GB/T 28471.2-2012 工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅 第2部分：性能评定方法

　　ICS 25. 040. 40 N 15

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 28471.2—2012

　　工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅

　　第 2 部分 :性能评定方法

　　Safetybarrier forusein industrial-processmeasureand controlsystems—

　　Part2:Methodsofevaluatingtheperformance

　　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

　　GB/T 28471.2—2012

　　前 言

　　GB/T 28471《工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅》分为两部分 :

　　— 第 1部分 :通用技术条件 ;

　　— 第 2部分 :性能评定方法 。

　　本部分是 GB/T 28471的第 2部分 。

　　本部分按 GB/T 1. 1—2009给出的规则起草 。

　　本部分防爆性能按 GB 3836. 1《爆 炸 性 环 境 第 1 部 分 : 设 备 通 用 要 求》、GB 3836. 4《爆 炸 性 环境 第 4部分 : 由本质安全型“i”保护的设备》的规定 。

　　本部分的性能评定方法参照了 GB/T 18271. 1—2000《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. 2—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》、GB/T 18271. 3—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》和 GB/T 18271. 4—2000《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》的相关规定 。

　　本部分由中国机械工业联合会提出 。

　　本部分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 :南京优倍电气有限公司 。

　　本部分参加起草单位 :上海辰竹仪表有限公司 、重庆川仪自动化股份有限公司 、重庆宇通系统软件有限公司 、北京远东仪表有限公司 、福建上润精密仪器有限公司 、福建顺昌虹润精密仪器有限公司 、厦门安东电子有限公司 、西南大学 。

　　本部分主要起草人 :董健 、韩绍盈 。

　　本部分参加起草人 :王竹平、陈出新、张新国、吴辉华、岳周、冯伟、王悦、赵力行、戈剑、魏小东、洪小平、张刚、刘枫、赵亦欣、杨颂华、吕静 。

　　Ⅰ

　　GB/T 28471.2—2012

　　引 言

　　本部分适应工业过程测量和控制系统中隔离式安全栅技术发展的需要 ,进一步与 IEC导则和指南接轨 ,给出了隔离式安全栅的性能评定方法 。

　　本部分提供的内容 , 旨在为隔离式安全栅的设计 、开发 、研究提供指导 ,为企业编制隔离式安全栅产品标准提供依据 。

　　Ⅱ

　　GB/T 28471.2—2012

　　工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅

　　第 2 部分 :性能评定方法

　　1 范围

　　GB/T 28471 的本部分规定了工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅的性能评定方法和检 验规则 。

　　本部分适用于工业过程测量和控制系统中隔离式安全栅 。

　　本部分不适用于 Ⅰ 类(煤矿用)和 Ⅲ类(粉尘或纤维环境用)防爆电气设备 。

　　安全栅是本质安全防爆系统的一种关联设备 。

　　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 28471. 1—2012

　　工业过程测量和控制系统用隔离式安全栅 第 1部分 :通用技术条件

　　GB/T 2423. 1—2008

　　电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 A:低温(IEC 60068-2-

　　1:2007,IDT)

　　GB/T 2423. 2—2008

　　电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 B:高温(IEC 60068-2-

　　2:2007,IDT)

　　GB/T 2423. 3—2006

　　电工电子产品环境试验 第 2 部分 :试验方法 试验 Cab: 恒定湿热 试 验

　　(IEC 60068-2-78:2001,IDT)

　　GB/T 2423. 4—2008 电工电子产品环境试验 第 2部分 :试验方法 试验 Db 交变湿热(12h+ 12h循环)(IEC 60068-2-30:2005,IDT)

　　GB/T 2423. 10—2008 电工电 子 产 品 环 境 试 验 第 2 部 分 : 试 验 方 法 试 验 Fc:振 动 (正 弦)

　　(IEC 60068-2-6:1995,IDT)

　　GB 3836. 1 爆 炸 性 环 境 第 1 部 分 : 设 备 通 用 要 求(GB 3836. 1—2010, IEC 60079-0: 2007, MOD)

