资料介绍
中华人民共和国国家计量技术规范
JJF 1261. 10—2017
家用和类似用途微波炉能源效率计量检测规则
2017-09-26发布 2018-03-26实施
国家 质量 监督 检验 检疫 总局 发布
以以以以以以以以以以以以以以以以丶
代替 JJF 1261.10—2013
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归口 单位 : 全国法制计量管理计量技术委员会能效标识计量检测分技术委员会
主要起草单位 : 辽宁省计量科学研究院
参加起草单位 : 深圳市计量质量检测研究院
江苏省计量科学研究院
广东美的微波电器制造有限公司
广东格兰仕集团有限公司
本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会能效标识计量检测分技术委员会负责解释
本规范主要起草人 :
唐虹 (辽宁省计量科学研究院)
李诺 (辽宁省计量科学研究院)
梁国鼎 (辽宁省计量科学研究院)
参加起草人 :
刘峰 (深圳市计量质量检测研究院)
邵羽达 (江苏省计量科学研究院)
刘迎九 (广东美的微波电器制造有限公司)谭森成 (广东格兰仕集团有限公司)
引言
为了规范实行能源效率标识管理的家用和类似用途微波炉的能源效率计量检测工作 , 依据 JJF 1261.1—2017《用能产品能源效率计量检测规则》 的要求 , 制定本规范。
本规范 代替 JJF 1261.10—2013, 与 JJF 1261.10—2013相比 , 除编 辑性 修改 外 ,本规范主要变化如下 :
— 规范名称由 “家用和类似用途微波炉能源效率标识计量检测规则” 改为 “家用和类似用途微波炉能源效率计量检测规则”;
—“5.1 能源效率标识标注” 增加 “能效信息码 ” 和 “能效 ‘领跑者 ’信息 ” 等要求 ;
— 微波能效限定值由表 1 中能效等级的 5 级改为 4级 ;
— 将 7.2.2.4节中的式 (6) 进行修改 ;
— 原始记录格式和检测报告格式相应修改 (附录 C、 附录 D)。
本规范的历次版本发布情况为 :
—JJF 1261.10—2013。
家用和类似用途微波炉
能源效率计量检测规则
1 范围
本规范规定了利用频率在工业、科学和医疗 (ISM) 频段 (2.45 GHz) 电磁能量以及电阻性发热元件来加热 , 额定输入功率在 2.5 kW 以下 的家 用和 类似 用途 微波 炉(以下简称 “微波炉” ) , 包括微波单功能的微波炉、带组合烧烤功能以及带热风对流烧烤功能微波炉能源效率的计量要求、计量检测程序、计量检测方法、计量检测结果评定准则和检测报告等内容。
本规范不适用于商用微波炉、工业微波炉以及带抽油烟机的微波炉。
本规范适用于微波炉能源效率计量监督检测 , 委托检测可参考本规范进行。生产和销售微波炉的单位亦可参照本规范进行检测。
接受检测的微波炉应是生产者自检合格的产品 , 或者是销售者进口、销售的商品。
2 引用文件
本规范引用了下列文件 :
JJF 1261.1—2017 用能产品能源效率计量检测规则
GB/T 2829—2002 周期检验计数抽样程序及表 (适用于对过程稳定性的检验)
GB/T 18800—2008 家用微波炉性能试验方法
GB 24849—2010 家用和类似用途微波炉能效限定值及能效等级
凡是注日期的引用文件 , 仅注日期的版本适用于本规范 ; 凡是不注日期的引用文件 , 其最新版本 (包括所有的修改单) 适用于本规范。
3 术语和计量单位
下列术语和计量单位适用于本规范。
3.1 微波 能效 限定 值 minimum allowable values of energy efficiency for microwave
在 GB24849—2010规定测试条件下微波炉的最低允许效率值 , 以百分数 (%) 表示。
3.2 待机模式 standby mode
微波炉连接到供电电源上 , 仅提供重启动、信息或状态显示 (包括时钟) 功能 , 而未提供任何主要功能的状态。
注 : 重启动功能是指通过遥控器、 内部传感器或定时时钟等方式使器具切换到提供主要功能模式的一种功能。
3.3 关机模式 offmode
微波炉连接到供电电源上 , 但不提供任何待机模式功能和主要功能的一种状态。注 : 仅提供关机状态指示 (如发光二极管) 时 , 也视为处于关机模式。
3.4 待机功耗 standby mode power consumption
微波炉在待机模式下的有功功率 , 计量单位为 W。
3.5 关机功耗 offmode power consumption
微波炉在关机模式下的有功功率 , 计量单位为 W。
3.6 烧烤能耗限定值 maximum allowable values of energy consumption for barbecue
本规范规定测试条件下微波炉烧烤功能的最大允许能耗值 , 计量单位为 W · h。
3.7 待机功耗限定值 maximum allowable values of energy consumption for standby
