JJG 285-1993 带时间比例、比例积分微分作用的动圈式温度指示调节仪表检定规程.pdf

1、ZYZYG 中华人民共和国国家计量检定规程JJG 285-1993 带时间比例、比例积分微分作用的动圈式温度指示调节仪表Movingcoil Temperature Indicating Instrument with Time Proportional or PID Action 1993一06-04发布1993一12一01实施国家技术监督局发布JJG 285一1993带时间比例、比例积分微分作用的动圈式温度指示调节仪表检定规程i广广h、飞飞V.，、JJG 285一1993Verification Regulation of Movingcoil :代替JJG285- 1982 f Temp

2、erature Indicating Instrument with Time Proportional or PID Action 本检定规程经国家技术监督局于1993年06月04日批准，并自1993年12月01日起施行。归口单位:上海市技术监督局起草单位:1工海市计量技术研究所本规程技术条文由起草单位负责解释JJG 285-1993 本规程主要起草人:朱家良(上海市计量技术研究所)卢仲碧(上海市计量技术研究所)JJG 285-1993 目录概述(1 ) 一技术要求(川(一)仪表指示部分(1 ) (二)仪表时间比例调节部分(1 ) (三)仪表比例积分微分调节部分(2 ) 一检定条件(2 )

3、四检定项目和检定方法(4 ) (一)仪表指示部分的检定(5 ) (二)仪表时间比例调节部分的检定(5 ) (三)仪表比例积分微分调节部分的检定. . (6) 五检定结果的处理和检定周期(10)附录1名词及定义. . (11) 附录2带比例积分微分作用仪表设定点偏差检定方法(12)附录3仪表比例范围、积分时间、微分时间的图解法(13) 附录4仪表比例范围、积分时间、微分时间分别测量法(15)附录5带时间比例调节仪表检定记录格式(调节部分).(16) 附录6带比例积分微分调节仪表检定记录格式(调节部分) (17) JJG 285-1993 带时间比例、比例积分微分作用的动圈式温度指示调节仪表检定规

4、程本规程适用于新制造、使用中和修理后的与热电阻或热电偶配合使用的，带时间比例、比例积分微分(简称PID)作用的动圈式温度指示调节仪表(以下简称仪表)的检定。一概述仪表配热电阻或热电偶用以测量和控制温度。仪表由测量电路、动圈测量机构和电子调节电路等三部分组成。如图1所示。热电阻-1或热电偶1(一)仪表指示部分图1原理方框图一技术要求继电器断续输出(时间比例)或。-IOmA直流输出(PID) 1 与热电阻配合使用的仪表其指示部分的检定(检定项目为:外观、指示基本误差、回程误差、倾斜误差、阻尼时间、越限、绝缘电阻、绝缘强度)应符合JJG186 配热电阻用动圈式温度指示、指示位式调节仪表检定规程的要求

5、。2 与热电偶配合使用的仪表其指示部分的检定(检定项目为:外观、指示基本误差、回程误差、倾斜误差、阻尼时间、内阻、断偶保护、越限、绝缘电阻、绝缘强度)应符合JJG187 配热电偶用动圈式温度指示、指示位式调节仪表检定规程的要求。(出版者注:JJG186和JJG187已被JJG186-1997(动圈式温度指示、指示位式调节仪表检定规程代替。)(二)仪表时间比例调节部分3 设定点偏差仪表的设定占偏差应不超过仪表电量程的士1.0%。4 零周期仪表的零周期应为30-50s。JJG 285-1993 5 比例范围仪表具有时间比例调节作用的范围为电量程的3%-6%。(三)仪表比例积分微分调节部分6 输出电

6、流及其输出阶跃响应6.1 当仪表输出负载为800n时，其输出最大电流应为9.8-10.5mA，输出最小电流应不大于0.2mA。6.2 仪表在开环情况下，输出的阶跃响应具有正常平滑的比例、积分、微分输出特性。输出特性曲线如图2所示(图中11为输出电流，t为时间)。输出电流在变化过程中的波动量应不大于0.2mA。11 11 正向特性曲线反向特性曲线图27 静差仪表在反作用闭环情况下，静差应不超过电量程的士1.0%。注:用闭环法测量静差时，如产生振荡且无法消除，则可用设定点偏差来代替。设定点偏差应不超过电量程的:!:1.0。8 比例范围、积分时间和微分时间比例范围P:3% - 6%; 积分时间T1:

