GB/T 33905.4-2017
基本信息
标准号:
GB/T 33905.4-2017
中文名称:智能传感器 第4部分:性能评定方法
标准类别:国家标准(GB)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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智能
传感器
性能
评定
方法
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相关单位信息
标准简介
GB/T 33905.4-2017 智能传感器 第4部分:性能评定方法
GB/T33905.4-2017
标准压缩包解压密码:www.bzxz.net
标准内容
ICS25.040.40
中华人民共和国国家标准
GB/T33905.4—2017
智能传感器
第4部分:性能评定方法
Intelligent sensor-Part 4:Methods of performance evaluation2017-07-31发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2018-02-01实施
规范性引用文件
术语和定义
基本信息
性能参数
功能描述
制造商支持
制造商可提供的文件信息
5技术要求和评定方法
功能评定
智能传感器分析
评定要求
5.2性能试验·
试验设备
试验过程基本要求
性能试验参比条件
参比条件下的试验程序
确定影响量影响的试验程序
5.3其他
外观检查
基本信息核查
6评定报告
附录A(规范性附录)
可信性试验
A.2吞吐量试验
A.3其他功能试验
参考文献
附加试验.
图1智能传感器的模型
图2基本试验配置
图3智能传感器电输出阶跃响应示例表1
智能传感器功能表
GB/T33905.4—2017
HiiKAoNiKAca
GB/T33905.4—2017
制造商支持项目
制造商可提供文件清单
通用功能检查表
组态能力检查表
调整和整定程序检查表
可操作性检查表
可信性、容错性检查表
表9环境和运行试验参比条件
参比条件下的试验程序
传感器扰动的抗扰度试验方法
导线扰动的抗扰度试验方法
电源扰动的抗扰度试验方法
环境扰动的抗扰度试验方法
随时间退化抗扰度试验方法
功能评定报告格式
HiiKAoNni KAca
GB/T33905《智能传感器》分为5部分:第1部分:总则;
一第2部分:物联网应用行规;
第3部分:术语;
一第4部分:性能评定方法;
一第5部分:检查和例行试验方法。本部分为GB/T33905的第4部分。本部分按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本部分由中国机械工业联合会提出。GB/T33905.4—2017
本部分由全国工业过程测量控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。本部分起草单位:上海工业自动化仪表研究院、北京瑞普三元仪表有限公司、绵阳市维博电子有限责任公司。
本部分主要起草人:范铠、李振中、阮赐元、肖红练。Hii KAoNhi KAca
HiKAoNhi KAca
1范围
智能传感器
第4部分:性能评定方法
GB/T33905.4—2017
GB/T33905的本部分规定了智能传感器的功能和智能程度的评价方法,包括智能传感器的基本信息,技术要求和评定方法及评定报告的要求。本部分适用于把一个或多个物理、化学或电量转换成通信网络用或再转换成模拟电信号用数字信号的智能传感器,也适用于智能传感器早期开发阶段的设计评审。注:本标准规定的方法旨在供制造商确定其产品的性能以及用户或独立的试验机构验证制造商的产品性能规范之用,它们通过以下方面对智能传感器的功能评定提供指导:以结构化的方法对硬件和软件功能做复审的检查表:一在不同环境和运行条件下对性能、可信性和操作性进行测量和分级的试验方法。2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是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/T2423.3环境试验第2部分:试验方法试验Cab:恒定湿热试验GB/T2900.56电工术语控制技术
GB/T4208外壳防护等级(IP代码)GB/T4798所有部分)电工电子产品应用环境条件GB/T17214(所有部分)工业过程测量和控制装置的工作条件GB/T17614(所有部分)工业过程控制系统用变送器GB/T18268.1一2010测量,控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求第1部分:通用要求GB/T18271.1--2017
过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第1部分:总则GB/T18271.2—2017
过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分:参比条件下的试验
GB/T18271.3-2017
过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分:影响量影响的试验