本规范规定测试条件下微波炉待机状态的最大允许功耗值 , 计量单位为 W。
3.8 关机功耗限定值 maximum allowable values of energy consumption foroffmode本规范规定测试条件下微波炉关机状态的最大允许功耗值 , 计量单位为 W。
4 概述
微波炉是实行能源效率标识管理的产品 , 它利用频率在工业、科学和医疗 (ISM)的 2.45GHz频段的电磁能量以及电阻性发热元件来加热腔体中食物和饮料。
5 计量要求
5.1 能源效率标识标注
微波炉产品的显著位置应正确使用能源效率标识 , 标识应当施加在微波炉本体明显部位。能源效率标识标注的信息 应包 括生 产者 名称 (或简 称)、规格 型号、 能效 等级、效率值 ( %)、待机功耗 (W)、关机功耗 (W)、烧烤能耗 (W · h)、依据的能源效率强制性国家标准编号、能效信息码和能效 “领跑者” 信息等内容。
能源效率标识的样式应符合微波炉产品能源效率标识标注的要求 , 计量单位的标注应符合国家法定计量单位的要求。
注 :
1 能效 “领跑者” 信息仅针对列入国家能效 “领跑者” 目录的产品。
2 不具有待机模式、 关机模式和烧烤功能的微波炉无需标注待机功耗、 关机功耗和烧烤能耗。
5.2 能效指标 (能源消耗量)
5.2.1 效率值
微波炉效率值标注值应符合 GB 24849—2010对微波能效限定值的要求。微波能效限定值为表 1 中能效等级 4级的规定值。效率值实测值应不小于微波炉的能效限定值和标注值。
5.2.2 烧烤能耗
微波炉烧烤能耗标注值应符合 GB 24849—2010对烧烤能耗限定值的要求。微波炉烧烤能耗限定值为每摄氏度温升 1.2 W · h。烧烤能耗实测值应不大于烧烤能耗限定值和标注值。
5.2.3 待机功耗
微波炉待机功耗标注值应符合 GB 24849—2010对待机功耗限定值的要求。 当待机
模式不具有信息和状态显示 (包括时钟) 功能时 , 其待机功耗限定值为 0.5 W ; 当待机
模式具有信息和状态显示 (包括时钟) 功能时 , 其待机功耗限定值为 1.0 W。待机功耗实测值应不大于待机功耗限定值和标注值。
5.2.4 关机功耗
微波炉关机功耗标注值应符合 GB 24849—2010对关机功耗限定值的要求。关机功耗限定值为 0.5 W。关机功耗实测值应不大于关机功耗限定值和标注值。
5.2.5 加热均匀性
带有转盘的微波炉加热均匀性应不小于 70% , 不带转盘的微波炉加热均匀性应不小于 60%。
5.3 能效等级
能源效率标识标注的能效等级应符合 GB 24849—2010对能效等级的要求。微波炉能效等级分为 4级 (见表 1) , 其中 1 级的能源效率最高。 各等级产品的效率值应不低于表 1 的规定。
表 1 微波炉能效等级
根据效率值实测值确定的能效等级应不低于标注的能效等级。
6 检测条件
6.1 环境条件
6.1.1 温度 : (20±2)℃。
6.1.2 相对湿度 : 45%~ 75%。
6.1.3 大气压 : 86kPa~ 106kPa。
6.1.4 电源电压及频率 : (220±2.2) V, (50±0.1) Hz, 谐波失真不超过 2%。
6.1.5 试验区域无强制对流空气及热辐射影响。
6.2 测量设备
6.2.1 主要测量设备
6.2.1.1 数字温度仪 (含热电偶)
a) 测量效率值
1) 测量范围 : 应覆盖 (5~ 30)℃ ;
2) 分辨力 : 不大于 0.01 ℃ ;
3) 最大允许误差 : ±0.1 ℃。
b) 测量烧烤能耗
1) 测量范围 : 0 ℃ ~ 300 ℃ ;
2) 分辨力 : 不大于 0.1 ℃ ;
3) 最大允许 误差 : 在 0 ℃ ~ 100 ℃ 的范 围内 , 其最 大允 许误 差为 ± 0.5 ℃ , 在100 ℃ ~ 300 ℃的范围内 , 其最大允许误差为 ±1 ℃ ;
4) 热电偶引线的线径不大于 0.3 mm。
6.2.1.2 数字功率计 (具有有功功率积分功能)
a) 功率测量范围 : 应覆盖 0 kW~ 3 kW ;
b) 功率测量最大允许误差 : ± (0.1%的读数 +0.1%的量程) ;
c) 电能量测量最大允许误差 : ±0.4% ;
d) 时基信号最大允许误差 : ±0.05%。
6.2.1.3 电子天平
a) 测量范围 : 应覆盖 0 kg~ 3 kg;
b) 最大允许误差 : ±3 g;
c) 分辨力 : 不大于 1 g。
6.2.1.4 计时器
a) 测量范围 : 应覆盖 0 min~ 15 min;
b) 最大允许误差为 : ±0.5%。
6.2.2 辅助设备
6.2.2.1 测试用水
饮用水。
6.2.2.2 容器
a) 效率值检测用容器
材质 : 硼硅玻璃容器 ;
尺寸 : 最大壁厚 3 mm , 外径为 190 mm , 高为 90 mm。
b) 加热均匀性检测用杯子
材质 : 薄的微波穿透性材料 ;
尺寸 : 规格要求如图 1, 横截面为圆形。
图 1 杯子
6.2.2.3 搅拌棒
