JJF 1509-2015电阻应变式压力传感器型式评价大纲-(高清原版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 5 0 92 0 1 5电阻应变式压力传感器型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fP r e s s u r eT r a n s d u c e r 2 0 1 5-0 1-3 0发布2 0 1 5-0 4-3 0实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布市场监管总局市场监管总局电阻应变式压力传感器型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fP r e s s u r eT r a n s
2、 d u c e rJ J F1 5 0 92 0 1 5 归 口 单 位:全国压力计量技术委员会 主要起草单位:山东省计量科学研究院陕西省计量科学研究院贵州省计量测试院 参加起草单位:皓格集团有限公司 本大纲委托全国压力计量技术委员会负责解释J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局本规范主要起草人:马 堃(山东省计量科学研究院)张 帅(山东省计量科学研究院)王鸿雁(陕西省计量科学研究院)宋 勇(山东省计量科学研究院)李 倩(贵州省计量测试院)参加起草人:吴 浩(皓格集团有限公司)J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局目 录引言()1 范围(1)2
3、 引用文件(1)3 术语和定义(1)3.1 热滞后(1)3.2 热零点偏移(1)3.3 热灵敏度漂移(1)4 概述(1)5 法制管理要求(2)5.1 计量单位(2)5.2 准确度等级(2)5.3 计量法制标志和计量器具标识(2)5.4 外部结构设计要求(2)5.5 提交的技术资料(2)5.6 试验样机(2)6 计量要求(3)6.1 示值误差(3)6.2 重复性误差(3)6.3 迟滞(3)6.4 线性误差(3)7 通用技术要求(3)7.1 正常工作条件(3)7.2 参考条件(3)7.3 外观(4)7.4 电气性能(4)7.5 温度影响(4)7.6 湿热影响(5)7.7 零点漂移(5)7.8 外界
4、磁场影响(5)7.9 高频辐射抗干扰(5)7.1 0 振动(5)7.1 1 冲击(5)7.1 2 超负荷(5)7.1 3 加速工作寿命(5)7.1 4 安装位置影响(6)J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局7.1 5 静压影响(只对差压传感器)(6)8 型式评价项目一览表(6)9 试验项目的试验条件和方法(7)9.1 试验条件(7)9.2 试验点(8)9.3 外观(8)9.4 示值误差(8)9.5 重复性误差(1 0)9.6 迟滞(1 0)9.7 线性误差(1 1)9.8 电气性能(1 1)9.9 温度影响(1 3)9.1 0 湿热影响(1 5)9.1 1 零点漂移(
5、1 5)9.1 2 外界磁场影响(1 6)9.1 3 高频辐射抗干扰(1 7)9.1 4 振动试验(1 7)9.1 5 冲击试验(1 8)9.1 6 超负荷试验(1 8)9.1 7 加速工作寿命试验(1 9)9.1 8 安装位置影响(1 9)9.1 9 静压影响(只对差压传感器)(2 0)1 0 型式评价结果的判定原则(2 0)1 1 型式评价原始记录格式(2 1)附录A 压力传感器的工作直线(2 2)附录B 检测差压传感器的附加要求(2 4)附录C 压力传感器型式评价原始记录(2 5)J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局引 言J J F1 0 1 6 计量器具型式评
6、价大纲编写导则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义、J J F1 0 0 8 压力计量名词术语及定义共同构成本大纲修订工作的基础性系列规范。本大纲结合我国国情,在G B/T1 8 8 0 62 0 0 2 电阻应变式压力传感器总规范以及J J G8 6 01 9 9 4 压力传感器(静态)的基础上,采用了G B/T1 5 4 7 81 9 9 5 压力传感器性能试验方法、G B/T7 6 6 52 0 0 5 压力传感器通用术语的部分内容,进行制定的。本大纲与G B/T1 8 8 0 62 0 0 2相比,除编辑性修改外,按照J J G8 6 01 9 9 4重新编写了传感器的计量要
