《JJG719-2021直流電動勢工作基準》解讀深入解析直流電測量標準新規(guī)程目錄規(guī)程概述01術語和定義02直流電動勢工作基準裝置03計量性能要求04檢定方法與步驟05規(guī)程實際應用0601規(guī)程概述規(guī)程背景與發(fā)布規(guī)程背景《JJG719-2021直流電動勢工作基準》旨在建立和保持直流電動勢測量的統(tǒng)一標準，以保障電力、通信及其他相關領域設備的準確性和可靠性。該規(guī)程的背景包括對現(xiàn)行標準的修訂需求及技術發(fā)展帶來的新挑戰(zhàn)。發(fā)布機構本規(guī)程由中華人民共和國國家市場監(jiān)督管理總局發(fā)布，體現(xiàn)了其權威地位和標準化工作的嚴肅性。國家市場監(jiān)督管理總局負責制定和發(fā)布國家計量檢定規(guī)程，確保各相關領域的技術規(guī)范統(tǒng)一。發(fā)布時間與實施時間《JJG719-2021直流電動勢工作基準》于2021年12月8日發(fā)布，并于2022年6月8日開始實施。該發(fā)布時間確保了規(guī)程的及時更新和廣泛傳播，同時為相關行業(yè)提供了足夠的準備和適應時間。規(guī)程實施時間與機構010302發(fā)布與實施時間《JJG719-2021直流電動勢工作基準》于2021年12月8日發(fā)布，并于2022年6月8日正式實施。這一規(guī)程為直流電動勢的測量提供了權威的指導和標準。國家市場監(jiān)督管理總局該規(guī)程由國家市場監(jiān)督管理總局負責發(fā)布，體現(xiàn)了其對國家計量標準的管理和監(jiān)督職責。國家市場監(jiān)督管理總局通過這一規(guī)程，確保了直流電動勢工作的一致性和準確性。法規(guī)更新與調整隨著科技的進步和技術的發(fā)展，相關法規(guī)和標準也會不斷更新和調整。國家市場監(jiān)督管理總局將根據實際需求和反饋，對《JJG719-2021直流電動勢工作基準》進行適時修訂，以適應新的發(fā)展要求。規(guī)程適用范圍010203適用對象本規(guī)程適用于直流電動勢工作基準計量器具的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。這意味著所有與直流電動勢相關的測量儀器，如電壓表、電流表和電源等，均需符合該標準的要求。不適用范圍雖然規(guī)程適用于多種直流電動勢計量器具，但部分特定類型的設備可能不在其覆蓋范圍內。例如，那些專為交流電或高頻信號設計的儀器，以及非常規(guī)的直流電源設備，可能不被包含在本規(guī)程中。特殊領域應用在特定的工業(yè)領域，如航空航天和軍事設施中，對直流電動勢的要求更為嚴格。在這些領域，相關設備除了需滿足規(guī)程的基本要求外，還需通過額外的認證和檢驗，以確保其精確性和可靠性。02術語和定義直流電動勢副基準裝置直流電動勢副基準裝置定義直流電動勢副基準裝置是用于保存直流電壓主基準或直流電壓作證基準復現(xiàn)電壓單位的裝置，可開展相應的量值傳遞工作。該裝置由直流電動勢副基準器、電動勢差值測量系統(tǒng)、溫度測量系統(tǒng)及恒溫油槽組成。直流電動勢副基準器組成直流電動勢副基準器通常由20只飽和標準電池組成，這些電池具有規(guī)定的電動勢值。其正極材料為汞，負極材料為10%鎘汞齊Gd(Hg)，電解液為硫酸鎘飽和水溶液，所有化學物質密封在“H”形的玻璃管內，以保持其穩(wěn)定性和準確性。溫度對電動勢影響直流電動勢副基準裝置中的飽和標準電池的電動勢值受溫度變化的影響。對于20℃下的標準電池，其電動勢值約為1.0186V。當環(huán)境溫度偏離20℃時，需根據公式(1)計算其電動勢值，以確保在不同溫度條件下仍能保持準確和穩(wěn)定。