材质 : 要求为低热容材质。
6.2.2.4 隔热垫
6.3 测量不确定度
...... (() sf)不)..)(k)。。
7 检测项目和方法
7.1 抽样原则
微波炉的计量检测样本应在生产者自检合格的产品或者是销售领域的商品中随机抽取。
对检测批计量检测的 , 按 GB/T 2829—2002 中一次抽样方案抽取样本。 在生产企业成品仓库内或生 产线 末端 抽样 时 , 批量 原则 上应 不少 于 50 台。 随机 抽样 的样 本量4 台 , 其中 2 台用于检测 , 另 2 台用作备用样本。
对样本计量 检测 的 , 在生 产企 业成 品仓 库内 或生 产线 末端 抽样 时 , 批量 可少 于50台。 随机抽样的样本量为 2 台 , 其中 1 台用于检测 , 另 1 台用作备用样本。在销售领域抽样时 , 批量应不少于 2 台 , 抽样的样本量为 2 台 , 其中 1 台用于检测 , 另 1 台用作备用样本。
抽样时应填写 《家用和类似用途微波炉能源效率计量检测抽样单》 (抽样单格式见附录 B)。
7.2 样本检测
7.2.1 标识标注的检查
根据 5.1 的要求对微波炉使用的能源效率标识标注进行检查。
7.2.2 能效指标 (能源消耗量) 检测
7.2.2.1 效率值的检测
a) 测量准备
1) 被测微波炉应外观完好 , 配件齐全 , 无明显的机械损伤、变形或损坏 ;
2) 被测微波炉能够正常工作 ;
3) 电子天平预热后清零。
b) 效率值测量方法
1) 测量前 , 相关测量器具 (微波炉、玻璃容器) 应放置于温度为 (20±2)℃ , 相对湿度为 45%~ 75%的环境里至少 6 h, 以使器具的整体温度与环境达到热平衡 , 并用温度计测量准确的环境温度为 t0。
1 器具的整体温度包括元件的温度 , 如磁控管和电源变压器。
2 可采用强制冷却的方法来辅助降低器具的温度 , 在此情况下可减少器具放置时间。
2) 测量前 , 先用电子天平测量圆柱形硼硅玻璃容器的质量 , 测得其质量为 mc。
3) 测量时 , 微波炉应放置在厚度约为 20 mm 且涂 有无 光黑 漆的 胶合 板水 平台 面上 , 测量初始水温为 (10±1)℃的实验用水的实际温度 t1 , 并在测量后迅速将其加入到玻璃容器 中 , 加入 水的 质量 为 (1 000±5) g, 通过 电子 天平 测得 水的 实际 质量 为mw。迅速将容器放到微波炉的搁架中心上。设定微波炉至最大输出功率状态 , 启动功率计开始测量能耗 , 并迅速启动微波加热功能 , 将水温加热到 (20±2)℃ , 然后切断电源 , 将容器迅速拿出后放置在隔热垫上 , 在 60 s之内柔和地搅动水并测量最终水温 t2。
根据式 (1) 计算 :
式中 :
P— 微波输出功率 , W ;
mw — 水的质量 , g;
mc— 容器的质量 , g;
t2— 最终水温 , ℃ ;
t1— 初始水温 , ℃ ;
t0— 环境温度 , ℃ ;
t— 加热时间 , 除去磁控管灯丝预加热时间 , s。
——— 率, ;, 以百分数表示 , % (i= 1, 2, 3) ;
t— 加热时间 , 不除去磁控管灯丝预加热时间 , s;
Win— 输入能量 (输入能量包括磁控管灯丝预加热时的损耗) , W · s。
根据式 (3) 计算效率值 :
η— 效率值 , 以百分数表示 , % ;
η1— 第一次测量的效率值 , 以百分数表示 , % ;
η2— 第二次测量的效率值 , 以百分数表示 , % ;
η3— 第三次测量的效率值 , 以百分数表示 , %。
7.2.2.2 烧烤能耗的检测
1) 被测微波炉应外观完好 , 配件齐全 , 无明显的机械损伤、变形或损坏。
2) 被测微波炉能够正常工作。
3) 取出微波炉腔体中的附件 (如烧烤盘等)。
b) 微波炉烧烤能耗测量方法
1) 测量前 , 相关测量器具应放置于温度为 (20±2)℃ , 相对湿度为 45% ~ 75%的环境里至少 6 h, 以使器具的整体温度与环境达到热平衡。对于嵌装式及吊挂式微波炉应按安装说明书进行安装。其他微波炉放置时背部尽量靠近测试角的一边壁而远离另一侧壁。放置在地板上使用的微波炉应放在测试角底板上 , 并尽可能靠近测试角两边壁。
2) 测量时 , 在不影响炉门正常关闭的前提下 , 将一裸热电偶通过炉子的门缝放置于器具腔体的几何中心 , 以用于测量烧烤模式下腔体的温度 , 然后关闭炉门 , 并测量腔体内部几何中心的初始温度 t1 , 接着将微波炉烧烤功能的温度控制设定在最大位置处。使微波炉加热工作时间为 5 min, 并测 定此 时腔 体几 何中 心的 温度 值 t2 , 则可 以按 照式 (4) 计算烧烤能耗 W c :
W c— 烧烤能耗 , W · h/K;
E— 微波炉在规定的工作时间内消耗的电能 , W · h;
t2— 在规定的工作时间后腔体几何中心内的温度 , ℃ ;
t1— 腔体几何中心的初始温度 , ℃。
7.2.2.3 待机功耗和关机功耗的检测
3) 微波炉应处于空载状态 , 并且测试前需将微波炉设定于待机模式或关机模式中功耗最大的状态。