7、求以及绝缘电阻、零点漂移的技术要求,重新编写了试验设备中的对压力标准器的要求;结合G B/T1 8 8 0 62 0 0 2以及J J G8 6 01 9 9 4细化并理顺了试验方法。本规范为首次发布。J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局电阻应变式压力传感器型式评价大纲1 范围本型式评价大纲适用于(-0.15 0 0)MP a的电阻应变式压力传感器(静态)(以下简称传感器)的型式评价。2 引用文件本大纲引用下列文件:J J G8 6 01 9 9 4 压力传感器(静态)G B/T2 4 2 3.51 9 9 5 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验E a:冲
8、击G B/T2 4 2 3.1 02 0 0 8 电工电子产品环境试验 第2部分:试验方法 试验F c:振动(正弦)G B/T7 6 6 52 0 0 5 压力传感器通用术语G B/T1 5 4 7 81 9 9 5 压力传感器性能试验方法G B/T1 7 2 1 4.32 0 0 0 工业过程测量和控制装置的工作条件 第3部分:机械影响G B/T1 7 6 2 6.32 0 0 6 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验G B/T1 8 8 0 62 0 0 2 电阻应变式压力传感器总规范凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所
9、有的修改单)适用于本规范。3 术语和定义3.1 热滞后 t h e r m a lh y s t e r e s i s传感器测量范围的某一点上,当温度以逐渐上升和逐渐下降的两种方式接近并达到某一温度时,传感器输出值之差的最大值。注:热滞后反映传感器吸收再释放热量后输出特性的变化。3.2 热零点偏移 t h e r m a l z e r os h i f由于环境温度变化引起的零点示值偏移。3.3 热灵敏度漂移 t h e r m a l s e n s i t i v i t ys h i f由于温度变化而引起的灵敏度漂移。4 概述传感器是一种能感受压力信号,并能按照一定的规律将压力信号转换
10、成可用的输出电信号的器件或装置,可用于测量气体和液体的表压、差压及绝压。电阻应变式压力传感器的工作原理是利用弹性元件,将被测压力的变化转换成制作1J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局在弹性元件上的电阻器的应变产生阻值的变化,然后利用电桥电路获得与压力成一定关系的电信号输出。5 法制管理要求5.1 计量单位传感器的压力计量单位为P a(帕斯卡),或是它的十进倍数单位:k P a、MP a等。5.2 准确度等级传感器的准确度等级应从以下序列中选取:0.0 1,0.0 2,0.0 5,0.1,0.2/0.2 5,0.5,1.0,1.5,2.0/2.5,4。5.3 计量法制标
11、志和计量器具标识应在传感器的铭牌或面板等明显部位标注计量法制标志和计量器具标识,其标志和标识应清晰可辨、牢固可靠。5.3.1 计量法制标志的内容 制造计量器具许可证的标志和编号(试验样机应留出相应位置);产品合格印证(可与传感器本体分开设置)。5.3.2 计量器具标识的内容 传感器的生产厂名称或商标;传感器的名称、规格(型号);准确度等级;测量范围;出厂编号和生产日期;传感器的电源电压及其他技术指标;需要限制使用场合的特殊说明(可在使用说明书中说明);产品制造所依据的标准(可在产品包装或使用说明书中说明)。5.4 外部结构设计要求传感器如果有安装说明的标志,应在使用说明书中明示。5.5 提交的
12、技术资料5.5.1 样机照片。5.5.2 产品标准。5.5.3 合法经营的证明文件。5.5.4 总装图、电路图和主要零部件图。5.5.5 使用说明书。5.5.6 制造单位或技术机构所做的试验报告。5.6 试验样机申请单位应提供自己生产的样机。申请单位可以按单一产品提出申请,也可以按系列产品提出申请。按单一产品申请的,样机数量为3台;按系列产品申请的,应提供所申请系列的所有规格的样机,抽取每一系列产品中三分之一有代表性的规格产品进行试验,每种规格提供试验样机数量按单一产品的原则执行。具有代表性的规格,由受理申2J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局请的政府计量行政部门与承
