ICS25.040
中华人民共和宝家标雄
GB/T28470—2012
工业过程测量和控制系统用
电动和气动模拟计算器性能评定方法Methods of evaluating the performance of electrical andpneumatic analogue computing unit for use in industrial processmeasurement and control systems2012-06-29 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
2012-11-01实施
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。本标准附录A为规范性附录。
本标准由中国机械工业联合会提出本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会（SAC/TC124)归口。本部分负责起草单位：西南大学。GB/T28470—2012
本部分参加起草单位：中国四联仪器仪表集团、机械工业仪器仪表综合技术经济研究所本部分主要起草人：周雪莲、祝培军、钟秀蓉、黄巧莉。本部分参加起草人：刘进、冯晓升、张新国。1范围
工业过程测量和控制系统用
电动和气动模拟计算器性能评定方法本标准规定了模拟计算器性能评定的统一的试验方法。本标准适用于符合下列规定的计算器：a）工业过程测量和控制系统用；b）输人输出信号符合GB/T777或GB/T3369.1或GB/T3369.2的规定；c）运算方式为加减、乘除或开方；d）一般工作条件下使用。
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对输人输出为其他模拟信号的计算器或其他运算方式（如比值运算）的计算器，也可参照采用。对特殊工作条件下使用以及其他型式的计算器，可根据计算器的具体情况，选用标准中适用的试验以及补充所需要的附加试验。
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/T2828.1计数抽样检验程序第1部分：按接收质量限（AQL）检索的逐批检验抽样计划(GB/T2828.1—2003,ISO2859-1:1999,IDT)GB4208外壳防护等级（IP代码）（GB4208—2008,IEC60529:2001，IDT）GB4793.1测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求（GB4793.1-2007,IEC61010-1:2001,IDT)
GB/T16511电气和电子测量设备随机文件（GB/T16511—1996，idtIEC61187：1993）GB/T16842外壳对人和设备的防护检验用试具（GB/T16842一2008.IEC61032：1997.IDTGB/T17626.2电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验（GB/T17626.2一2006，IEC 61000-4-2:2001,IDT)
GB/T17626.3电磁兼容试验和测量技术2006,IEC61000-4-3:2002,IDT)
GB/T17626.4电磁兼容试验和测量技术2008,IEC61000-4-4:2004,IDT)
GB/T17626.5电磁兼容
试验和测量技术
IEC61000-4-5:2005,IDT)
射频电磁场辐射抗扰度试验（GB/T17626.3-电快速瞬变脉冲群抗扰度试验（GB/T17626.4-浪涌（冲击）抗扰度试验（GB/T17626.5—2008，工频磁场抗扰度试验（GB/T17626.8一2006，GB/T17626.8电磁兼容
试验和测量技术
IEC61000-4-8:2001,IDT)
GB/T18271.1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/T18271.1-2000,idtIEC61298-1:1995)
GB/T18271.2一2000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（idtIEC61298-2：1995）1
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GB/T18271.3一2000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（idtIEC61298-3：1998）通用性能评定方法和程序
GB/T18271.4过程测量和控制装置(GB/T18271.4—2000idtIEC61298-4:1995)第4部分：评定报告的内容
GB/T20819.1工业过程控制系统用模拟信号控制器第1部分：性能评定方法（GB/T20819.1-2007,IEC60546-1:1987,MOD)
JB/T9329仪器仪表运输存贮基本环境条件及试验方法JB/T50187—1999过程控制仪表的可靠性要求与考核方法3术语和定义
GB/T18271和GB/T20819.1确立的以及下列术语和定义适用于本标准。3.1
加减系数
文modifiedfactor
加减器中，用来确定输入信号参与运算有效程序的预置系数。注：“K.”表示第i通道的加减系数，“K.为100%”表示第i通道的输人信号不被衰减。3.2
乘除系数
multiplicationfactor
乘除器中，用来确定运算结果与输出之间比例关系的预置系数。3.3
开方系数
evolutionfactor
开方器中，用来确定运算结果与输出之间比例关系的预置系数。3.4
偏置值
biasvalue
用来对计算器输出进行偏置的常数。4基本关系式
加减运算式：
乘除运算式：
开方运算式：
Y=K。X±C
式中：
X,X,X2,X.