4) 电能测量分辨力应至少为 1 mW · h。
b) 待机功耗和关机功耗测量方法
1) 测量前 , 相关测量器具应放置于温度为 (20±2)℃ , 相对湿度为 45% ~ 75%的环境里至少 6 h, 以使器具的整体温度与环境达到热平衡。
2) 测量时 , 采用累积能量法。
被测微波炉以额定电压供电 , 处于功耗最大的待机状态或关机状态 , 待数字功率计读数稳定后 , 开始进行测量 , 测量所用时间不小于 5 min, 记录测量所用时间和消耗的电能量。
待机功耗或关机功耗按照式 (5) 计算 :
P (5)
P— 待机功耗或关机功耗 , W ;
E— 测量时间内消耗的电能 , W · h;
t— 测量时间 , h。
1 如果功率在一个循环周期 (如数分钟或数小时) 内处于变化状态 , 则测量累积能量所选定的时间段应为一个或多个完整周期以获得代表性的平均值。
2 累积时间段应使得能量和时间的总记录值大于测量仪 (包括功率测量仪和时间测量仪) 分辨力的 200倍。
7.2.2.4 加热均匀性的检测
3) 准备水温为 (20±2)℃的饮用水。
b) 加热均匀性的测量方法
1) 将满足图 1规格要求的 5 个杯子浸入水中使其温度相同 , 然后取出将其外部擦干 , 每个杯子盛放 (100±1) g水并放到绝热垫片上 , 测量初始温度 ti1。将 5个杯子放在搁架上 (无转盘的微波炉按照图 2 的方式摆放 , 有转盘的微波炉按照图 3 的方式摆放) , 然后控制微波炉持续输出 50 kW · s 的能量 , 工作一段时间。
2) 从微波炉中取出杯子放回到绝热垫上 , 搅动水 , 并按杯子号顺序在加热周期结束后 30 s 内测量最终温度 ti2。
3) 按照式 (6) 和式 (7) 计算加热均匀性。
4) 重复上述步骤 1) ~ 3) , 其中步骤 2) 按杯子号逆序在加热周期结束后 30 s 内测量。
5) 将顺序和逆序测量结果的均值作为加热均匀性的最终测量结果。
注 : 用 7.2.2.1 中的方法测出的微波输出功率来计算加热时间。
ΔTi =ti2 -ti1 (i= 1, 2, … , 5) (7)
H— 加热均匀性 , 以百分数表示 , % ; ΔTi— 第 i号杯子中水的温升 , K;
ti1— 第 i号杯子中水的初始温度 , ℃ ;
ti2— 第 i号杯子中水的最终温度 , ℃ ; ΔTmax— 五杯水中的最大温升 , K;
ΔTmin— 五杯水中的最小温升 , K。
图 2 无转盘式杯子分布图
注 : 3 号杯子放在中心 , 其他杯子放在对角线每个角和中心之间的中心点。
图 3 有转盘式杯子分布图
注 : 1 号杯子放在转盘中心 , 2 号杯子紧挨 1 号杯 , 3 号杯放在距转盘中心 r/3+d/2处 , 4 号杯
放在距转盘中心 2r/3处 , 5 号杯紧挨转盘边缘放置。r 为转盘半径 , d 为杯子最大直径。
7.3 原始记录
计量检测的原始记录应包含微波炉能源效率计量检测所要求的必要信息 , 记录中列出的项目应准确填写。观测结果、数据和计算应在检测时予以记录。记录应包括检测执行人员和结果核验人员的签名。原始记录格式见附录 C。
7.4 数据处理
按本规范规定的样本检测要求测量微波炉的效率值、待机功耗、关机功耗、烧烤能耗并按照以下要求进行数据修约。
a) 效率值测量结果用百分数表示 , 数据修约后保留 1位小数 ;
b) 烧烤能耗测量结果用 W · h/K表示 , 数据修约后保留 2位小数 ;
c) 待机功耗、关机功耗测量结果用 W 表示 , 数据修约后保留 2位小数 ;
d) 加热均匀性测量结果用百分数表示 , 数据修约后保留 1位小数。
8 检测结果
8.1 能效指标 (能源消耗量) 计量检测结果合格判据
8.1.1 合格判据原则
效率值、烧烤能耗、待机功耗、关机功耗和加热均匀性检测结果的合格评定采用宽限判据原则。
采用宽限判据时 , 效率值、烧烤能耗、待机功耗、关机功耗的标注值、 限定值以及加热均匀性规定值有效位数按增加一位处理。
8.1.2 合格判据
8.1.2.1 效率值检测结果的合格评定考虑测量不确定度 U (k= 2) 的影响 , 实测值位
实测值 ≥限定值 -U (η) , 且
实测值 ≥标注值 -U (η)
8.1.2.2 烧烤能耗检测结果的合格评定考虑测量不确定度 U (k= 2) 的影响 , 实测值
实测值 ≤限定值 +U(Wc) , 且
实测值 ≤标注值 +U(Wc)
8.1.2.3 待机功耗检测结果的合格评定考虑测量不确定度 U (k= 2) 的影响 , 实测值
实测值 ≤限定值 +U(Pst)
实测值 ≤标注值 +U(Pst)
8.1.2.4 关机功耗检测结果的合格评定考虑测量不确定度 U (k= 2) 的影响 , 实测值
实测值 ≤限定值 +U(Poff)
实测值 ≤标注值 +U(Poff)
8.1.2.5 加热均匀性检测结果的合格评定考虑测量不确定度 U (k= 2) 的影响 , 实测
a) 带有转盘的微波炉 :
实测值 ≥70%-U(H)
b) 不带转盘的微波炉 :
实测值 ≥60%-U(H)
8.2 检测结果评定准则