　　GB 3836. 4 爆 炸 性 环 境 第 4 部 分 : 由 本 质 安 全 型 “i”保 护 的 设 备 (GB 3836. 4—2010, IEC 60079-11:2006,MOD)

　　GB 3836. 13 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 气 设 备 第 13 部 分 : 爆 炸 性 气 体 环 境 用 电 设 备 的 检 修(GB 3836. 13—1997,neqIEC 60079-19:1993)

　　GB 3836. 15 爆炸性气体环境用电气设备 第 15部分 :危险场所电气安装(煤矿除外)(GB 3836. 15 —2000,eqvIEC 60079-14:1996)

　　GB 3836. 16 爆炸性气体环境用电气设 备 第 16部 分 : 电 气 装 置 的 检 查 和 维 护(GB 3836. 16— 2006,IEC 60079-17:2002,IDT)

　　GB 4208—2008 外壳防护等级(IP代码)(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 16842 外壳对人和设备的防护 检验用试具(GB/T 16842—2008,IEC 61032:1997,IDT)

　　1

　　GB/T 28471.2—2012

　　GB/T 17212—1998 工业过程测量和控制 术语和定义(idtIEC 60902:1987)

　　GB/T 17614. 1—2008 工 业 过 程 控 制 系 统 用 变 送 器 第 1 部 分 : 性 能 评 定 方 法 (IEC 60770-1:

　　1999,IDT)

　　GB/T 17626. 2—2006

　　电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(IEC 61000-4-2:2001,

　　IDT)

　　GB/T 17626. 3—2006

　　电磁兼容试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC 61000-4-3:

　　2002,IDT)

　　GB/T 17626. 4—2008

　　电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC 61000-

　　4-4:2004,IDT)

　　GB/T 17626. 5—2008

　　电 磁 兼 容 试 验 和 测 量 技 术 浪 涌(冲 击) 抗 扰 度 试 验(IEC 61000-4-5:

　　2004,IDT)

　　GB/T 17626. 8—2006 IDT)

　　电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验(IEC 61000-4-8:2001,

　　GB/T 17626. 29—2006 电磁兼容 试验和测量技术 直流电源输入端 口 电压暂降 、短时中断和电压变化抗扰度试验(IEC 61000-4-29:2000,IDT)

　　GB/T 18271. 1—2000 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

　　(idtIEC 61298:1995)

　　GB/T 18271. 2—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(idtIEC 61298-2:1995)

　　GB/T 18271. 3—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(idtIEC 61298-3:1998)

　　GB/T 18271. 4—2000 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(idtIEC 61298-4:1995)

　　3 术语和定义

　　GB/T 28471. 1—2012、GB 3836. 1、GB 3836. 4、GB/T 17212—1998、GB/T 17614. 1—2008、 GB/T 18271. 1—2000、GB/T 18271. 2—2000 和 GB/T 18271. 3—2000 界 定 的 术 语 和 定 义 适 用 于GB/T 28471的本文件 。

　　4 试验方法

　　4. 1 试验条件

　　4. 1. 1 一般环境条件

　　a) 环境温度 :15 ℃ ~ 35 ℃ ;

　　b) 相对湿度 :10% ~ 75% ;

　　c) 大气压力 :86kPa~ 106kPa;

　　d) 无渗水 、淋雨和日照等 。

　　4. 1. 2 参比环境条件

　　a) 环境温度 :20 ℃ ±2 ℃ ;

　　b) 相对湿度 :60% ~ 70% ;

　　2

　　GB/T 28471.2—2012

　　c) 大气压力 :86kPa~ 106kPa;

　　d) 周围空气中应不含有对铬 、镍镀层 、有色金属及其合金起腐蚀作用的介质 ,应不含有易燃 、易爆的物质 。

　　4. 1. 3 供电电源

　　除了用户与制造商商定采用更小的允差 ,应采用下列允差 。

　　额定电压 : ±1% ;

　　额定功率 : ±1% ;

　　谐波失真(交流电流) :小于 5% ;