7、 2.5 - 5 .5 min; 微分时间TD:20-40 s。-检定条件9 检定设备检定应具有的仪器设备见表1。10 环境条件与动力条件10.1 环境温度:20 :t 5 c。10.2 相对湿度:45% -75%。10.3 除地磁场外，无影响仪表正常检定的外磁场。2 JJG 285-1993 10.4 仪表的供电电源:电压额定值为AC220 V，允许偏差:tl%;频率额定值为50Hz，允许偏差:t1 % (必要时)。表1序号名称技术要求用途备注1.0级被检仪表应选直流允差应不超过被检仪表允用的标准器准确度等级1 许基本误差的;检定配热电阻的仪表可参照JG186-1989 电阻箱附录4亦可用同

8、等准确度的直流准确度不低于0.05级检定配热电偶的仪表直流数字电压表或直流2 标准电压源(内阻小于电位差计50) 低阻直流输出:0-75 mV连续可电压发生器调。检定配热电偶的仪表用直流标准电压源时3 (简称输出阻抗:小于50. 可不用此设备调压箱)15:!:0.10 仪表与调压箱之间的连线固定电阻5:!:0.20三只，其中每二仪表与直流电阻箱之间4 其阻值包括引线者之间的差值不大于0.010的连线电阻在内800士10输出负载电阻5 秒表1级，分度值:0.1 s 测量阻尼时间及周期6 角度板50、100检定倾斜误差允差:!: 10 绝缘输出电压:500 V , 检定绝缘电阻7 电阻表准确度:1

9、.0级耐压输出电压:0 - 1500 V , 8 频率:45 - 55 Hz , 检定绝缘强度试验仪输出功率:不低于0.25kW 交流输出电压:220 V , 9 输出功率:不低于1kW。仪表供电电源稳压游、电压稳定度:1% 标准电阻10、100或100O. 测量输出电流(与直流10 或电压表或mV输入的自动准确度:0.05级精密电阻电位差计配合使用)3 JJG 285- 1993 表1(续)序号名称技术要求用途备注范围:0.01-100可用直流电阻箱代替，11 适配电阻负反馈电阻取值一般以反馈量不大允差:士1%于输入值的5%为宜自动测量范围:0-10 mA或测量输出电流和记录阶不记录时可用0

10、.5级电位。-20mV , 0-200 mV 跃响应曲线0-15 mA的直流电流表12 差计准确度:0.5级(长图)走纸速度不低于20mm/min 直流测量范围:0-30 mV , 配热电阻仪表的静差检可用0.05级直流电13 电压表准确度:0.5级定位差计代替四检定项目和检定方法11 检定项目仪表的检定项目见表20带时间比例调节的仪表检定项目为1-13项。带比例积分微分调节的仪表检定项目为1-10项及14-16项。配热电阻的仪表5、6两项目不检定。褒2指刁亏部分时间比例部分PID部分项次2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 外指回倾断内阻越绝绝设零比静输输

11、比间刀定出出例、基程斜偶尼缘缘例电阶范微检定项目|2 点周流跃围分误误保时电强偏范响积时应分间观差差差护阻|可限阻度差期围差时新制造+ + + + + + + + + + + + + + 仪表修理后+ + + 十+ + + + + + + + + + + + 类别使用中+ + + + + + + + + + + + + 注:表中+表示应检定:一表示耳不检定。4 JJG 285-1993 (一)仪表指示部分的检定12 外观、指示基本误差、回程误差、倾斜误差、断偶保护、内阻、阻尼时间、越限、绝缘电阻、绝缘强度的检定，配热电阻和热电偶的仪表分别按JJG186及JJG187的相应方法进行检定。其中指示