8.2.1 能源效率标识标注评定准则
能源效率标识标注出现下列情况之一的 , 评定为能源效率标识标注不合格 :
a) 未在微波炉产品的显著位置正确使用能源效率标识的 ;
b) 未按规定的标识样式和内容进行标注的 ;
c) 未按规定要求正确使用国家法定计量单位的。
8.2.2 能效指标 (能源消耗量) 评定准则
8.2.2.1 微波炉效率值评定准则
效率值标注出现下列情况之一的 , 评定为效率值不合格 :
a) 效率值标注值不符合 5.2.1对微波能效限定值要求的 ;
b) 效率值实测值不符合 8.1.2.1规定的。
8.2.2.2 烧烤能耗评定准则
烧烤能耗标注出现下列情况之一的 , 评定为烧烤能耗不合格 :
a) 烧烤能耗标注值不符合 5.2.2对烧烤能耗限定值要求的 ;
b) 烧烤能耗实测值不符合 8.1.2.2规定的。
8.2.2.3 待机功耗评定准则
待机功耗标注出现下列情况之一的 , 评定为待机功耗不合格 :
a) 待机功耗标注值不符合 5.2.3对待机功耗限定值要求的 ;
b) 待机功耗实测值不符合 8.1.2.3规定的。
8.2.2.4 关机功耗评定准则
关机功耗标注出现下列情况之一的 , 评定为关机功耗不合格 :
a) 关机功耗标注值不符合 5.2.4对关机功耗限定值要求的 ;
b) 关机功耗实测值不符合 8.1.2.4规定的。
8.2.2.5 加热均匀性评定准则
加热均匀性实测值不符合 8.1.2.5规定的 , 评定为加热均匀性不合格。
8.2.3 能效等级评定准则
能效等级标注出现下列情况之一的 , 评定为能效等级不合格 :
a) 标注的能效等级不符合 5.3对能效等级要求的 ;
b) 根据效率值实测值确定的能效等级低于标注的能效等级的。
8.2.4 检测批评定准则
, , —c。,=,不e4个, 若,
8.2.5 备用样本检测
当样本检测不合格时 , 允许对备用样本进行检测 , 检测结论按备用样本检测结果作出。
8.3 检测报告
应准确、客观和规范地报告检测结果 , 出具检测报告。 检测报告应包括足够的信息 , 报告中的结论应按 8.2 检测结果评定准则的规定出具。 检测报告应由检测执行人员、报告审核人员和报告批准人员签名 (检测报告格式见附录 D)。
检测报告中的总体结论应根据检测结果并按下列情况给出 :
a) 能源效率标识标注、效率值、烧烤能耗、待机功耗、关机功耗、加热均匀性和能效等级均评定为合格的 , 则总体结论为合格 ;
b) 能源效率标识标注、效率值、烧烤能耗、待机功耗、关机功耗、加热均匀性和
能效等级有不合格的 , 总体结论判定为不合格 , 但应分别标出合格项和不合格项。
检测报告应至少包括以下信息 :
a) 标题 ;
b) 检测机构名称和地址 ;
c) 报告的唯一性标识 , 每页及总页的标识 ;
d) 受检单位、生产单位的名称和地址 ;
e) 被测样本的描述 ;
f) 进行检测的日期 , 被测样本的接收日期 ;
g) 样本的来源 , 如抽样、送样等 ;
h) 检测依据的技术规范 ;
i) 检测所用的测量仪器的溯源性及有效性说明 ;
j) 检测结论 (样本、检测批) ;
k) 检测环境的描述 ;
l) 检测结果及测量不确定度的说明 ;
m)检测执行人员、报告审核人员和报告批准人员的签名 ;
n) 检测结果仅对检测样本或检测批有效的声明 ;
o) 未经检测机构书面批准 , 不得部分复制报告的声明。
附录 A
家用和类似用途微波炉能源效率测量不确定度评定示例
A.1 微波输出功率不确定度评定
A.1.1 测量模型
以带有烧烤功能的微波炉 为例 进行 评定 , 微波 炉的 微波 输出 功率 按照 式 (A.1)、式 (A.2) 和式 (A.3) 计算 :
ΔTw =t2 - t1 (A.2)
ΔTc =t2 - t0 (A.3)
ΔTw — 水的温升 , K;
ΔTc— 容器的温升 , K;
t— 加热时间 , 除去磁控管灯丝预加热时间 , s;
P— 微波输出功率 , W。
A.1.2 B类不确定度传播律
依照公式 : uc2 u2 r(xi , xj)u
得到 :
uB (P) = [c12u2 (mw) + c22u2 (mc) + c32u2 (ΔTw) + c42u2 (ΔTc) + c52u2 (t) +
2c1c2r(mw , mc)u(mw)u(mc) +2c3c4r(ΔTw , ΔTc)u(ΔTw)u(ΔTc)] 2 = [c12u2 (mw) + c22u2 (mc) + c32u2 (ΔTw) + c42u2 (ΔTc) + c52u2 (t) +
2c1c2u(mw , mc) +2c3c4u(ΔTw , ΔTc)] 2
(A.4)
u(mw) — 水质量测量引入的标准不确定度分量 ;
u(mc) — 容器质量测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔTw) — 数字温度仪测量水的温升误差引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔTc) — 数字温度仪测量容器的温升误差引入的标准不确定度分量 ;