输出信号；
输入信号；
（1）
·（2）
（3）
——加减系数（i=1,2,3，.…n）；偏置值；
通道数；
乘除系数；
开方系数。
注：基本关系式均为典型示例，其中参数均以各参数量程的百分数表示。5试验的抽样
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如果用户和生产厂商达成了协议，只进行抽样试验，推荐选择GB/T2828.1提出的抽样方法。抽样时，可由用户选定被测试的变送器。6试验方法及检验规则
6.1试验条件
除按GB/T18271.1中有关规定外，补充下述条件和规定：a）为便于检查，通常以输出电流在负载电阻250Q两端的电压降作为计算器输出信号；对采用数字信号传输的计算器，可采用能忽略本身示值误差的计算机监控软件采集的读数作为计算器的输出信号；
每项试验可以调整零点和量程，零点误差不得超过基本误差限之半；b）
计算器在接通电源后，应按制造厂规定的时间进行预热，制造厂未规定时，预热不低于30min：
影响量试验除非另有说明，一般测定一个影响量变化对输出的影响时，其他影响量应保持在参d）
比工作条件范围内；
例行试验（验收试验或修理后的试验）应对用户与生产厂商协商确定的范围下限值、上限值作调整后进行；
除非另有规定，计算器的偏置值均置于0%；f)
g）当规定有性能指标时，应将指标与试验结果列入同一表格内。6.2与准确度有关的试验
6.2.1总则
为便于本标准的应用，将使用GB/T18271.1和GB/T18271.2一2000中规定的通用试验程序和有关事项，并补充和强调下列事项：a）计算器不精确度、回差及不重复性的测试均从计算器输入输出特性试验中进行，输入输出特性试验的选择应从最能反映计算器基本性能为原则。各种计算器输人输出特性试验的规定见附录A；
测试时，应使测试设备充分稳定，所有影响测试的条件应随时观察并记录；b）
试验点应包括上、下限值在内的至少五个点（不包括能使输出信号超过量程范围以及不计准确c）
度的输人信号值），各试验点所对应的输出信号值应尽量均匀分布于整个量程范围内；d）i
试验时，输入信号应按初始输人信号变化的同一个方向缓慢地逼近试验点，不允许有过冲现象；
e）在各试验点上，输入信号应保持稳定，直到被试计算器输出稳定为止；3
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f）试验时不允许有敲打或振动计算器的现象。6.2.2不精确度
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T18271.2—2000的4.1.7.1确定数据并列人试验报告。
6.2.3回差
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T18271.2—2000的4.1.7.5确定数据并列人试验报告。
6.2.4不重复性
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T18271.2—2000的4.1.7.6确定数据并列人试验报告。
6.2.5死区
计算器的死区应在输出量程的上限值附近（如90%）和中点上进行。测量步骤如下：
a）缓慢增大（或减小)输人信号，记下当输出有可以测出的微小变化时所对应的输人信号值；b）缓慢减小（或增大)输人信号，记下当输出又有可以测出的微小变化时所对应输人信号值。两次记下的输人信号值之差，即为死区。上述试验重复进行3次，以最大死区列人报告。对有数个输人通道的计算器，通常仅选择主通道（即第一通道)进行试验。对死区小于0.1%的计算器，可免去本条试验。6.2.6小信号切除性能（仅对电动开方器）本试验仅对电动计算器进行。
将输入信号从0%缓慢增大。当输出从0%突变到某值时，记录对应的输人信号值再将输人信号缓慢减小。当输出突变到0%时，记录对应的输人信号值。两次记录的输人信号值均称为小信号切除点，其值应在制造厂规定的范围内。6.2.7加减系数标度误差
本试验仅对电动计算器进行。
先取任一输人通道，将其系数置于最大标度值。运算方式为“加”，加入输人信号，使输出稳定在量程的100%。
缓慢改变该通道的系数标度示值，以上、下行程为一循环，至少作三个循环试验，每行程中选择包括极限值在内的不少于五个固定试验点。试验点应均匀分布于全量程，测量每个试验点对应的输出值系数标度误差以输出量程的百分数表示，并以理想输出值大于实际输出定义为正误差，反之为负误差。
对各输人通道的系数标度，重复上述试验。计算各试验点的平均误差，以最大平均误差列人报告。6.2.8偏置值范围