GB/T18271.4一2017过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第4部分:评定报告的内容
GB/T33905.1智能传感器第1部分:总则3术语和定义
GB/T2900.56.GB/T17614和GB/T33905.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1
传感器sensor
直接受带有被测量现象,物体或物质作用的测量系统元件。示例:
铂热电阻的敏感电阻丝、涡轮流量计的涡轮、压力表的波登管、液位计的浮子、光谱计的光电池、示温涂料的热致1
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液晶。
注:某些场合此概念也使用术语“检测器”表示。[ISO/IECGuide99,定义3.8]
智能传感器intelligentsensor
具有与外部系统双向通信手段,用于发送测量、状态信息,接收和处理外部命令的传感器。注:智能传感器是包含信息处理装置的传感器,传感器是智能传感器必不可少的组成部分。3.3
主机host
与智能传感器连接,执行接收它的测量、状态信息,发出对它处理命令的计算机设备。3.4
校准calibration
在规定条件下,借助参比标准建立示值与测量结果之间关系的系列操作。注:示值与测量结果之间的关系通常可以用校准图表表达。3.5
调整adjustment
使智能传感器的示值与给定的被测值一致的系列操作。注1:使智能传感器的示值为零,与被测量的给定零值相一致的系列操作称为“调零”。注2:一些制造商习惯使用“校准”表达零位、量程、线性和一致性的调整,这与IEC60050-300中对调整与校准的定义冲突。
整定tuning
为获得稳定和理想的测量而调整智能传感器各项参数的过程。包括从“反复试验”到由制造商提供专门的自动程序等各种形式。
信号发生器signalgenerator
提供智能传感器被测物理量的装置或设备。3.8
组态configuring
为某种应用的需要指定智能传感器执行特定功能的过程。3.9
set-up
组态,校准和整定智能传感器以满足测量要求、优化测量结果的过程。3.10
Cmeasuring mode
测量模式
智能传感器执行测量功能的运行方式。4基本信息
4.1性能参数
确定智能传感器性能试验的指导原则是用户的应用。它是确定智能传感器的测量功能、特性和工作环境等相关要求的基础。通过对这些要求和选出接受评定样机的研究,确定性能试验所需的试验程2
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序和设备。根据被测样机的数量,运行原理和所述要求,智能传感器的全性能试验可能既困难又昂贵,因此还需要从技术和成本上判断试验的合理性。通过5.1功能评定了解被评智能传感器能力的全貌,包括测量功能和支撑功能,如:组态,本地控制、自测试和自诊断等方面。当智能传感器具有广泛的功能时,由于成本和时间方面的原因,可能会不提交所列的全部功能做性能试验。可能会同意在影响条件下做部分试验时考查一项或一些功能。某些情况下,当采用标准化的或能准确描述的传感器(如:热电偶和RTD)时,有关各方可以同意用合适的仿真器来代替实际的被测物理量。评定所涉及测量功能是基于数据流通路概念确定的(见5.1.2)。有关各方需要确定被评定智能传感器的相关数据流通路和测量范围。表1列出确定待评定功能的格式的示例。表1中测量范围列给出了性能试验的测试范围。本例仪表有一个电输出,可以在本地显示器和外部系统进行观测。本地显示器的分辨力低,不用于与准确度有关的评定。辅助温度测量值应在本地显示器观测,但不必为此目的将实际温度控制到指定值或用一个准确的温度计做外部测量。差压变送器有一个电容式压力传感器和一个热电阻类的内部温度传感器试验时应将实际物理量(差压)施加到输人处。表1智能传感器功能表
被观测的测量值(输出)
被测量
内部温度
测量范围
0kPa~5kPa
0kPa~100kPae
40℃~+50℃
数据流路径到
本地外部
显示系统
电输出
.S:单变量(相对于流量等组合运算得出的复合变量而言)。b×:表示应执行的试验或检查。测量
传感器特性
电容式
-500kPa~
+500kPa
-40℃~
+100℃
输人处施加
的物理量
参量物理
‘在0kPa~100kPa范围做一套有限次数的试验,这些试验应明确地显示在5.2.5和5.2.6的表中。所有试验中都应在本地显示器上监视内部温度,与环境温度的大偏差可指示缺陷4.2功能描述
智能传感器的智能功能表现各异,5.1给出了描述它们功能的方法。试验前制造商需提交他们向用户提供的基本功能描述,同时为评定方便,可事先参照5.1.3的表4~表8对受试样机进行描述,一并提交给试验方,
4.3制造商支持
由于智能传感器的功能复杂性、使用上的个性化特性及与传统传感器使用方法的差异性,因此它们在使用方面需要更多来自制造商的支持,表2列出了通常制造商可提供的支持内容。3
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支持类型
自助支持
制造商的维护支持
表2制造商支持项目
支持内容
列出培训课程,及其程度级别和时间长度网页或电话自助;
驻表帮助(驻智能传感器自身、或驻配套主机如:PC、手持终端)制造商提供维护合同吗?
维护的范围?