　　纹波(直流电源) :小于 0. 1% 。

　　4. 1. 4 试验设备

　　4. 1. 4. 1 准则

　　试验用的标准仪器应选择市场上销售的性能价格比合理 、能够正确测量(按精确度和可靠性) 被试装备性能 。

　　4. 1. 4. 2 测量系统的不确定度

　　参比测量系统的额定精确度应高于被试装置的额定精度 。

　　试验用测量系统的不确定度应不超过被试装置规定误差的 1/4。

　　测量系统的不确定度应根据有关标准进行计算 ,并应列入每一份最终试验报告(见 GB/T 18271. 4— 2000) 。

　　在已知测量系统不确定度的数值和符号的情况下 ,应修正试验测量结果中有测量系统造成的不确定度 。

　　注 : 在使用以量程 百 分 数 表 示 规 定 不 确 定 度 的 测 量 仪 表 时 应 特 别 注 意 。 例 如 , 若 使 用 规 定 不 精 确 度 为 量 程 的±0. 1%的仪表测量被试装置的输出 ,而此输出信号仅为参比测量仪表标度的 1/3,则所用仪表有效范围内的实际不精确度可达到 ±0. 3% , 因而在许多场合下可能是不适用的 。

　　4. 1. 5 预处理

　　4. 1. 5. 1 准则

　　被试装置应经过预调 ,使其运行足够长的时间后温度达到稳定状态 。

　　注 : 该段时间为被试装置与散失能量的函数 。

　　4. 1. 5. 2 程序

　　对被试装置接通电源 ,给与足够时间使其工作温度达到稳定 。试验大纲若对比此时间的长短未提出任何建议 ,则应根据上述准则加以确定 ,但不能短于 30 min。

　　还应让被试装置的相关测试设备的温度稳定 。

　　4. 2 与准确度有关的试验

　　4. 2. 1 不精确度

　　参比条件下的输入输出特性应在每一个方向上全范围的移动并进行一个循环测量 。 为此 ,在全范围内至少应分布五个测量点 ,其中应包括量程的 0%和 100%的值或接近量程的 0%和 100%的值(量程的 10%以内) 。

　　注 : 对非线性输入和输出关系(例如平方规律)的仪表 ,选择的试验点应使输出值均匀分布在输出量程上 。

　　3

　　GB/T 28471.2—2012

　　根据表 1,可得最大测量误差是 0. 26% ,最大回差是 0. 21% 。将表 1 中的数据绘制于图 1 中 。

　　表 1 典型测量误差

　　输出(量程的 %)

　　0

　　20

　　40

　　60

　　80

　　100

　　上行程测量误差

　　0. 09

　　-0. 04

　　-0. 23

　　-0. 22

　　0. 10

　　下行程量误差

　　-0. 06

　　0. 26

　　0. 17

　　-0. 08

　　-0. 13

　　最大测量误差

　　-0. 06

　　0. 26

　　0. 17

　　-0. 23

　　-0. 22

　　0. 10

　　回差

　　0. 17

　　0. 21

　　0. 15

　　0. 09

　　图 1 典型测量误差

　　测量程序 :

　　首先 ,施加一个其值等于范围下限值的输入信号 ,记录相应的输入和输出信号值 。然后缓慢无过冲增大输入信号到第一个测量点 。经过足够长时间稳定后 ,记录相应的输入和输出信号值 。

　　在所有预先确定的测量点上重复 以 上 操 作 直 到 输 入 信 号 值 高 于 输 入 量 程 100%的 点 。 该 点 测 量后 ,缓慢无过冲减小输入信号 ,直到低于输入量程的 100% ,然后依次对所有其他测量点重复以上操作直到低于输入量程 0%的点 ,从而结束测量循环 。

　　各测量点在每个上行程和下行程获得的输出信号值与相应的理想值之差 ,记录为测量误差 。通常此误差以理想输出量程的百分数表示 。 由此获得的所有误差值应列表表示(见表 1)和图示(见图 1) 。

