JJF1540—20151在線繞組溫升測(cè)試儀校準(zhǔn)規(guī)范1范圍本規(guī)范適用于工頻(50Hz或60Hz)條件下的在線繞組溫升測(cè)試儀(以下簡(jiǎn)稱測(cè)試儀)電阻功能的校準(zhǔn)。本規(guī)范不適用于變頻在線繞組溫升測(cè)試儀的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件:GB755旋轉(zhuǎn)電機(jī)定額和性能。GB4706.1家用和類似用途電器的安全第1部分:通用要求。GB9706.1醫(yī)用電氣設(shè)備第1部分:安全通用要求。凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于該規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。3概述測(cè)試儀是一種用于測(cè)量電機(jī)和變壓器等電工產(chǎn)品在帶電工作狀態(tài)時(shí)繞組溫升的電子設(shè)備,主要由直流恒流源、濾波器、A/D轉(zhuǎn)換器、光電隔離器和單片機(jī)等部件組成,廣泛應(yīng)用于醫(yī)用電氣、家用電器和農(nóng)機(jī)設(shè)備等產(chǎn)品的繞組溫升測(cè)量。測(cè)試儀屬電阻測(cè)量?jī)x器,其工作原理是通過(guò)內(nèi)部恒流源輸出直流電流至被測(cè)繞組,產(chǎn)生電壓信號(hào),經(jīng)放大、A/D轉(zhuǎn)換和CPU處理后送入顯示電路,分別得到被測(cè)繞組電壓未加載和加載時(shí)的電阻值,用電阻法測(cè)溫(計(jì)算公式見附錄D)得出被測(cè)繞組在加電工作一定時(shí)間的溫升。4計(jì)量特性4.1直流電阻測(cè)試儀的直流電阻測(cè)量范圍0.1Ω~10kΩ,最大允許誤差不超過(guò)±0.2%。4.2加載電壓變化的影響量在繞組帶電狀態(tài)下,加載電壓變化對(duì)測(cè)試儀電阻示值的影響量不超過(guò)±0.2%。注:以上所有技術(shù)指標(biāo)不用于合格性判定,僅供參考。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件環(huán)境溫度:20℃±5℃;相對(duì)濕度:35%~75%。5.2供電電源a)電壓:220V±22V;JJF1540—20152b)頻率:50Hz±0.5Hz;c)波形:正弦波,波形失真度不大于5%。5.3測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備5.3.1直流電阻器測(cè)量范圍:10mΩ~100kΩ;準(zhǔn)確度等級(jí):0.01級(jí)。5.3.2標(biāo)準(zhǔn)電阻器阻值范圍:1Ω~20kΩ,功率為3W;準(zhǔn)確度等級(jí):0.02級(jí)。5.3.3其他輔助設(shè)備5.3.3.1交流電壓表測(cè)量范圍0V~1kV,準(zhǔn)確度等級(jí)0.5級(jí)。5.3.3.2變壓器容量1kVA,最大輸出電壓500V。5.3.3.3調(diào)壓器容量500VA,0V~250V連續(xù)可調(diào)。6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表見表1。表1校準(zhǔn)項(xiàng)目一覽表序號(hào)校準(zhǔn)項(xiàng)目1直流電阻2加載電壓變化的影響量6.2校準(zhǔn)方法6.2.1校準(zhǔn)前檢查6.2.1.1外觀檢查目視或手動(dòng)操作,檢查測(cè)試儀的外觀,應(yīng)符合以下要求:a)面板上文字、標(biāo)志清晰可辨;b)外形結(jié)構(gòu)完好,無(wú)影響正常工作的機(jī)械損傷;c)外露部件無(wú)松動(dòng)。6.2.1.2通電檢查測(cè)試儀在校準(zhǔn)環(huán)境下,放置不少于2h后開機(jī)預(yù)熱,觀察被校測(cè)試儀的顯示功能。6.2.2直流電阻校準(zhǔn)點(diǎn)的選取原則,校準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)在量程的10%~100%之間均勻選取;準(zhǔn)確度最高的量程為基本量程。基本量程校準(zhǔn)點(diǎn)不少于5個(gè)點(diǎn),非基本量程選取10%、50%、100%(或附近值)3個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),或選取用戶指定校準(zhǔn)點(diǎn)。JJF1540—20153采用四端法接線,如圖1所示。將標(biāo)準(zhǔn)直流電阻器調(diào)至電阻值RN時(shí),讀取測(cè)試儀上電阻顯示值RX,示值誤差按公式(1)計(jì)算:δ=×100%(1)圖1測(cè)試儀直流電阻校準(zhǔn)接線圖式中:δ—被校測(cè)試儀示值誤差;RX—被校測(cè)試儀讀數(shù),Ω;RN—標(biāo)準(zhǔn)直流電阻器示值,Ω。6.2.3加載電壓變化的影響量采用1kVA變壓器次級(jí)繞組RL與標(biāo)準(zhǔn)電阻器Rm組成的校準(zhǔn)裝置。選取50%滿量程作為校準(zhǔn)點(diǎn),也可選擇電阻示值校準(zhǔn)點(diǎn)之內(nèi)的其他點(diǎn)。