u(t) — 加热时间测量 (除去 磁控 管灯 丝预 加热 时间) 的标 准不 确定
度分量 ;
u(mw , mc) —mw 与 mc 的协方差 , u(mw , mc)=r(mw , mc)u(mw)u(mc) ;
u(ΔTw)u(ΔTc) ;
r(mw , mc) —mw 与 mc 的相关系数 ;
r(ΔTw , ΔTc) — ΔTw 与 ΔTc 的相关系数。
A.1.2.1 灵敏系数
由测量得 : ΔTw = 10.190K, ΔTc=0.135K, t= 56.98 s, mw = 1001.8 g, mc=
463.9 g。
则计算得到灵敏系数为 :
c1 =0.748 8 K/s, c2 = 1.306 1× 10-3 K/s, c3 = 73.618 g/s, c4 = 4.478 1 g/s,
A.1.2.2.1 由水质量测量引入的不确定度分量
水质量测量的不确定度来源于电子天平的测量误差。依据检定/校准证书和有关资料 , 已知电子天平称重的最大允许误差为 ±3 g, 按矩形分布估计。则质量测量引入的不确定度为 : u g。
A.1.2.2.2 由容器质量测量引入的不确定度分量
容器质量测量的不确定度来源于电子天平的测量误差。依据检定/校准证书和有关资料 , 已知电子天平称重的最大允许误差为 ±3 g, 按矩形分布估计 , 质量测量引入的不确定度为 : u g。
A.1.2.2.3 由同一个天平进行测量时所引入的协方差 u(mw , mc) 的计算
由于容器质量与水的质量测量是在很短的时间内完成 , 所以认为容器质量与水的质
量的测量是在相同条件下测量完成的 , 这里认为 mw 与 mc 的相关系数 r(mw , mc) 为 1,
进而采用公式 u(mw , mc) =r(mw , mc)u(mw)u(mc) 进行计算 , 得到 : u(mw , mc) =
A.1.2.2.4 由水的温升测量引入的不确定度分量
由于公式 (A.1) 中水的温升 ΔTw 为 t2 与 t1 的温度差 , 且测温仪在 5 ℃ ~ 30 ℃范围内的最大允许误差为 ±0.1 ℃ , 按矩形分布估计 , 则水的温升测量引入的不确定度为 : uK。
A.1.2.2.5 由容器的温升测量引入的不确定度分量
由于式 (A.1) 中容器的温升 ΔTc 为 t2 与 t0 的温度差 , 且测温仪在 5 ℃ ~ 30 ℃范围内的最大允许误差为 ±0.1 ℃ , 按矩形分布估计 , 则容器的温升测量引入的不确定度为 : uK。
A.1.2.2.6 由同一个测温仪进行测量时所引入的协方差 u(ΔTw , ΔTc) 的计算
由于测量水的温升与测量容器的温升是在很短的时间内完成 , 所以近似认为测量水
的温升与测量容器的温升是相同条件下测量完成的 , 这里认为 ΔTw 与 ΔTc 的相关系数
(w ,,2.由):1的(,量2。ΔTc)=r(ΔTw , ΔTc)u(ΔTw)u (ΔTc)进
在使用秒表测量磁控管灯丝预加热时间时 , 根据资料获得人的反应时间为 0.2 s,按矩形分 布进 行估 计 , 得到 由于 时间 测量 引入 的标 准不 确定 度为 : u 0.057 7 s。
A.1.2.2.8 微波输出功率的 B类评定的不确定度分量微波输出功率的 B类评定的不确定度分量见表 A.1。
表 A.1 微波输出功率的 B 类评定的不确定度分量一览表
则 B类评定的不确定度分量为 :
2c1c2u(mw , mc) +2c3c4u(ΔTw , ΔTc)] 2 = 4.751W
A.2 效率值测量不确定度评定
A.2.1 测量模型
效率值按照式 (A.5) 计算 :
(A.5)
η — 效率值 , 以百分数表示 , % ;
A.2.2 效率值的 A类评定不确定度
使用设备对效率值进行测量 , 10次的测量结果如表 A.2所示。
表 A.2 效率值测量结果
依据贝塞尔公式计算测量结果 , 可得 A类方法评定的实验标准差为 :
这里采用 3 次测量结果的平均值作为效率值的测量结果 , 由此得到 :
A.2.3 B类不确定度传播律
依照不确定度传播律公式 , 得到 :
urelB(P) — 微波输出功率测量引入的 B类评定的相对标准不确定度分量 ; urelB(t) — 加热时间测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量 ;
urelB(Win) — 输入能量测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量 ; urelB(η) — 效率值测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量。
A.2.3.1 由微波输出功率测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量
由前面的计算得到微波输出功率测量引入的 B类评定相对标准不确定度为 :