　　4. 2. 2 重复性误差

　　在相同的工作条件下 ,从同一个方向作全范围移动时 ,对同一个输入值在短时间内多次连续测量输出所获得的极限值之间的代数差 。

　　注 : 重复性误差不包括回差和漂移 。

　　4. 2. 3 回差

　　同一个信号输入所对应的上行程平均误差与下行程平均误差之间的差值 ,取各试验点测得回差中的最大值列入报告 。

　　4

　　GB/T 28471.2—2012

　　4. 2. 4 死区

　　在 10%、50%、90%的额定量程上缓慢改变(增大或减小) 输入信号 ,直到输出有一个觉察的变化 。将输入的最大变化量以输入量程的百分数列入报告 。

　　4. 2. 5 始动漂移

　　试验前 ,在参比环境条件下放置 24h,然后接通电源并加入量程的 25%输入信号 ,过 5 min、1 h 和4 h,分别测量输出值 。

　　切断电源和信号源 ,再在参比环境条件下放置 24 h, 然后 ,再接通电源 并 加 入 量 程 的 90%输 入 信号 ,重复上述试验 。

　　将 5 min、1 h测得的输出值与 4 h后测得值比较 ,其最大差值既为始动漂移 。

　　4. 2. 6 长期漂移

　　4. 3 与影响量影响有关的试验

　　在参比环境条件下 ,对安全栅加入输入信号 ,使输出信号稳定在量程的 90% ,运行 7 d~ 30 d,每天的同一时间测量输出值并记录 ,最大值与最小值的差值定为长期漂移 。

　　4. 3. 1 环境温度

　　环境温度试验时 ,温度应按下列顺序变化 :

　　20 ℃ 、40 ℃ 、20 ℃ 、5 ℃ 、20 ℃ 。

　　在上述每档温度值处 ,应保温 2 h,每档温度允差 ±2 ℃ ,按 GB/T 2423. 1—2008和 GB/T 2423. 2— 2008中规定的方法进行 。按上述温度变化顺序 ,连续进行两个循环的试验 。试验中 ,将安全栅输出调整在量程的 50%处 ,于保温临近结束时 ,测出安 全 栅 的 输 出 值 。 计 算 相 邻 两 档 温 度 之 间 , 平 均 每 变 化10 ℃的输出变化量 。两个循环中 ,将对应变温区间测出平均变化量的最大值列入报告 。

　　4. 3. 2 湿热

　　首先在参比环境条件下 ,将安全栅输出调整在量程的 50%处 ,然后将环境的温度升到 40 ℃ ,相对湿度升到 85% ,保持 24 h, 按 GB/T 2423. 3—2006 中 规 定 的 方 法 进 行 , 临 近 结 束 时 测 出 安 全 栅 的 输出值 。

　　将安全栅的输出变化量列入报告 。

　　4. 3. 3 安装位置

　　按照 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 ,将安全栅输出调整在量程的 50%处 ,使安全栅从正常工作位置向前 、后 、左 、右各作一次 10°倾斜 ,分别测出输出的最大变化量 。

　　4. 3. 4 振动(正弦)

　　试验时 ,将安全栅按安装说明书规定 ,安装在振动台上 。要求振动台 、安装板 、安装托架均应有足够的钢度 ,使传到安全栅上的振动变化最小 。

　　将安全栅输出调整在量程的 50%处 ,按 GB/T 2423. 10—2008中规定的方法进行 ,安全栅应在三个互相垂直的轴线(其中一个铅垂方向)上承受正弦振动 ,试验先在一个方向上试验 ,再在另一个方向上试验 。振动试验等级应符合表 2 的条件 。

　　5

　　GB/T 28471.2—2012

　　表 2 振动试验等级

　　序号

　　典型应用场合

　　试验频率范围Hz

　　位移峰幅值

　　mm

　　加速度幅值m/s2

　　1

　　控制室或低振级场所

　　10~ 150

　　0. 075

　　9. 8

　　2

　　一般应用场合或低振动管道

　　10~ 500

　　0. 15

　　19. 6

　　3

　　高振级场合或高振动管道

　　10~ 2 000

　　0. 21a 或 0. 35

　　29. 4a 或 49

　　注 : 恒定振幅与恒定加速度之间的交越频率通常为 60 Hz。低于交越频率为位移 ,高于交越频率为加速度 。

　　a 非来源于 GB/T 2423. 10—2008。

　　振动试验后 ,应检查安全机械情况是否良好 ,并再次测量输出值 。

　　最后将输出值最大变化量列入报告 。

　　4. 3. 5 共模干扰

　　按照 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 ,本试验目的是确定在输入和输出端子依次与地之间施加外来电压对输出的影响 。