提供人员现场维护的担保时间是多久?指出最小可更换单元:
指出推荐的库存零部件备件目录/数量;变送器停止生产后备件的供应
指出质保的期限和范围
制造商可提供的文件信息
表3列出了制造商可提供文件的清单案例。表3制造商可提供文件清单
仪表标识:
外壳上的标签或标牌
软件标识
安装和连接说明书(外部接线图)应用限制:
一振动
电源等
电磁兼容EMC(GB/T18268.1)
环境分类(GB/T4798系列)
工作条件(GB/T17214系列)
外壳分类(GB/T4208)
机械结构:
外形尺寸,安装
外壳、接触被测介质的材料和涂层技术要求和评定方法
5.1功能评定
5.1.1概述
性能规范
软件描述(版本号)
组态说明书
操作说明书
调校:
整定和初始化
操作原理
维护说明书
故障率资料
自测试/故障查找
备件表
危险场所应用的认证
订货信息
制造商保障体系文件
功能评定指采取结构化方式将被评定智能传感器的功能和能力鲜明地展示出来。智能传感器的功4此内容来自标准下载网
能表现出多样性,通过功能评定来揭示功能结构的细节。GB/T33905.4—2017
5.1.2指导评定者通过划分硬件模块和到操作域、环境域的输人、输出来描述智能传感器物理结构和信息流路径。然后,用5.1.3的检查表描述功能结构。检查表给出相关主题的一个框架,需要由评定者通过适当定性和定量的试验来表述。5.1.2智能传感器分析
5.1.2.1总则
每种类型的智能传感器都可能配备一些不涉及主要测量过程的独立的辅助传感器和辅助(主要是数字的)输出。
图1给出了通用智能传感器模型,它是用来建立方框图、简明描述被评定智能传感器的一种工具。它对性能试验过程中被评定功能的阐释也是很重要的。从功能上看,智能传感器是一种信息转换器。数据通过图1给出的不同(外部)域,沿着清晰的数据流路径进出智能传感器。下列路径(虽然并不一定常驻被评定智能传感器)需要详细阐释:传感器(过程域)到外部系统(远程数据处理系统);传感器(过程域)到操作员显示(人工域):传感器(过程域)到外部系统(电输出);操作面板命令经由本地键盘(人工域)到数据处理子系统,从而使上述数据流向外部系统(远程数据处理系统和电输出);
远程命令(来自外部远程数据处理系统)到智能传感器的数据处理子系统,从而使上述数据流向外部系统(电输出)和本地面板显示(人工域)。评定报告应包括框图及说明,对重要细节还可以增加照片或图纸。公用域
供电电源
主传感器
传感器
子系统
辅助传感器
过程域
到外部系统
数据处理
子系统
到操作员
人工域
图1智能传感器的模型
外部系统域
模拟输出
电输出
子系统
数字输出
(维电器)
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5.1.2.2数据处理子系统
数据处理子系统是智能传感器的核心。它的主要功能是为人,通信接口和(或)电输出子系统的实时应用提供并处理被测量。
除主要测量功能外,不同的智能传感器还可以配备许多不同的附加功能。其中,智能传感器常备的附加功能有:
组态,
一调整和整定;
一自测试、诊断、环境条件监测;一外部过程控制功能;
趋势记录和数据存储。
部分功能可置于临时或连续连接到通信网络上的外部设备内(如:组态、趋势记录)。5.1.2.3传感器子系统
传感器子系统将被测的物理量或化学量转变成电信号,经调理和数字化后供数据处理单元使用。该子系统也可装备感知二进制信号的电路(如:按外部命令改变测量范围),或装备不同类型的辅助传感器(如:用于补偿、内部诊断和环境条件监测的)。传感器和传感器子系统可与其他模块整合在一个外壳内。传感器也可位于远端(如:密度计、热电偶变送器)。某些智能传感器[如:热电偶和热电阻温度计(RTD)利用提供标准化电信号的(第三方)传感器。这种情况下,可以同意用可接受的合适仿真器代替施加实际量进行评定。依据所用的测量原理,传感器可能不需要辅助(外部)电源(如:热电偶),也可能需要辅助电源(如:应变仪),还可能需要特殊特性的电源(如:电磁流量计和科氏流量计)。作为功能评定的一部分,应列出智能传感器所配备传感器的类型和测量范围。5.1.2.4人机界面
人机界面是智能传感器的可选单元,是用于直接与操作者交互和通信的重要工具。它由读出数据(本地显示)、输入数据和发出请求(本地按钮)的集成功能模块组成。智能传感器不配备人机界面时,可通过通信接口、外部系统或手持终端访问内部数据。应制表列出可以在显示器上显示的测量数据和刷新速率,以及既可以自动也可以按要求提供给操作者的状态数据。此外,应编写一个功能、存取设施和数据表达方式的摘要。5.1.2.5通信接口
通信接口是连接智能传感器和外部系统的桥梁,是实现智能功能的必要条件。通过接口(数字通信链路)传递测量和控制数据,也提供了智能传感器组态数据的存取。还有一些混合式智能传感器,其数字数据是叠加在模拟数据信号线上的。有些智能传感器通信接口是可选的,这时可通过人机界面实现组态和数据读取。
应制表列出可向主机传送的测量数据及刷新率、列出能自动或按要求传送给主机的状态数据。还应说明功能、存取设备和数据表达方式。5.1.2.6电输出子系统
电输出子系统是智能传感器的可选单元,可以将数据处理子系统提供的数字信息转换成一个或多6
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