按圖2方式接線,先將變壓器次級(jí)繞組RL兩端的加載電壓調(diào)為0V(即未加載電壓時(shí)),測(cè)試儀測(cè)得RL與Rm的直流電阻值之和為R0;然后將次級(jí)繞組RL兩端的加載電壓分別調(diào)為110V、220V和380V(也可根據(jù)要求選擇其他電壓),測(cè)試儀測(cè)得RL與Rm的直流電阻值之和為R。加載電壓變化對(duì)測(cè)試儀電阻示值的影響量按公式(2)計(jì)算。圖2加載電壓變化的影響量校準(zhǔn)接線圖JJF1540—20154δ′=×100%(2)式中:δ′加載電壓變化對(duì)測(cè)試儀電阻示值的影響量;R—加載電壓時(shí),RL與Rm的電阻值之和,Ω;R0—未加載電壓時(shí),RL與Rm的電阻值之和,Ω。7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(報(bào)告)上反應(yīng),校準(zhǔn)證書(報(bào)告)應(yīng)至少包括以下信息:a)標(biāo)題,如“校準(zhǔn)證書”;b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書或報(bào)告的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);e)委托者的名稱和地址;f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接收日期;h)與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;i)對(duì)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;n)校準(zhǔn)證書和校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書或報(bào)告的聲明。校準(zhǔn)原始記錄、校準(zhǔn)證書(報(bào)告)內(nèi)頁(yè)格式見附錄A、附錄B、附錄C。8復(fù)校時(shí)間間隔間隔。JJF1540—20155附錄A校準(zhǔn)原始記錄格式在線繞組溫升測(cè)試儀校準(zhǔn)原始記錄委托單位單位地址 器具名稱器具型號(hào) 制造單位出廠編號(hào) 證書編號(hào)記錄編號(hào) 校準(zhǔn)人員核驗(yàn)人員 校準(zhǔn)地點(diǎn)□實(shí)驗(yàn)室□現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)日期 溫度℃濕度%RH其他 校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號(hào)規(guī)格證書編號(hào)有效期校準(zhǔn)項(xiàng)目一、外觀檢查:二、通電檢查:三、顯示能力:四、直流電阻:量程標(biāo)準(zhǔn)值/Ω被校測(cè)試儀顯示值/Ω誤差不確定度五、加載電壓變化的影響量加載電壓/V電阻示值/Ω量程:/Ω量程:/Ω量程:/Ω0110220380影響量δ′備注:加載電壓變化的影響量的計(jì)算方法見公式(A.1):δ′=×100%(A.1)δ′加載電壓變化對(duì)測(cè)試儀示值的影響量;R—加載電壓時(shí),RL與Rm的電阻值之和,Ω;R0—未加載電壓時(shí),RL與Rm的電阻值之和,Ω。第×頁(yè)共×頁(yè)6附錄B校準(zhǔn)證書內(nèi)頁(yè)格式證書編號(hào)××××××—××××校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)授權(quán)說(shuō)明校準(zhǔn)環(huán)境條件及地點(diǎn):℃相對(duì)濕度%其他校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)文件(代號(hào)、名稱):校準(zhǔn)所使用的主要測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):名稱測(cè)量范圍不確定度/準(zhǔn)確度等級(jí)檢定/校準(zhǔn)證書編號(hào)證書有效期至注:1.×××××僅對(duì)加蓋“×××××校準(zhǔn)專用章”的完整證書負(fù)責(zé)。2.本證書的校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)所校準(zhǔn)的對(duì)象有效。3.未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書面批準(zhǔn),不得部分復(fù)印證書。第×頁(yè)共×頁(yè)7附錄C校準(zhǔn)證書校準(zhǔn)結(jié)果頁(yè)格式證書編號(hào)××××××-××××1.外觀檢查2.通電檢查3.顯示能力4.直流電阻量程標(biāo)準(zhǔn)值/Ω示值/Ω示值誤差不確定度5.加載電壓變化的影響量加載電壓0V110V220V380V電阻示值(Ω)量程/Ω量程/Ω量程/Ω影響量δ′校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的評(píng)估和表述均符合JJF1059的要求。敬告:1.