13、担试验的技术机构根据申请单位提供的技术文件和产品规格确定。一般情况下,样机由申请单位自行送样。6 计量要求6.1 示值误差传感器的示值误差按准确度等级划分,应符合表1的规定。表1 准确度等级及最大允许误差准确度等级最大允许误差/%(以满量程输出值的百分数表示)0.0 10.0 10.0 20.0 20.0 50.0 50.10.10.2/0.2 50.2/0.2 50.50.51.01.01.51.52.0/2.52.0/2.54.04.06.2 重复性误差传感器的重复性误差不得大于最大允许误差的绝对值。6.3 迟滞传感器的迟滞不得大于最大允许误差的绝对值。6.4 线性误差传感器的线性误差的绝
14、对值不得大于最大允许误差的绝对值。非线性传感器对此不作要求。7 通用技术要求7.1 正常工作条件传感器正常工作环境温度下限值优先从下列数据中选取:下限温度:(0,-1 0,-2 5,-4 0,-5 5);传感器正常工作环境温度上限值优先从下列数据中选取:上限温度:(4 0,5 5,7 0,8 5,1 0 0,1 2 5,1 5 0,1 7 5)。7.2 参考条件在下列条件下,仪表的示值误差、重复性误差、迟滞、线性误差应符合本规范有关3J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局的规定。7.2.1 环境温度:检验时的环境温度视被检传感器的准确度等级而定,应符合表2的要求。表2
15、温度范围准确度等级温度0.0 1,0.0 2级(2 01)0.0 5级(2 02)0.1,0.2/0.2 5,0.5级(2 03)1.0级及以下等级(2 05)7.2.2 检验前,传感器应在检验的环境温度下放置2h以上,方可进行检验。7.2.3 相对湿度:8 0%。7.3 外观7.3.1 传感器在外壳上或外壳的铭牌上应清楚地标明其产品名称和型号、编号。测量范围、准确度等级、制造厂家、制造日期、制造计量器具许可证标志及编号、额定工作电压可在外壳或铭牌上标明,或在相应的技术文件中说明。防爆产品还应有相应的防爆标志。7.3.2 传感器的配套应完整,可见部分应无明显的瑕疵、划痕;接头螺纹应无毛刺和损伤
16、:所有结构连接件和电气连接件应安装牢固,不应有松动、脱焊、接触不良等现象。7.3.3 差压传感器的高压(+)和低压(-)接嘴应有明确的永久性标志。7.3.4 传感器的电源端和信号输出端应有明确的区别标志。7.4 电气性能7.4.1 输入阻抗传感器的输入阻抗应优先从下列数值中选取:(0.0 6,0.1 2,0.1 5,0.2 4,0.3 5,0.4 8,0.6,0.8,1.0,1.6,2.0,2.4,3,5,1 0)k。7.4.2 输出阻抗传感器的输出阻抗应优先从下列数值中选取:(0.0 6,0.1 2,0.1 5,0.2 4,0.3 5,0.4 8,0.6,0.8,1.0,1.6,2.0,2.
17、4,3,5,1 0)k。7.4.3 绝缘电阻传感器的引出线与壳体间的绝缘电阻应不小于5M。7.5 温度影响当传感器使用环境温度偏离参比工作条件时,传感器的热零点漂移、热灵敏度漂移、热零点滞后和热灵敏度滞后应符合表3的规定。4J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局表3 温度影响各试验的最大允许误差技术指标准确度等级0.0 1级0.0 2级0.0 5级0.1级0.2级0.5级1.0级2.0级热零点漂移/%F S热灵敏度漂移/%F S0.0 10.0 30.0 50.1热零点滞后/%F S0.0 10.0 20.0 50.10.20.51.02.0热灵敏度滞后/%F S0.0
18、 0 5 0.0 10.0 20.0 50.10.20.51.07.6 湿热影响将传感器放置在恒温恒湿试验箱内,在规定的温度(4 0 2)和相对湿度(9 1%9 5%)下保持4 8h后,将传感器取出放到试验环境中,在1 0m i n内测量传感器的绝缘电阻,2h后测量传感器的零点输出值。试验后应进行计量性能试验。传感器的绝缘电阻应不小于2M,计量性能的试验结果应符合6.16.4的要求。7.7 零点漂移零点漂移不得大于最大允许误差绝对值的1/2,绝压传感器对此不作要求。7.8 外界磁场影响在强度为4 0 0A/m的外界磁场影响下,传感器的零点变化量不应超过最大允许误差的绝对值。7.9 高频辐射抗干
19、扰在严酷度等级一般为2级(频率8 0MH z 1GH z,电场强度3V/m)的磁场中,传感器的示值变化量不应超过最大允许误差的绝对值。7.1 0 振动传感器应能承受G B/T1 7 2 1 4.32 0 0 0中V.H.5级的振动。试验中,零点变化量不应超过最大允许误差的绝对值,试验后计量性能的试验结果应符合6.16.4的要求。7.1 1 冲击传感器在冲击试验中,零点变化量不应超过最大允许误差的绝对值,试验后,计量性能的试验结果应符合6.16.4的要求。7.1 2 超负荷传感器应能承受表4规定的超负荷,试验后,计量性能的试验结果应符合6.16.4的要求。表4 超负荷试验测量范围上限值超负荷时间