12、基本误差和倾斜误差的检定，在不产生疑义的情况下，可只进行1次循环的检定。检定绝缘强度时，为保护仪表不因试验时击穿而遭到损坏，可使用具有报警电流设定的耐压试验仪，设定值一般可选在10mA (特殊要求除外)。(二)仪表时间比例调节部分的检定13 设定点偏差的检定13.1 检定应在相当于仪表刻度尺弧长的10%、50%、90%附近至刻度线上进行。13.2 将设定指针对准被检刻度线中心，然后输入信号使指示指针按上(下)行程的方向缓慢平稳地接近设定指针，在时间比值为0.5:t0.025时读取输入电量值。设定点偏差由该值与设定点处同一行程的实际电量值之间的差值来确定，可按式(1)计算:8A = A1 - A

13、u 1 或以=A2 - Ad J 、E，A Jt、式中:8A一一设定点偏差(0、mV);AJ A2一一分别为上、下行程时时间比值为0.5:t0.025时，在标准器上读得的输入电量值(0，mV); 人，Ad一一分别为指示指针按上、下行程接近并对准设定点时测得的实际电量值。若进行3次循环的检定，则取同方向上3次平均值(0，mV)。14 零周期的检定可与设定点偏差检定同时进行，将时间比值为0.5:t0.025时所测得的继电器吸合和释放时间之和作为仪表的零周期。15 比例范围的检定15.1 比例范围的检定应在相当于刻度尺弧长10%、50%、90%附近的主刻度线上进行。15.2 输入信号使指示指针在设定

14、指针右侧5mm处停留5min以上，然后缓慢平稳地减少输入信号，当继电器开始有吸放循环动作、输出相应变化时(:;0.15)，读取输入电量值鸟。15.3 输入信号使指示指针在设定指针左侧5mm处停留5min以上，然后缓慢平稳地增加输入信号，当继电器开始有吸放循环动作、输出相应变化时(二三0.85)，读取输入电量值A，。15.4 比例范围P按式(2)计算:5 JJG 285一-1993A, - A, p= x 100% Amax - Amin (2) 式中:儿一一当继电器开始有吸放循环动作时(0.15)输入的电量值(0，mV); A一一当继电器开始有吸放循环动作时(二三0.85)输入的电量值(0，m

15、V); A max A min-分别为仪表输入上限电量值和下限电量值(0，mV)。注:使用中的仪表，时间比例调节部分检定，可只选1至2个常用的检定点进行。(三)仪表比例积分微分调节部分的检定16 输出电流及输出阶跃响应的检定16.1 按图3、4接线，将设定指针设定在刻度尺弧长的50%附近主刻度线上。16.2 输入信号使指示指针在设定指针右侧5mm处停留15min以上，此时输出电流为最小(1min)。用移动设定指针的方法，使设定指针突然移到指示指针右侧1mm左右处，记录(观察)输出电流的变化情况，直至输出电流为最大(ImaJ。16.3 输入信号使指示指针在设定指针左侧5mm处停留15min以上，

16、此时输出电流为最大(1max) ，用移动设定指针的方法，使设定指针突然移到指示指针左侧1mm左右处，记录(观察)输出电流的变化情况，直至输出电流为最小(Imin)。16.4 根据16.2条1.63条得出的输出电流变化情况，判断仪表的输出阶跃响应特性，当输出电流在变化过程中出现波动时，最大波动周期内波峰与波谷的差值即为输出电流的波动量。17 静差的检定17.1 按图5接线，将设定指针分别设定在刻度尺弧长的10%、50%、90%附近主刻度线上(使用中的仪表可只选1至2个常用的检定点)。17.2 改变直流电阻箱或调压箱的输出，使仪表输出信号分别稳定在1mA及9mA处。17 . 3 待输出稳定后得到仪

17、表输入端的实际电量值Ar。17.3.1 对于配热电阻的仪表，该电量值为直流电阻箱的读数Rs与适配电阻R2上的等效电阻R2之和，可由式(3)计算得到。I J, R , I Ar = Rs + R 2 = Rs十几11+ .:.!.扩!式中:R1、R2一一由图5(a)可知，分别为外线电阻值和适配电阻值;R2一一-R2两端的等效电阻值;11一一输出电流值;V一-R1两端的电压(由直流电压表在Rl两端测得)。17.3.2 对于配热电偶的仪表，该电量值即为直流电位差计上的读数。(3) 17.4 静差Af由上述输出稳定后测得的仪表输入端的实际电量值与设定点处指示指针上行程(或下行程)时测得的实际电量值之间

