间隔 (GB/ T 2900. 562008 中图 3)。来源: GB/ T 2900. 56200
10、8, 3512841, 有修改3. 14上升时间 rise time在阶跃响应中, 从由零开始的输出信号达到最终稳态值规定的小百分数 (例如 10%) 的瞬间起, 至第一次达到该最终稳态值的规定大百分数 (例如 90%) 的瞬间为止的时间间隔 (GB/ T2900. 562008 中图 3)。3. 15建立时间 setting time从输入信号的阶跃变化起, 到由此产生的输出信号的变化偏离其最终稳态值不超过规定允差的瞬间为止的时间间隔 (见 GB/ T 2900. 562008 中图 3)。 本文件采用的允差为 1%。来源: GB/ T 2900. 562008, 35124293. 16阶
11、跃响应时间 step response time从输入信号的阶跃变化起, 到系统的输出变化第一次达到最终稳态值的指定百分数的时间间隔(见 GB/ T 2900. 562008 中图 3)。 本文件采用的指定值为 90%。来源: GB/ T 2900. 562008, 35124283. 17时间常数 time constant由阶跃或脉冲输入引起的一阶线性系统的输出完成总上升或总下降 63. 2%所需的时间。来源: GB/ T 2900. 562008, 35124283. 18试验程序 test procedure评定开始之前, 由制造商、 试验实验室与买方/ 用户间商定的有关将要进行的试验
12、过程和每项试验的条件的说明。3WW/ T 010120203. 19型式试验 type tests为证明设计符合某一规范的要求, 在按某种设计制造的一台或数台装备上进行的试验。注: 型式试验原则上仅适用于样机。 通常不再对成批生产的所有装备逐台重复试验。3. 30性能评定 performance evaluation用来检测装备在各种可能的工作条件下的性能是否满足制造商所述的装备性能或者用户所要求的装备性能的全项性能试验。4 影响准确度因素的评定4. 1 试验程序和有关事项4. 1. 1 试验范围的选择4. 1. 1. 1 概述对于具有切换范围或刻度盘设定 (例如增益) 的被试装备, 应在各个
13、范围和设定值上重复试验。如果被试装备是经过校准的, 则进行第一组试验时应不做任何调整。4. 1. 1. 2 准则测量时装备应在最少数量的校准设定值下工作。 这是根据试验大纲要求确定装备在各种规定工作设定值下的性能所必需的。对量程和范围下限值实际可调的装备进行测试时, 试验量可能会大得难以进行。 在这种情况下,应先进行初步的试验, 以确定改变量程和范围下限值对被测特性的影响。 在能够从少量的试验中可靠地推导出装备特性的情况下, 就能够删除试验大纲规定的某些试验。 例如, 只要量程保持不变,选择范围上、 下限值就不会对回差造成显著影响, 因而往往可以从单一量程设定值的多次测量中断定同量程不同范围的
14、回差。4. 1. 1. 3 量程和范围下限值调整器的设定除试验大纲另有规定外, 对于准确度有关的因素进行试验时, 调整器应设定在下列 A 和 B 两个设定值上, 当量程和范围下限值调整器除了做制造允许的调整外, 还可做进一步调整时, 应按表 1进行调整。注: 有关动态性能、 功能特性和漂移方面的试验, 请参照本文件的相应条文。表 1 量程和范围下限值调整的设定试验类别可调量程零点下降和/ 或零点提升性能评定或型式试验AB设定 A: 量程调整设定在制造商的最大值和最小值及一个中间值上。设定 B: 通常只在无零点下降或提升的一个范围下限值上进行试验, 但如果影响较显著, 则可能需要在最大和最小设定
15、值上做进一步试验。4WW/ T 010120204. 1. 2 预调循环记录观察值之前, 被试装备应经过预调, 并在每个方向上做 3 次全范围行程运行。4. 1. 3 测量循环和试验点的数量应验证被试装备在整个范围内增大和减小数值时的性能。考虑到经济方面的因素, 测量循环和试验点的数量应尽可能最少。 试验点的数量和位置应与试验的类型、 要求的准确度以及被评定的特性相协调。每一个预定试验点其上升和下降试验点的数量应相同, 0% 和 100% 除外, 这两个点只在向下行程或向上行程移动时才能达到。测量循环和试验点的数量取决于所考虑试验的类型。 除特殊类型的装备另有规定外, 其值和位置见表 2 的规
16、定。4. 1. 4 具有数字输入或输出情况下的附加试验为保证符合国际标准协议 (如 RS232, IEEE 488) 或者完全由被试装备供货方规定的协议, 必须经过试验验证。 通过试验确认被试装备在参比条件下能按协议规定正常工作, 无误差 (或在供货方规定的误差率之内)。 应确定逻辑 “1” 和 “0” 的电平, 还应对显示误差 (数字段缺损等)、 亮度、 对比度以及亮度/ 对比度消失前的视角作相应的试验。 应记录校正率并附显示 (准确度) 误差。4. 1. 5 测量程序首先应测量输入量程 0%后面的第一个有效标度值 (例如输入量程的 10%, 见表 2)。试验开始时先产生一个相当于范围下限值
17、的输入信号, 然后将此输入信号缓慢增大 (无过冲)达到第一个试验点, 适当稳定一段时间后记录输入和输出信号的相应值。然后使输入信号缓慢增大 (无过冲) 达到下一个试验点, 稳定一段时间后记录输入和输出信号的相应值。在每一个预定值上重复上述过程, 直至达到输入量程的 100%。 在此点上测量以后, 缓慢地将输入信号降低到 100%输入量程下的一个试验值, 再依次降至其他每一个值, 直到降低至输入量程的0%, 从而闭合一个测量循环。表 2 测量循环与试验点的数量和试验点的位置测试的种类试验循环数量试验点数量试验点的位置 (输入量程)%性能评定或型式试验3 或 560 -20 -40 -60 -80
18、 -100110 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -90 -1004. 1. 6 被测值的处理记录上行程和下行程各试验点上取得的输出信号值与相应的理想值之差作为输出误差。输出误差一般应以理想输出量程的百分数表示。 而有些装备 (例如记录仪、 增益可调的装备)则以标称输入量程的百分数表示更为便利。对于每一个试验点, 应从连续循环中分别获取的上行程和下行程误差的读数求出上行程及下行程的误差平均值, 再从这些误差平均值中得出该试验点的误差平均值。将由此获得的所有误差见表 3, 误差平均值见图 1。5WW/ T 010120204. 1. 7 确定与准确度有关的因素4.