本试验仅对偏置值可调的计算器进行。GB/T 28470—2012
调整输人信号，将计算器输出信号稳定在量程的0%，调整正向偏置值，测量输出最大变化值。再调整输入信号将计算器输出稳定在量程的100%，调整反向偏置值，再次测量输出最大变化值。输出信号的变化范围均应满足偏置可调范围的要求，6.3影响量试验
6.3.1总则
除非另有规定，影响量对计算器的影响均以变化量来确定，并且对各输人通道均输人适当的输入信号，使输出值稳定在量程的50%，然后进行各项影响量试验。如果希望评定开方器小信号切除性能受影响量的影响，经制造厂同意也可进行。6.3.2环境温度影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求进行连续两个温度循环的试验，两个循环中对计算器不作任何调整。
在每次保温临近结束时，测出计算器的输出值。计算相邻两档温度之间平均每变化10℃时输出的变化量
以两次循环中，对应变温区间测出平均变化量来表示温度影响。6.3.3相对湿度影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。6.3.4安装位置影响
本试验按GB/T18271.3—2000的要求进行。6.3.5倾跌影响
本试验按GB/T18271.3—2000的要求进行。6.3.6机械振动影响
本试验按GB/T18271.3—2000的要求进行。6.3.7动力源变化影响
本试验按GB/T18271.3—2000的要求进行。6.3.8电源短时中断影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。6.3.9电源低降影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。6.3.10电源瞬时过压影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。6.3.11电源方向保护
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。5
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6.3.12共模干扰影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求进行。本试验仅适用于输入输出端对地绝缘的电动计算器。
6.3.13串模干扰影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求进行。本试验仅适用于输入输出端对地绝缘的电动计算器。
6.3.14电快速瞬变脉冲群抗扰度本试验按GB/T17626.4和GB/T18271.3一2000的要求进行，严酷度等级采用试验等级3，即试验电压峰值为2kV。
6.3.15浪涌抗扰度
本试验按GB/T17626.5和GB/T18271.3一2000的要求进行，使用电压最大值为2kV峰值（线对地）和1kV峰值（线对线）。
6.3.16静电放电抗扰度
本试验按GB/T17626.2和GB/T18271.3一2000的要求进行，严酷度等级采用试验等级3。6.3.17工频磁场抗扰度
本试验按GB/T17626.8和GB/T18271.3一2000的要求进行，严酷度等级采用试验等级4。6.3.18射频电磁场抗扰度
本试验按GB/T17626.3和GB/T18271.3一2000的要求进行，严酷度等级采用试验等级3。6.3.19接地影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求进行。本试验仅适用于输入、输出端对地绝缘的电动计算器。
6.3.20负载阻抗变化影响
本试验按GB/T18271.3一2000的要求，仅对电动计算器进行试验。6.3.21加速工作寿命试验
对计算器施加交变信号，使输入值以量程的50%为中点，峰峰值约为量程的50%，频率为0.5Hz作正弦交变变化。
试验连续运行7d，每8h～12h中断一次交变信号，以便测量输出变化量6.3.22输入过范围影响
将计算器的可调系数均置于100%，调整各通道输入信号，使输出稳定在量程的50%。再将计算器一个输入通道信号调整到量程的150%，维持1min，然后恢复到原来值，稳定5min后，测量输出变化量。
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输人信号范围下限值不为零（系指实际值为零，而不是指0%）的计算器，则还应将输人信号调整到零，维持1min，然后恢复到原来值，稳定5min后，测量输出变化量。每个输人通道均应进行上述试验6.4始动漂移