副基準裝置檢定方法直流電動勢副基準裝置的檢定采用差值替代法和閉環(huán)對稱觀測法。使用標準電池比較儀或數字電壓表測量電壓差值，結合溫度測量系統(tǒng)確保測量精度和穩(wěn)定性。檢定過程中還需進行短期和長期穩(wěn)定性考核，以確保裝置性能。直流電動勢工作基準裝置01020304微波部分微波部分是直流電動勢工作基準裝置的核心組件之一，通過利用微波技術產生高精度的電磁場，為后續(xù)測量提供穩(wěn)定的參考信號。這一部分通常與低溫環(huán)境和精密電壓測量相結合，以確保測量的準確性和穩(wěn)定性。低溫部分低溫部分在直流電動勢工作基準裝置中用于維持一個穩(wěn)定的低溫環(huán)境，以保障整個裝置在高精度測量時不受環(huán)境溫度變化的影響。該部分采用先進的制冷技術和溫控系統(tǒng)，確保測量環(huán)境的恒定低溫條件。精密電壓測量部分精密電壓測量部分負責對被測對象進行精確的電壓測量，其關鍵部件包括高精度的電壓傳感器和測量電路。這部分的設計和制造要求極高，以確保測量結果的準確性和重復性，滿足高精度測量需求。軟件部分軟件部分包括數據處理和校準程序，用于處理從精密電壓測量部分采集的數據，并確保輸出結果符合國際和國家標準。軟件部分還具有數據記錄、分析和報告功能，提高了整體操作的效率和精度。差值法與其他方法差值法基本原理差值法通過測量兩個不同條件下的物理量，計算出待測物理量的值。該方法利用定值電阻和電壓表，通過調節(jié)滑動變阻器，使電流表在不同電壓下顯示不同的讀數，從而計算出電壓表的內阻。電壓表差值法步驟電壓表差值法首先將定值電阻接入電路，并調整滑動變阻器的阻值，使得電壓表的示數變化。通過測量不同阻值下的電壓表讀數，可以計算出電壓表的內阻，同時也可以驗證電壓表的精度。電流表差值法步驟電流表差值法使用電流表替代電壓表進行測量。將定值電阻接入電路，并通過調整滑動變阻器使得電流表的示數發(fā)生變化。記錄不同阻值下的電流表讀數，計算出電流表的內阻。這種方法適用于高精度測量。替代法基本原理替代法通過用標準電阻箱替換待測電阻，并在相同電源和測量條件下，記錄下標準電阻箱的阻值。該阻值即為待測電阻的準確值。替代法在高精度測量中廣泛應用，能夠提供較高的測量精度。半偏法基本原理半偏法通過測量電流表或電壓表在特定條件下的偏轉角度，計算出其內阻。該方法要求電流表或電壓表在滿偏狀態(tài)下，通過調節(jié)滑動變阻器使得電流或電壓達到中間位置，然后讀取對應的阻值。03直流電動勢工作基準裝置裝置結構與組成定子部分定子是直流電動機的重要組成部分，主要由主磁極、換向極和電刷裝置構成。主磁極用于產生磁場，通常采用永磁或電磁鐵。換向極用來改善換向，減少火花的產生，而電刷裝置則負責將電樞繞組與外電路連接。轉子部分轉子是直流電機的核心部件，由電樞鐵芯、電樞繞組、換向器和轉軸組成。電樞鐵芯用于嵌放電樞繞組，減少渦流和磁滯損耗。電樞繞組在磁場中產生感應電動勢和電磁轉矩，實現(xiàn)機電能量轉換。換向器與電刷裝置換向器又稱整流子，在直流電機中，通過電刷與換向器的配合，將電刷端的直流電源轉換為電樞繞組內的交變電流。在直流發(fā)電機中，換向器將電樞繞組的交變電動勢轉換為端電壓輸出。電刷裝置負責引入或引出直流電壓和電流，確?；瑒咏佑|的可靠性。飽和標準電池特性飽和標準電池定義飽和標準電池是指能夠復現(xiàn)并保存電壓單位伏特的量值的電化學系統(tǒng)。它通過化學反應產生穩(wěn)定可靠的電動勢，分為飽和式和不飽和式兩種類型，分別用于高精度測量和一般電量具校準。飽和標準電池特性飽和標準電池具有高度穩(wěn)定的電動勢和較小的溫度系數。其正極采用硫酸亞汞/汞電極，負極為鎘汞齊，電解液為酸性硫酸鎘溶液。飽和式電池在20℃時，其直流電動勢約為1.0186V。不飽和標準電池特性不飽和標準電池雖然穩(wěn)定性略差，但溫度系數較小，適合常規(guī)計量和便攜式設備使用。