18、的差值来确定，可由式(4)计算:6 JJG 285-1993 直流电阻箱(a) 直流电阻箱(b) + 直流mA表或mA输入自动电位差计直流mA表或mA输入自动电位差计图3与热电阻配合使用的仪表检定接线图7 JJG 285-1993 + 直流mA表或mA输入自动电位差计+ 直流电位差计+ (a) 直流mA表或mA输入自动电位差计, 直流电位差计调压箱( b ) 图4与热电偶配合使用的仪表检定接线图8 被检仪表宣流M表或mA输入自动电位差计JJG 285- 1993 直流电阻(a)配热电阻仪表的静差检定线路被检仪表输入+ + 适配电阻11R 2 直流mA表或mA输入自动电位差计+ 调压箱(b)配热

19、电偶仪表的静差检定线路图5直流电位差计+ 9 JJG 285- 1993 Af = Af - Au 1 或SAf=Af一AdJ注:进行设定点偏差检定时可按图3、图4接线，方法见附录2018 比例范围、积分时间和微分时间的检定(4) 新制造和调节部分修理后的仪表需进行比例范围、积分时间和微分时间的检定。在不打开仪表的情况下，可用附录3的图解法进行检定;在允许打开仪表的情况下，可用附录4的分别测量法进行检定。五检定结果的处理和检定周期19 经检定合格的仪表应予封印，并出具检定证书。不合格的仪表发给检定结果通知书，并注明不合格的项目。20 仪表检定周期仪表的检定周期，一般为半年，连续2个周期检定合格

20、的仪表检定周期可酌情延长至1年。10 JJG 285-1993 附录1名词及定义1 零周期在时间比例作用中，当继电器的吸合和释放时间相等时，所测得的吸合和释放时间之和。2 时间比值在时间比例作用中，继电器的吸合时间与吸合、释放时间之和的比值。3 设定点偏差输出变量按规定输出值输出时，输人变量与参比信号的偏差值。4 静差稳态时，输人变量与参比信号之间的差值。5 比例范围具有比例作用的仪表中，以百分数表示的相应输入量程的输入变量变化与相应输出量程的输出变量变化之比。6 积分时间(再调时间)具有比例积分作用的仪表中，当输入变量给定为阶跃变化时，积分时间为输出变量达到阶跃施加后立即得到的变化值的两倍所

21、需时间。7 微分时间(预调时间)具有比例微分作用的仪表中，当输入变量给定为斜坡状(等速)变化时，微分时间为输出变量变化达到斜坡施加后立即得到的变化值的两倍时所需时间。11 JJG 285-1993 附录2带比例积分微分作用仪表设定点偏差检定方法输入信号使指示指针在设定指针右侧5mm处停留15min以上，然后缓慢平稳地减小输入信号，观察输出的变化，当输出电流从零(最小值)刚开始上升时读取输人电量值，设定点偏差由该值与设定点处指示指针下行程时测得实际电量值之间的差值来确定。可按下式计算:()A = A - Ad 式中:()A一一设定点偏差(0，mV); 12 A一一输出电流从零刚开始上升时在标准器

22、上读得输入电量值(.0，mV); Ad一一为指示指针下行程接近并对准设定点时测得的实际电量值。若进行3次循环的检定，则取同方向上3次平均值(.0，mV)。JJG 285-1993 附录3仪表比例范围、积分时间、微分时间的图解法按正文16.1及16.2的方法，用长图自动电位差计记录其正向阶跃响应曲线，如图6。同时，测出指示指针停留位置下行程的实际电量值，以及设定指针在移动到新的位置后指示指针接近时使输出电流从零刚开始上升时的实际输入电量值。上述两值之差即为产生PID正向阶跃响应的偏差信号(1o(EE憾的F )臣芸U卜一二VI / A / / D 输出信号(mA)A 图6图中A、A为积分作用直线E