　　本试验只适用于端子与地隔离的装置 。

　　先将一个工频电源有效值为 250V交流电压正弦干扰信号 ,依次加到每个输入端子 、输出端子的负端与接地端子之间 , 同时改变干扰信号的相位(0°~ 360°) ,见图 2a) 。

　　再用直流电压代替交流干扰信号 ,直流电压的幅值取 50 V,并且分别以正向及反向形式施加于安全栅上述端子之间 ,见图 2b) 。

　　a) 共模交流发生器

　　b) 共模直流发生器

　　图 2 共模干扰试验配置

　　6

　　GB/T 28471.2—2012

　　共模干扰试验期间内 ,被试装置由一个不受共模干扰信号影响的信号源提供信号 。

　　输入信号源为电流源时 ,其输出两端应并联不小于 10 μF的电容 。

　　输入信号源为电压源时 ,在主电源频率下输出阻抗不大于 100 Ω。

　　测量安全栅在共模干扰作用下的输出 ,记录 10%和 90%输入时输出的最大变化量 。

　　4. 3. 6 串模干扰

　　按照 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 ,使安全栅输出信号分别稳定在量程的 10%及 90%。

　　对于采用直流(电流或电压)信号工作的装置 , 串模电压从变压器的次级上获得 ,用最大为 10 Ω 的并联电阻分路 ,并与输入串联 。

　　并联连接的变压器次级和负载电阻与装置不直接连接的一侧应接地 。

　　对于输入与输出隔离的装置 , 当向输入施加干扰信号时 ,输出应接地 。如果被试装置的电流是交流电 ,干扰的相位应相对被试装置电源的相位在 360°内变化 。测量应在输出量程的 10%及 90%上进行 。

　　断开与被试装置的连接 ,调整初级电压 ,应使负载电阻两端的串模电压设定为量程 1%的极限值 。然后将被试装置接入电路 ,测量输出信号平均值的变化 。设定变压器电压的相位 ,使输出的变化达到最大值 。直流输出信号平均值的变化如果小于其误差范围 ,应记下变化 。如果被测得变化大于其误差范围 ,可通过降低初级电压使串模电压降低 ,直至输出信号的变化量等于其误差范围 。

　　测量安全栅在串模干扰作用下的输出 ,记录输出最大变化量 ,并应说明串模电压的对应值 。

　　对于采用交流信号(电流或电压)工作的装置 ,除制造厂另有规定外 , 串模干扰为量程 1% 。按每 一个极性依次对被试装置进行试验 。

　　适用的试验配置如图 3所示 。

　　图 3 串模干扰试验配置

　　4. 3. 7 接地

　　按照 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 ,本试验的 目 的是确定将通常与地隔离的信号端子接地对输出的影响 。将安全栅输出调整在量程的 0%和 100%处进行 ,再将安全栅输入与输出端子的信号负端依次接地 ,测量并记录安全栅输出的最大变化量 。

　　4. 3. 8 静电放电

　　按照 GB/T 17626. 2—2006中的规定进行试验 ,将输出调整到量程的 50% 。

　　试验等级 2:接触 4 kV,空气 8 kV,两次放电时间间隔 ≥1 s,脉冲数量为每个极性 10个 。

　　4. 3. 9 射频电磁场辐射

　　按照 GB/T 17626. 3—2006的规定进行试验 ,将输出调整到量程的 50% 。

　　7

　　GB/T 28471.2—2012

　　试验等级 2:磁场值为 3 V/m ,频率为 80 MHz~ 1 GHz。

　　4. 3. 10 电快速瞬变脉冲群

　　按照 GB/T 17626. 4—2008的规定进行试验 ,将输出调整到量程的 50% 。

　　试验等级 2: 实 验 电 压 为 0. 5 kV 峰 值 信 号 对 地 , 1 kV 峰 值 电 源 对 地 , 重 复 频 率 5 kHz, 单 脉 宽50 ns,脉冲群持续时间 15 ms,脉冲群周期 300 ms。