其電解液未達到飽和狀態(tài)，通常用于實驗室和工業(yè)應用中，保持一定的可逆性和精度。溫度對標準電池影響飽和標準電池的溫度系數較大，約為－40μV/℃，需通過溫度修正公式保持穩(wěn)定性。不飽和式溫度系數較低，約－4μV/℃，但在精密測量中仍需考慮溫度變化的影響。檢定方法及設備檢定設備概述直流電動勢工作基準的檢定主要使用直流電動勢副基準器、恒溫油槽、標準電池比較儀和數字電壓表等設備。這些設備確保了檢定過程的準確性和穩(wěn)定性，是檢定工作的重要工具。直流電動勢副基準器直流電動勢副基準器通常由10只到20只飽和標準電池組成，用于保存直流電壓主基準或作證基準，并開展量值傳遞工作。其電動勢值溯源到直流電壓基準，范圍為(1.0186000~1.0186700)V，單只年變化不超過0.5μV。恒溫油槽恒溫油槽用于存放直流電動勢副基準器及被檢的直流電動勢工作基準電池及其他參與測量的飽和標準電池。其溫度穩(wěn)定性及均勻性指標需達到特定標準，以確保測量期間的穩(wěn)定性。標準電池比較儀標準電池比較儀主要用于差值替代法的閉環(huán)對稱觀測中，通過測量被檢標準電池與過渡用標準電池的差值，直接讀取其電動勢值。其準確度等級為0.01級，測量范圍為(1.0179000~1.0202110)V。數字電壓表數字電壓表用于測量電壓差值，具有高分辨率和低熱電勢。其主要特點包括分辨力不大于0.01μV，24小時最大允許誤差為±0.3μV，以及低熱電勢程控開關，確保測量數據的準確性和可靠性。04計量性能要求電動勢范圍與穩(wěn)定性指標0103電動勢范圍規(guī)定《JJG719-2021直流電動勢工作基準》明確規(guī)定了電動勢的范圍，即在標準溫度和濕度條件下，工作基準的電動勢值應在（1.0186000～1.0186700）V之間，以確保測量的準確性和一致性。穩(wěn)定性指標要求該標準對工作基準電池組的穩(wěn)定性提出了嚴格要求，其中單只標準電池的年變化量不得超過1.0uV，整組工作基準中各電池平均值的年變化不超過0.7V，以保證長期使用中的穩(wěn)定輸出。環(huán)境條件影響考量標準中還特別提到了環(huán)境因素對電動勢的影響，如溫度和濕度的變化，要求非控溫標準電池應具備相應的防護措施，如漏油孔，以適應各種環(huán)境條件。02通用技術要求準確度通用技術要求中對準確度提出了嚴格要求，確保測量結果的可靠性和一致性。直流電動勢工作基準需具備高準確度，通常以最大允許誤差的形式給出，如±0.02%。穩(wěn)定性通用技術要求強調了測量設備的穩(wěn)定性，以確保在不同環(huán)境和條件下均能提供一致的測量結果。這包括對溫度、濕度和電磁干擾等因素的控制。環(huán)境適應性直流電動勢工作基準需在各種環(huán)境條件下穩(wěn)定工作，包括溫度、濕度、電磁場等。通用技術要求規(guī)定了設備的環(huán)境適應性，以確保其在各種使用環(huán)境中的性能穩(wěn)定。安全性通用技術要求中包含了對設備安全性的規(guī)定，確保操作人員在使用過程中的安全。這包括設備的絕緣性能、接地要求以及操作過程中的安全防護措施。檢定周期與條件檢定周期定義直流電動勢工作基準的檢定周期是指對計量器具進行定期檢定的時間間隔。通常，檢定周期依據設備使用頻率、負荷情況和環(huán)境條件來確定，以確保量值的準確性和可靠性。首次檢定與后續(xù)檢定首次檢定是在設備投入使用前進行的，以確保其符合技術規(guī)范。后續(xù)檢定則在設備在使用過程中定期進行，以保持其性能的穩(wěn)定性和準確性。根據JJG719-2021規(guī)程，后續(xù)檢定間隔通常為一年。使用中檢查除了定期的首次檢定和后續(xù)檢定外，設備在使用期間還需進行不定期的使用中檢查。