19、 1. 7. 1 概述由于测量次数有限 (见 4. 1. 3), 因此应以简单的数学方法而不应采用统计学方法处理误差, 确定与准确度有关的因素。 4. 1. 7. 2 4. 1. 7. 7 条文对不同的处理方法做了说明。4. 1. 7. 2 不准确度确定不准确度的方法是从表 3 中分别选择任一试验循环中增加或减少输入时任一被测值对理想值的最大正和负偏差, 并以理想输出量程的百分数表示并引入报告。4. 1. 7. 3 最大测量误差确定最大测量误差的方法是从表 3 的平均上行程误差和平均下行程误差中选择偏离最大的正或负数值。4. 1. 7. 4 非线性4. 1. 7. 4. 1 概述对于输入/ 输
20、出为线性关系的装备, 可根据相应上行程和下行程平均误差的总平均值绘制出曲线, 根据此曲线确定非线性 (见表 3 和图 1)。平均曲线与选定直线之间的最大正或负偏差以理想输出量程的百分数表示, 即是非线性, 其与死区和回差无关。4. 1. 7. 4. 2 端基非线性画一条在范围上限值和范围下限值上与平均校准曲线相吻合的直线就可以确定端基非线性。0 . 30 . 20 . 10- 0 . 1- 0 . 2- 0 . 301 02 03 04 05 06 0输入量程的百分数/ %7 08 09 01 0 0下行程平均值平均值132上行程平均值独立直线零基直线端基直线1 独立非线性,偏差为0 . 2
21、0 %;%2 端基非线性,偏差为- 0 . 2 8 %和在0 . 2 8 %;%3 零基非线性,偏差为0 . 2 2 %。%/%标引序号说明:图 1 误差曲线6WW/ T 01012020表 3 典型装备误差表第1 循环误差(输入范围的百分比%)输入量程的百分数01 02 03 04 05 06 07 08 09 01 0 0- 0 . 0 6+ 0 . 1 3+ 0 . 1 1- 0 . 0 4- 0 . 1 8- 0 . 2 7- 0 . 3 2- 0 . 2 7- 0 . 1 6+ 0 . 0 9- 0 . 0 4+ 0 . 1 4+ 0 . 2 3+ 0 . 2 4+ 0 . 1 3-
22、 0 . 0 2- 0 . 1 2- 0 . 1 7- 0 . 1 7- 0 . 0 6+ 0 . 0 4+ 0 . 0 8+ 0 . 0 9- 0 . 0 7- 0 . 1 6- 0 . 2 5- 0 . 3 0- 0 . 2 6- 0 . 1 5+ 0 . 1 1- 0 . 0 5+ 0 . 1 5+ 0 . 2 6+ 0 . 2 5+ 0 . 1 5+ 0 . 0 1- 0 . 1 0- 0 . 1 6- 0 . 1 5- 0 . 0 5+ 0 . 0 5+ 0 . 0 9+ 0 . 1 0- 0 . 0 4- 0 . 1 3- 0 . 2 3- 0 . 2 8- 0 . 2 2- 0
23、. 1 4+ 0 . 1 0+ 0 . 0 6+ 0 . 1 6+ 0 . 2 6+ 0 . 2 6+ 0 . 1 7+ 0 . 0 1- 0 . 0 8- 0 . 1 2- 0 . 1 3- 0 . 0 4+ 0 . 0 5+ 0 . 1 0+ 0 . 1 0- 0 . 0 5- 0 . 1 5- 0 . 0 2 5- 0 . 3 0- 0 . 2 5- 0 . 1 5+ 0 . 1 0- 0 . 0 5+ 0 . 1 5+ 0 . 2 5+ 0 . 2 5+ 0 . 1 50 . 0 0- 0 . 1 0- 0 . 1 5- 0 . 1 5- 0 . 0 5- 0 . 0 5 0+ 0 .
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