A.2.3.2 由加热时间测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量
根据资料获得人的反应时间为 0.2 s, 按矩形分布进行估计 , 得到由于时间测量引入的 B类评定标 准不 确定 度为 : uB s, 那么 urelB 0.096%。
A.2.3.3 由输入能量测量引入的 B类评定相对标准不确定度分量
输入能量测量引入的 B类评定不确定度来源于功率计的测量误差。依据功率计检定/校准证书和说明书 , 数字功率计电能量测量最大允许误差为 ±0.4% , 按矩形分布估计。数字功率计实测消耗的电能量 Win = 79 221 W · s, 则数字功率计电能量测量引入的标准不确定度为 : uB W · s, 那么输入能量测量引入的 B类评定相对标准不确定度为 :
注 : 由于待机功耗约 为 1 W , 测量 不同 步时 间小 于 1 s, 由测 量不 同步 带来的影 响远 远小于uB (Win) , 可忽略不计。
A.2.3.4 效率值的 B类评定相对标准不确定度分量
效率值的 B类评定相对标准不确定度分量见表 A.3。
表 A.3 效率值 B 类评定相对标准不确定度分量一览表
则 B类评定相对标准不确定度为 :
则效率值的 B类评定标准不确定度为 :
uB (η) =urelB(η) × = 0.38%注 :
1 由于数据修约引入的不确定度过小 , 可忽略不计。
2 由于分辨力引入的不确定度过小 , 可忽略不计。
A.2.4 合成标准不确定度
依据合成不确定度公式 , 得到效率值的合成标准不确定度为 :
A.2.5 扩展不确定度
取包含因子 k= 2, 则效率值的扩展不确定度为 :
U(η) =k ×uc(η) = 0.9%
A.3 待机功耗与关机功耗的测量不确定度评定
A.3.1 测量模型
待机功耗 Pst按式 (A.6) 计算 :
Pst (A.6)
Pst— 待机功耗 , W ;
Est— 实际测量的能耗 , W · h;
tst— 实际测量的持续时间 , h。
A.3.2 待机功耗的 A类评定的标准不确定度
使用数字功率计对待机功耗进行测量 , 10次的测量结果如表 A.4所示。
表 A.4 待机功耗测量结果
依据贝塞尔公式计算测量结果 , 可得 A类评定的标准不确定度为 :
A.3.3 待机功耗的 B类评定的标准不确定度
根据不确定度合成原理 , 待机功耗引入的 B类评定的标准不确定度为 : uB (Pst) =
其中 uB (Pst1) 为由功率计电能量测量不准引入的 B类评定的标
准不确定度分量 , uB (Pst2) 为功率计分辨力引入的 B类评定的标准不确定度分量。
A.3.3.1 功率计电能量测量不准引入的 B类评定的标准不确定度分量
根据功率计检定/校准证书和说明书 , 仪器校准后 1 年内 , 功率计电能量测量最大允许误 差为 ± 0.4% , 按矩 形分 布估 计。 由于 功率 计测 量的 实际 能耗 为 8.92× 10-3 W · h, 则功率计电能量测量引入的不确定度分量为 :
根据功率计说明书 , 功率计电能量测量积分时间为 1/12 h, 积分时间的最大允许误差 ±0.05% , 按照矩形分布估计 , 则功率计积分时间引入不确定度分量为 :
则由式 (A.6) 得到那么用功率计引入的电能量测量 B类评定的标准不确定度分量为 :
A.3.3.2 功率计分辨力引入的 B类评定的标准不确定度分量
功率计电能量测量的分辨力为 0.001W · h, 按矩形分布估计 , 则由功率计的分辨力引入的电能量测量不确定度为 :
则由不确定度的合成公式得到由于功率计的分辨力引入的电量测量 B类评定的标准不确定度分量 :
待机功耗 B类测量不确定度分量见表 A.5。
表 A.5 待机功耗 B 类测量不确定度分量一览表
则待机功耗的 B类评定的标准不确定度为 :
取包含因子 k= 2, 扩展不确定度为 :
注 : 由于数据修约引入的不确定度过小 , 可忽略不计。
关机功耗的 测量 不确 定度 评定 过程 与待 机功 耗的 相同 , 经评 定 , 其扩 展不 确定
度为 :
U(Poff) =k ×uc(Poff) = 0.02W A.4 组合型微波炉烧烤功能能耗的测量不确定度评定
A.4.1 测量模型
烧烤能耗 W c 按式 (A.7) 和式 (A.8) 计算 :
W c (A.7)
ΔT=t2 - t1 (A.8)
E— 微波炉在规定的工作时间内消耗的电能 , W · h; ΔT— 在规定的工作时间后腔体几何中心的温升 , K;
t1— 腔体几何中心内的初始温度 , ℃。
A.4.2 烧烤能耗的 A类评定的标准不确定度
使用 WT210对烧烤能耗进行测量 , 10次的测量结果如表 A.6所示。
表 A.6 烧烤能耗测量结果
而平均温升ΔT= 50.11K, 平均消耗的电能为 = 37.181W · h。
根据功率计检定/校准证书和说明书 , 仪器校准后 1 年内 , 功率计电能量测量最大允许误 差为 ± 0.4% , 按矩 形分 布估 计。 由于 功率 计测 量的 烧烤 电量 测量 值为37.181W · h, 则功率计电能量测量引入的不确定度为 :