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行。6.5长期漂移
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行。6.6输、排气量
本试验仅对气动计算器进行。试验按图1所示方法接线。No
补染器
标准收器
输气器
核量计
非气网
薄量计
图1输排气量试验接线示意图
+大气
对计算器在规定负载条件下，分别加入使输出稳定在量程的10%，50%及90%的输人信号（对开方器可免做其中输出稳压量程的10%的输入信号的试验）。首先缓慢打开输气阀，测量每个输气量下对应的输出压力；然后关闭输气阀，缓慢打开排气阀，测量每个排气量对应的输出压力
根据测试数据，画出如图2所示的压力-流量曲线，根据曲线确定：a）最大输气量（输出压力为20kPa）；最大排气量（输出压力为100kPa）；b）
输气量从0.2m/h变为0.4m/h（标准大气条件）时输出压力的变化；c
d）排气量从0.2m/h变为0.4m2/h（标准大气条件)时输出压力的变化；e）突变（即输出继动死区）阶跃高度（以输出量程的百分数表示）和相应的输排气量。对不带放大器的气动计算器，不做本条试验。注：试验时，气源压力应保持为公称值。6.7稳态耗气量
本试验仅对气动计算器进行。计算器输出与密封气容相连，并确保输出接头与气容无泄漏，将输出分别稳定在量程的10%，50%及90%，测出最大稳态耗气量。6.8耗电量
本试验仅对电动计算器进行。将计算器输出稳定在100%，测量计算器耗电量。再在电源电压为上限值及电源频率为下限值条件下重复上述试验，最后取最大值列人报告。GB/T28470—2012
(输出维动死区）
6.9输出交流分量
排气量/(m/h)
翁出球力/kPa
压力-流量曲线
验气量/(/)
本试验仅对电动计算器进行。使计算器输出分别稳定在量程的10%，50%及90%，测出输出交流分量中的峰峰值、有效值及电网频率含量，均以输出量程的百分数表示。当有脉冲信号叠加在输出端时，可在输出端并联500pF电容，并规定测试仪器的通频带。6.10绝缘电阻
本试验按GB/T18271.2一2000的要求进行。本试验适用于电源对地绝缘的电动计算器。试验应用试验电压为直流500V的兆欧表进行测量。应该测试的接线端子不少于如下规定：供源端子短接
b）其余端子短接
输入端子短接
绝缘强度
接地端；
接地端；
输出端子短接（此项适用于输入或输出绝缘的计算器）。本试验按GB/T18271.2一2000的要求进行。本试验适用于电源对地绝缘的电动计算器。试验电压应加到下列端子之间：
供源端子短接
其余端子短接
输入端子短接
阶跃响应
接地端；
接地端；
输出端子短接（此项适用于输入或输出绝缘的计算器）本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行。频率响应
本试验按GB/T18271.2—2000的要求进行。注：对有数个输入通道的计算器，则交变信号通常加入主通道（即第一通道）。8
抗运输环境性能试验
GB/T 28470—2012
计算器在运输包装条件下，应能符合JB/T9329的要求，其中高温选十55℃，低温选一40℃，相对湿度为95%（25℃），包装件重量小于100kg时，自由跌落高度取250mm。试验后在参比工作条件下自然回温不少于24h，然后拆除包装，允许调整零点和量程，检查6.2.2、6.2.3、6.2.4、6.2.5、6.10、6.11及6.15要求。
目测进行检查
可靠性试验
按JB/T50187—1999规定方法进行考核。检验规则
出厂试验及验收试验
每台计算器须经技术检验部门检验合格后方能出厂。计算器出厂试验应按表1规定进行，若用户同意按GB/T2828.1进行抽样验收时，验收检验可按出厂试验规定进行，否则由制造厂与用户协商确定。
型式试验
计算器型式试验应根据本标准进行全部试验。注：当制造厂认为某些质量指标能够得到保证时，制造厂内部型式试验的内容允许适当简化。表1
出厂试验项目
不精确度
小信号切除性能
项目名称
动力源变化影响（免做变频试验）输出交流分量（仅测试输出稳定在量程的50%的交流分量有效值)
绝缘电阻
绝缘强度
试验方法条文号
GB/T18271.2—2000中第4章
GB/T18271.2—2000中第4章
GB/T18271.3—2000中第12章
GB/T18271.2—2000中 6.3.2
GB/T18271.2—2000中6.3.3
注：出厂试验项目中，不精确度试验可简化为一个循环的测试os