被校準(zhǔn)儀器修理后,應(yīng)立即進(jìn)行校準(zhǔn)。2.在使用過(guò)程中,如對(duì)被校準(zhǔn)儀器的技術(shù)指標(biāo)產(chǎn)生懷疑,請(qǐng)重新校準(zhǔn)。3.根據(jù)客戶要求和校準(zhǔn)文件的規(guī)定,通常情況下個(gè)月校準(zhǔn)一次。校準(zhǔn)員:核驗(yàn)員:JJF1540—20158附錄D電阻法測(cè)量溫升計(jì)算公式電阻法測(cè)量繞組溫升由以下公式計(jì)算得出:Δt=×(k+t1)-(t2-t1)式中:Δt—繞組溫升,℃;R1—實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的電阻值,Ω;R2—實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的電阻值,Ω;k—與導(dǎo)體材料電阻溫度系數(shù)有關(guān)的常數(shù),℃;對(duì)銅材料是234.5,對(duì)鋁材料是225;t1—實(shí)驗(yàn)開始時(shí)的室溫,℃;t2—實(shí)驗(yàn)結(jié)束時(shí)的室溫,℃。公式來(lái)源:國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB4706.1—2005。JJF1540—20159附錄E測(cè)量不確定度評(píng)定示例在線繞組溫升測(cè)試儀直流電阻測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定E.1測(cè)量方法用0.01級(jí)直流電阻箱作為標(biāo)準(zhǔn),采用四端法對(duì)一臺(tái)0.2級(jí)在線繞組溫升測(cè)試儀進(jìn)行校準(zhǔn),調(diào)節(jié)標(biāo)準(zhǔn)電阻箱至某一值RN,讀取測(cè)試儀顯示值RX。E.2測(cè)量模型ΔR=RX-RN(E.1)式中:ΔR—被校測(cè)試儀示值誤差,Ω;RX—被校測(cè)試儀示值,Ω;RN—標(biāo)準(zhǔn)直流電阻箱示值,Ω。E.3不確定度傳播率uc(ΔR)=[c1u(RX)]2+[c2u(RN)]2(E.2)式中:靈敏系數(shù)c1==1c2==-1E.4不確定度來(lái)源分析根據(jù)測(cè)量模型,被校在線繞組溫升測(cè)試儀直流電阻測(cè)量結(jié)果的不確定度將取決于輸入量RX和RN的不確定度。以下分別對(duì)2個(gè)輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)行評(píng)定。E.5標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RX)的評(píng)定輸入量RX的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(RX)主要來(lái)源于被校測(cè)試儀測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量u1和被校測(cè)試儀顯示分辨力引入的不確定度分量u2。E.5.1被校測(cè)試儀測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1,采用A類不確定度評(píng)定:A類不確定度主要來(lái)源于測(cè)試儀示值測(cè)量的重復(fù)性,依據(jù)本規(guī)范在相同的條件下對(duì)測(cè)試儀100Ω點(diǎn)重復(fù)測(cè)量10次,得到的測(cè)量結(jié)果如表E.1所示。表E.1測(cè)量序號(hào)12345實(shí)測(cè)值/Ω100.00100.01100.01100.00100.01測(cè)量序號(hào)678910實(shí)測(cè)值/Ω100.00100.00100.01100.00100.01JJF1540—201510實(shí)測(cè)結(jié)果的算術(shù)平均值:X=i=100.005Ω單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差:s(Xi)i(Xi-)2=5.3×10-3Ω式中:Xi—第i次測(cè)量值,Ω;-X—n次測(cè)量的平均值,Ω;n—重復(fù)測(cè)量次數(shù)。實(shí)際工作中取一次讀數(shù)為測(cè)量結(jié)果,故重復(fù)性引起的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u1=s(Xi)/100Ω=5.3×10-5E.5.2被校測(cè)試儀顯示分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2,采用B類不確定度評(píng)定被校測(cè)試儀的分辨力為0.001Ω,其不確定度區(qū)間半寬為a=0.001Ω/2=0.0005Ω服從均勻分布,k=3,則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u2=a/k/100Ω=0.0005Ω/3/100Ω=0.3×10-5由于重復(fù)性分量包含人員讀數(shù)測(cè)試儀分辨力引入的不確定度分量,且u1?u2,為避免重復(fù)計(jì)算,只計(jì)最大影響量