這包括在日常操作中的連續(xù)監(jiān)控和測量，以確保任何微小的變化都能被及時發(fā)現(xiàn)并糾正。05檢定方法與步驟外觀檢查與初步測試1234包裝完整性檢查首先需要檢查設備的包裝是否完好無損，確保在運輸過程中未受到損壞。觀察外包裝是否有明顯破損、變形或受潮跡象，以確保設備在交付使用時處于良好狀態(tài)。設備外觀檢查對直流電動勢工作基準設備進行外觀檢查，包括外殼、接口和按鈕等部件。檢查是否有劃痕、污漬或其他損傷，確保所有部件完好且無缺失，為后續(xù)測試做好準備。安裝與連接檢查檢查設備的安裝配件及連接線纜是否齊全并正確安裝。確認所有連接部分無松動、脫落情況，保證設備能夠正常工作，避免因安裝不當導致測量誤差。電源及開關功能測試初步測試設備電源是否正常工作，包括電池電量和電源適配器的連接情況。同時驗證開關功能是否正常，確保設備能夠正常開啟和關閉，為下一步正式測量奠定基礎。標準電池比較儀使用方法準備工作使用標準電池比較儀前，確保設備處于正常工作狀態(tài)，電量充足。同時準備待測電池，并確保其表面干凈無污垢或腐蝕物，以保證測試結果的準確性。連接測試儀將標準電池比較儀的紅色夾子連接到電池的正極，黑色夾子連接到負極。確保接觸良好，無松動現(xiàn)象，以提高測試數據的準確性和穩(wěn)定性。設置檢測模式根據電池類型和測試需求，選擇適合的檢測模式，如容量檢測、內阻檢測等。輸入電池基本信息，如類型和額定容量，以確保測試過程符合標準要求。讀取檢測結果完成檢測后，標準電池比較儀會顯示電壓、電流、內阻、容量等參數。通過分析這些數據，可以判斷電池的健康狀況，為后續(xù)處理提供依據。結束測試與后續(xù)操作測試結束后，斷開測試儀與電池的連接，妥善保存設備。根據測試結果，進行更換電池或充電等處理，確保電池性能達到最佳狀態(tài)。數字電壓表檢定流程準備階段在檢定數字電壓表前，需要準備直流信號源、標準電壓表和被檢數字電壓表。確保所有設備處于良好狀態(tài)，并按照規(guī)程要求進行預熱和校準，以確保測量的準確性和穩(wěn)定性。連接與設置將數字電壓表通過適當連接線與直流信號源和標準電壓表相連。設置標準電壓表為已知參考電壓，確保其輸出穩(wěn)定且可追溯到國家或國際標準。調整直流信號源的輸出電壓，使其覆蓋被檢表的整個量程。數據采集與記錄啟動數據采集系統(tǒng)，記錄標準電壓表和被檢數字電壓表的讀數。對每個檢定點重復測量多次，取平均值以減小誤差。記錄環(huán)境條件如溫度、濕度等，以便于數據分析和結果評估。數據處理與分析將采集到的數據導入計算機進行處理，計算被檢數字電壓表的顯示值與實際值之間的誤差。分析數據中的異常值和趨勢，判斷是否存在系統(tǒng)性誤差或漂移，并進行必要的修正。檢定結果判定根據數據處理的結果，判定被檢數字電壓表是否合格。如果誤差在允許范圍內，則檢定合格；如果超出允許誤差范圍，則需要對設備進行進一步檢查和調整。最終出具詳細的檢定報告，并提供后續(xù)維護建議。06規(guī)程實際應用對電力系統(tǒng)影響提高電能質量直流電動勢工作基準的引入，有助于統(tǒng)一和規(guī)范電力系統(tǒng)中的電壓和電流測量，從而提升整體電能質量。高質量的電能是電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行的基礎，也是高效能源利用的關鍵。優(yōu)化電力傳輸高精度的直流電動勢標準能夠有效減少電力傳輸過程中的誤差，確保電網中各環(huán)節(jié)的電壓和電流一致性，從而提高電力傳輸效率，降低損耗，增強電網穩(wěn)定性。支持新能源并網直流電動勢工作基準為新能源如太陽能、風能的并網提供了技術保障，通過標準化和規(guī)范化，使新能源可以更好地融入電力系統(tǒng)，實現(xiàn)高效、穩(wěn)定的能源供給。促進電力設備發(fā)展直流電動勢工作基準