20、6 0MP a1 2 0%测量范围上限6 0MP a1 1 0%测量范围上限5m i n7.1 3 加速工作寿命传感器应能承受表5所规定的正弦波形,试验后,计量性能的试验结果应符合6.16.4的要求。5J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局表5 加速工作寿命试验测量范围上限/MP a幅值(量程的百分数)/%F S谷值峰值交变频率/(次/m i n)试验周期6 02 07 58 56 06 02 57 08 04 51 057.1 4 安装位置影响传感器在改变安装位置后,其零点变化应符合表6的规定。表6 安装位置影响试验技术指标准确度等级0.0 1级0.0 2级0.0 5
21、级0.1级0.2级0.5级1.0级2.0级位置影响(零点变化)/%F S 0.0 0 50.0 10.0 20.0 50.10.30.51.07.1 5 静压影响(只对差压传感器)差压传感器在静压影响试验中,零点变化量不应超过其最大允许误差的绝对值,试验后,其计量性能应符合6.16.4的规定。8 型式评价项目一览表传感器的型式评价项目见表7。表7 传感器的型式评价项目一览表序号型式评价项目名称对应的要求条款号对应的方法条款号备注一、法制管理要求1计量单位5.1 观察项目2准确度等级5.2 观察项目3标志和标识5.3 观察项目4外部结构设计要求5.4 观察项目5提交的技术文件5.5 观察项目二、
22、计量要求6示值误差6.19.47重复性误差6.29.58迟滞6.39.69线性误差6.49.7三、通用技术要求1 0外观7.39.81 1电气性能7.49.86J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局表7(续)序号型式评价项目名称对应的要求条款号对应的方法条款号备注1 2温度影响7.59.91 3湿热影响7.69.1 01 4零点漂移7.79.1 11 5外界磁场影响7.89.1 21 6高频辐射抗干扰7.99.1 31 7振动7.1 09.1 41 8冲击7.1 19.1 51 9超负荷7.1 29.1 62 0加速工作寿命7.1 39.1 72 1安装位置影响7.1
23、49.1 82 2静压影响7.1 59.1 9适用于差压传感器9 试验项目的试验条件和方法9.1 试验条件9.1.1 试验的设备条件9.1.1.1 压力标准器。对0.1级以下的被检压力传感器,整套检定设备检定时引入的扩展不确定度U应不超过被检压力传感器最大允许误差绝对值的1/4;对0.1级和0.0 5级被检压力传感器,由此引入的扩展不确定度U应不超过被检压力传感器最大允许误差绝对值的1/3;对0.0 5级以上的被检压力传感器,由此引入的扩展不确定度U应不超过被检压力传感器最大允许误差绝对值的1/2。9.1.1.2 激励电源。激励电源应按传感器要求配套,除非传感器对激励电源稳定性无特殊要求,否则
24、其稳定度应为被检传感器最大允许基本误差绝对值的1/51/1 0,可选用精密稳压电源、稳流电源、干电池或蓄电池等。9.1.1.3 读数记录装置。检测传感器用的读数记录装置最大允许误差的绝对值,应小于被检传感器基本误差绝对值的1/51/1 0,可选用数字式电压表、数字式频率计、电流表等。9.1.1.4 其他设备。真空计、数字式气压计(或标准气压表)、温度计、湿度计、精密电阻箱、数字万用表、绝缘电阻测试仪、调温调湿箱、超低温试验箱、振动台、冲击台、压力表交变负荷试验机、射频功率放大器、千兆赫信号源及电波暗室、场强计、功率计、磁场发生器等。9.1.1.5 与压力标准器配套使用的加压(或抽空)系统应在示
25、值检测范围内连续可调。9.1.2 试验的环境条件按7.2的参考条件。7J J F1 5 0 92 0 1 5市场监管总局市场监管总局9.2 试验点准确度等级高于0.0 5级(含0.0 5级)的传感器,应在测量范围内至少均匀或合理地选取9个检测点(包括零点)。准确度等级低于0.1级(含0.1级)的传感器,应在测量范围内至少均匀或合理地选取6个检测点(包括零点)。对测量范围包括正压和负压的传感器,正压和负压可分别进行检测。9.3 外观 试验目的检验传感器的外观在以下条件下能否符合7.3的要求。试验条件试验在7.2规定的参考条件下进行。试验程序目测和通电检查。数据处理记录外观检查情况。合格判据传感器
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