23、F的反向延长线与横坐标、纵坐标的两个交点。OA = AB t2为B点对应积分作用直线上的纵坐标值。OC = OA + AD x 36.8 % tl为C点对应微分作用特性曲线上的纵坐标值。经作图后实际的比例范围、积分时间和微分时间由下列各式计算:13 JJG 285-1993 比例范围% nv h 旦 -A M-A P 积分时间T = t2 = OA 微分时间出OD ，一.-.LD一1A. OA 式中:6.一一偏差信号;A max A min-分别为仪表输入的上限电量值和下限电量值(0，mV)。14 JJG 285-1993 附录4仪表比例范围、积分时间、微分时间分别测量法1 比例范围的测量将放

24、大器接成比例调节状态(即短路积分电容器、断开微分电容器)。使设定指针处于刻度尺范围内任意位置，改变仪表的输入电量值，使仪表指示指针向右移动，直至输出电流为I儿宵ml川此时的输入电量值A;再使仪表指示指针继续平稳地向左移动，当仪表输出电流达到1maxB才读取此时的输入电量值Amax。比例范围P按下式计算:% nu nu -n IW-m A-AU -一-X A-A 一P 、.，4EA ，.、2 积分时间的测量将放大器接成比例调节状态。使设定指针处于刻度尺范围内任意位置，改变仪表的输入电量值，从直流毫安表上进行观测，使仪表输出电流为2mA。将积分电容器的短路去掉(放大器处于比例积分状态)，同时启动秒

25、表，当输出电流变化到原来电流值的2倍(即4mA)时，停止在j、表，所测出的时间t2即为积分时间T。3 微分时间的测量将放大器接成比例调节状态。将微分电容短路(使其充分放电)，然后再行断开。使设定指针处于刻度尺范围的任意位置，改变仪表的输入电量值，从直流毫安表上进行观测，使仪表输出电流为2mA，将微分电容器接入电路(放大器处于比例微分调节状态)，此时输出电流产生跃变，读取此时的跃变电流值lj，并按式(2)计算出特征电流I。1 = 2 + (lj - 2) x 36 .8% (2) 重复上述步骤，在输出电流跃变到L时启动秒表，当下降到I时停止秒表，记录所测定的时间tI ，由式(3)计算微分时间TD

26、OTD=i tl (3) 15 JJG 285-1993 附录5带时间比例调节仪表检定记录格式(调节部分)送检单位出厂编号型号规格生产厂设定点实际=0.5时的输被检刻电量值(度线(C ) Au 零周期检定员16 Ad )入电量值(A) A2 s 结论复核员测量范围温度设定点偏差p0.15输入A ( 电量值(A, -Au或A/ A2-Ad 检定日期准确度等级相对温度注0.85输入电量值(A 比例范围P(% ) A/一A，Atrulx-A x 100% JJG 285-1993 附录6带比例积分微分调节仪表检定记录格式(调节部分)送检单位出厂编号型号规格生产厂适配电阻12n 测量范围温度准确度等级

27、相对湿度输出稳定时设定点实际静差A被检1，两端输入电量值11刚上升时输设定点偏差刻度线电压V(t) (mV) 输出电流:儿ma恤a输出阶跃响应P ; T1 检定员AI ( ) 电量值() 1 mA 9 mA A A mA, Imin 复核员波动量Tn f 入电量值(1 mA 9 mA mA 结论检定日期A A ( p A - Ad 17 中华人民共和国国家计量检定规程带时间比例、比例积分微分作用的动圈式温度指示调节仪表JJG 285-1993 国家技术监督局颁布峰中国计量出版社出版北京租平里西街甲Z号邮政编码100013 电话(010)64275360 北京市边鑫印刷厂印刷新华书店北京发行所发行版权所有不得翻印* 880 mm X 1230 mm 16开本印张1.5字数24千字1993年9月第1版2000年5月第Z次印刷印数1801- 4800 统一书号155026- 1099 定价:16.00元产