　　4. 3. 11 浪涌抗扰度

　　按照 GB/T 17626. 5—2008的规定进行试验 ,将输出调整到量程的 50% 。

　　试验等级 2:0. 5 kV峰值线对线(对称) ,1 kV峰值线对地(不对称) ,脉冲宽度 50μs,脉冲重复频率为 1 次/min。

　　4. 3. 12 工频磁场抗扰度

　　按照 GB/T 17626. 8—2006的规定进行试验 ,将输出调整到量程的 50% 。

　　试验等级 3:稳定持续磁场强度为 10A/m(短时试验不做) 。

　　4. 3. 13 直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化

　　按照 GB/T 17626. 29—2006的规定进行下述试验 。

　　电源电压暂降试 验 时 , 应 将 输 出 稳 定 在 量 程 的 上 限 值 。 将 电 源 电 压 突 降 到 公 称 值 的 40% , 保 持0. 1 s,然后恢复到原来值 。稳定后再将电源电压突降到公称值的 70% ,保持 0. 1 s,然后恢复到原来值 。两次试验的间隔时间不少于 5 min。记录暂降试验前后的输出永久变化量 、低降与恢复瞬间的输出瞬时变化量及持续时间 。

　　电源短时中断试验时间为 100 ms,重复进行 2 次 ,两次试验的间隔时间不少于 5 s。测量由于电源中断而引起的输出瞬时变化 、持续时间(即输出达到并能保持与稳态值相差 1%以内的为止所需时间)及输出永久变化量 。

　　电源电压变化试验时将输出调整到量程的 50% ,将电源电压分别稳定在公称值 、80%处及 120%处 ,持续时间 1 s,分别测量安全栅的输出值 。将输出值最大变化列入报告 。

　　4. 4 其他要求试验

　　4. 4. 1 阶跃响应

　　按 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 ,输入相当于 80%输出量程的阶跃信号 ,输出从 10%变化至 90% ,然后从 90%变化至 10% 。记录输入阶跃和输出响应在一起的时间 。

　　试验重复三次 ,取其平均值作为阶跃响应时间 。

　　4. 4. 2 频率响应

　　按 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 ,将安全栅输出稳定在量程的 50% 。

　　由一个函数发生器在安全栅的输入端施加一个正弦信号 。

　　正弦信号的峰—峰值应不超过量程的 20% ,但必须能满足有效测量的需要 ,并不引起输出的失真或饱和 。

　　输入信号的频率应从低到足以确定静态增益的初始值起以增量方式递增到一个较高的频率 ,使输出衰减到小于其初始幅值的 10% 。

　　在每一个频率阶跃上 , 至 少 应 同 时 记 录 一 个 完 整 的 输 入 输 出 循 环 。 相 对 增 益 为 0. 7 时 的 频 率 见

　　8

　　GB/T 28471.2—2012

　　图 4,并记录对应该点的频率值 f0 。

　　图 4 频响带宽曲线示例图

　　4. 4. 3 输入过范围

　　按 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 ,将安全栅输入信号调整到量程的 150% ,为时 1 min,然后恢复到原来值 ,稳定 5 min后 ,测量输出变化量 。

　　4. 4. 4 负载变化对输出影响

　　按 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 ,将安全栅信号输出端负载电阻置于允许范围的最大值及最小值 ,分别测量安全栅电压输出值 。再将电压输出端短路 1 min,再次测量电压输出值 。 以输出值的最大变化量列入报告 。

　　4. 4. 5 输出纹波

　　按 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 ,将安全栅输出调整在量程的 50%处 ,用示波器观察 、记录安全栅输出信号的峰—峰值 。

　　4. 4. 6 电功耗

　　按 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 ,将安全栅输出稳定在量程的 100%处 ,在电源电压范围内 ,变化电源电压 ,根据测量值计算安全栅耗电量 ,取最大耗电量列入报告 。

