【国家标准】 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

ICS 25.040 N 18 GB 中华人民共和国国家标准 GB/T 28470—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 and pneumatic analogue computing unit for use in industrial process measurement and control systems 2012-06-29 发布 2012-11-01 实施 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 发布 前言 本标准按照GB/T 1.1—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。 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 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) 输入输出信号符合GB/T 777或GB/T 3369.1或GB/T 3369.2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。 对输入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/T 2828.1 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/T 2828.1—2003, ISO 2859-1:1999, IDT) GB 4208 外壳防护等级（IP代码） (GB 4208—2008, IEC 60529:2001, IDT) GB 4793.1 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 (GB 4793.1-2007, IEC 61010-1:2001, IDT) GB/T 16511 电气和电子测量设备随机文件 (GB/T 16511—1996, idt IEC 61187:1993) GB/T 16842 外壳对人和设备的防护检验用试具 (GB/T 16842—2008, IEC 61032:1997, IDT) GB/T 17626.2 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验 (GB/T 17626.2—2006, IEC 61000-4-2:2001, IDT) GB/T 17626.3 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验 (GB/T 17626.3—2006, IEC 61000-4-3:2002, IDT) GB/T 17626.4 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验 (GB/T 17626.4—2008, IEC 61000-4-4:2004, IDT) GB/T 17626.5 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌（冲击）抗扰度试验 (GB/T 17626.5—2008, IEC 61000-4-5:2005, IDT) GB/T 17626.8 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验 (GB/T 17626.8—2006, IEC 61000-4-8:2001, IDT) GB/T 18271.1 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/T 18271.1-2000, idt IEC 61298-1:1995) GB/T 18271.2 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/T 18271.2—2000, idt IEC 61298-2:1995) GB/T 18271.3 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/T 18271.3—2000, idt IEC 61298-3:1998) GB/T 18271.4 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/T 18271.4—2000, idt IEC 61298-4:1995) GB/T 20819.1 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/T 20819.1-2007, IEC 60546-1:1987, MOD) JB/T 9329 仪器仪表运输存贮基本环境条件及试验方法 JB/T 50187—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/T 18271和GB/T 20819.1确立的以及下列术语和定义适用于本标准。 3.1 加减系数 modified factor Ki 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：“Ki”表示第i通道的加减系数，“Ki为100%”表示第i通道的输入信号不被衰减。 3.2 乘除系数 multiplication factor Km 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 evolution factor Ke 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 bias value C 用来对计算器输出进行偏置的常数。 4 基本关系式 a) 加减运算式： Y = Σ Ki Xi ± C (1) b) 乘除运算式： Y = Km × (X1 / X2) ± C (2) 注：原文中公式部分存在OCR识别碎片，此处根据标准文档逻辑及“乘除运算”、“开方运算”语境进行标准化整理。通常乘除器为Y=Km*(X1/X2)+C，开方器为Y=Ke*sqrt(X)+C。鉴于OCR文本中出现了“X,X2 X 士C”等碎片，且明确提到“乘除运算式”和“开方运算式”，以下按标准通用形式及OCR残留信息还原： b) 乘除运算式： Y = Km (X1 / X2) ± C (2) c) 开方运算式： Y = Ke √X ± C (3) 式中： Y —— 输出信号； X, X1, X2, ... Xn —— 输入信号； Ki —— 加减系数 (i=1, 2, 3, ... n)； C —— 偏置值； n —— 通道数； Km —— 乘除系数； Ke —— 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 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/T 2828.1提出的抽样方法。抽样时，可由用户选定被测试的计算器。 6 试验方法及检验规则 6.1 试验条件 除按GB/T 18271.1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250Ω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； b) 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； c) 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； d) 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比工作条件范围内； e) 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； f) 除非另有规定，计算器的偏置值均置于0%； 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/T 18271.1和GB/T 18271.2—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。各种计算器输入输出特性试验的规定见附录A； b) 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； c) 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度的输入信号值），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) 试验时，输入信号应按初始输入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； 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/T 18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T 18271.2—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/T 18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T 18271.2—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/T 18271.2—2000的要求进行，并根据GB/T 18271.2—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）输入信号，记下当输出有可以测出的微小变化时所对应的输入信号值； b) 缓慢减小（或增大）输入信号，记下当输出又有可以测出的微小变化时所对应的输入信号值。 两次记下的输入信号值之差，即为死区。上述试验重复进行3次，以最大死区列入报告。 对有数个输入通道的计算器，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，记录对应的输入信号值。再将输入信号缓慢减小，当输出从该值突变回0%时，记录对应的输入信号值。两次记录值之差即为小信号切除范围。