则 urel
由于在规定的工作时间后腔体几何中心的温升 ΔT 为 t2 与 t1 的温度差 , 且热电偶在 0 ℃ ~ 100 ℃范围内的最大允许误差为 ±0.5 ℃ , 按矩形分布估计 , 容器的温升测量引入 的不 确定 度分 量为 : u 289 K, 则 urel 0.58%。
A.4.4 烧烤能耗的扩展不确定度评定
由不确定度的合成公式得到 :
则待机功耗测量引入的标准不确定度为 :
uc(Wc) = u(Wc) + [uBrel(Wc) ×W c] 2 = 0.054W · h/K
注 : 由于数据修约和分辨力引入的不确定度过小 , 可忽略不计。
A.5 加热均匀性的测量不确定度评定
A.5.1 测量模型
加热均匀性 H 按式 (A.9) 和式 (A.10) 计算 :
ΔTi =ti2 -ti1 (i= 1, 2, … , 5) (A.10)式中 :
A.5.2 加热均匀性的 A类评定的标准不确定度
按照 7.2.2.4 中的方 法对 无转 盘的 微波 炉进 行测 量 , 10 次的 测量 结果 如表 A.7所示。
表 A.7 加热均匀性测量结果
依据贝塞尔公式计算测量结果 , 可得 A类评定的标准不确定度 :
这里采用 2 次测量结果的平均值作为效率值的测量结果 , 由此得到 :
A.5.3 加热均匀性的 B类评定的标准不确定度
为了去除温度测量相关性的影响 , 这里采用 5 只经过校准的热电偶进行试验。热电偶在 5 ℃ ~30 ℃的范围内的最大允许误差为 ±0.1 ℃ , 符合矩形分布 , 则有 u(ΔT1) =
uB (H) = [c12u2 (ΔT1) + c22u2 (ΔT2) + c32u2 (ΔT3) + c42u2 (ΔT4) +
c52u2 (ΔT5) + c62u2 (ΔTmax) + c72u2 (ΔTmin)] 2
(A.11)
u(ΔT1) — 1 号杯子温升测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔT2) — 2号杯子温升测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔT3) — 3号杯子温升测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔT4) —4号杯子温升测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔT5) — 5 号杯子温升测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔTmax) — 五杯水中的温升最大测量引入的标准不确定度分量 ;
u(ΔTmin) — 五杯水中的温升最小测量引入的标准不确定度分量。
经过计算得到灵敏系数为 :
A.5.加定度为 : uB (H) = 3.08%。
取包含因子 k= 2, 扩展确():×uc(H) = 6.8%
附录 B
家用和类似用途微波炉能源效率计量检测抽样单 (格式)
编号 :
说明 : 1. 此抽样单一式四份 , 分别留存承检机构、受检单位、生产单位和任务下达部门。
2. 检测类别分为 : 定期监督检测、不定期监督检测、复查监督检测、委托检测。
附录 C
家用和类似用途微波炉能源效率计量检测原始记录 (格式)
1 样本信息
2 测量设备
3 检测依据
4 标识标注检查
5 能效指标 (能源消耗量) 的检测
6 能效等级的确定
7 其他说明
检测人员 : 核验人员 :
附件 :
1. 能源效率标识 (照片)
2. 样本铭牌 (照片)
3. 样本外观照片
4. 样本功能键照片
附录 D
家用和类似用途微波炉能源效率计量检测报告 (格式)
报告编号 :
家用和类似用途微波炉能源效率计量检测报告
样本名称
型号规格
受检单位
生产单位
检测类别
检测单位
声明
1. 本单位是国家法定计量检定机构 , 计量授权证书编号为 × × × ×。
2. 本单位用于家用和类似用途微波炉能源效率计量检测的测量仪表具有有效的检定、校准证书 , 其量值可溯源到国家计量基准。
3. 本报告无检测单位的检测专用章或公章无效。
4. 本报告无主检人、审核人、批准人签名无效。
5. 本报告涂改无效。
6. 复制本报告未重新加盖检测单位的检测专用章或公章无效。
7. 对检测报告若有异议 , 应于收到报告之日起十五日 内向出具报告单位提出 , 逾期视为认可检测结果。
8. 本报告仅对本检测样本或检测批负责。
检测单位联系方式 :
地址 : 邮编 :
电话 : 传真 :
第页 共页
4 试验条件
5 检测结果
5.1 能源效率标识
6 结论
6.1 能源效率标识标注的结论 :
6.2 效率值的结论 :
6.3 烧烤能耗的结论 :
6.4 待机功耗的结论 :
6.5 关机功耗的结论 :
6.6 加热均匀性的结论 :
6.7 能效等级的结论 :
6.8 总体结论 :
主检人员 (签字) : 日期 :
审核人员 (签字) : 日期 :
批准人员 (签字) : 日期 :