　　4. 4. 7 电源反接

　　安全栅的直流电源端反接 ,观察安全栅是否具有机械结构或电气性能保护功能 ,具有电气性能保护的安全栅在恢复正确接线方式 10 s后 ,应不影响其性能指标 。

　　4. 4. 8 输入开路、短路

　　按 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 。

　　4. 4. 9 输出开路、短路

　　按 GB/T 18271. 3—2000中的规定进行试验 。

　　9

　　GB/T 28471.2—2012

　　4. 5 与安全性能有关的试验

　　4. 5. 1 绝缘电阻试验

　　按 GB/T 18271. 2—2000 中的规定进行试验 。

　　a) 本质安全电路端子与机壳之间施加直流试验电压 ;

　　b) 非本质安全电路端子与机壳之间施加直流试验电压 ;

　　c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间施加直流试验电压 。

　　除另有约定外 ,公称直流试验电压应为 500V,测试时间至少 30 s。

　　4. 5. 2 介电强度试验

　　在漏电流设置为 2 mA 的条件下 ,按 GB 3836. 4 中的规定进行试验 。

　　a) 本质安全电路端子与机壳之间施加试验电压 ;

　　b) 非本质安全电路端子与机壳之间施加试验电压 ;

　　c) 本质安全电路端子与非本质安全电路端子之间施加试验电压 。

　　逐步升高试验电压至规定值并保持 1 min, 电压上升时间应不出现明显的瞬变 。

　　4. 6 本质安全电路试验

　　将安全栅本安电路的跨接线在 B1、B2处断开 ,单独对本安电路进行试验 。A1、A2为安全栅与现场本安仪表连接的本安端子 。

　　4. 6. 1 开路电压

　　本安电路安全参数试验按图 5 接线 , 图中开关 K置于开断状态 。

　　图 5 本安电路额定值试验接线图

　　将 A1、A2不接负载 , 电源电压从 0 V缓慢升高 ,调整电路相关部分以获得最高开路电压值 。

　　4. 6. 2 短路电流

　　在最高输出电压时闭合开关 K,调整电路相关部分以获得最高短路电流值 。

　　4. 7 防爆性能试验

　　按 GB 3836. 1 和 GB 3836. 4 中规定的方法进行 ,并经国家认证授权的防爆检验机构认可 ,颁发防爆合格证 。

　　4. 8 外壳防护试验

　　外壳按 GB 4208—2008中的方法判定其防护等级 。

　　4. 9 外观与结构检查

　　用目视和手感方法进行 ,观察安全栅外壳和零件表面覆盖层 、面板及铭牌等是否光洁完好 、有剥落

　　10

　　GB/T 28471.2—2012

　　及伤痕等缺陷 ,表面色泽是否均匀 、有明显擦伤 、露底 、裂纹和起泡 、紧固件松动等现象 。

　　4. 10 接线端子

　　接线端子的检查方法按 GB 3836. 4 的规定进行 。

　　4. 11 运输试验

　　运输试验的高温试验温度为 55 ℃ ±3 ℃ ,保持 8 h 后将包装件温度降至室温取出 ,并在正常工作条件下放置 4 h 以上 ,将输出值最大变化量列入报告 ;

　　低温试验温度为 -25 ℃ ±3 ℃ , 降温速度不大于 1 ℃ ,保持 8 h后将包装件温度升至室温取出 ,并在正常工作条件下放置 4 h 以上 ,将输出值最大变化量列入报告 ;

　　湿热试验按 GB/T 2423. 4—2008的规定 ,每周期 24h,实验 2周期 ,试验后将包装件温度升至室温取出 ,并在正常工作条件下放置 4 h 以上 ,将输出值最大变化量列入报告 ;

　　碰撞试验加速度为 100 m/s2 ±10 m/s2 ,相应脉冲时间为 11 ms±2 ms,脉冲重复频率为 60次/min~ 100次/min,连续冲击次数为 1 000次 ±10次 ,脉冲波形是近似半正弦波 ,试验后将输出值最大变化量列入报告 ;

　　跌落试验台面应为平整坚硬的水泥地面或钢板台面 ,高度为 50 mm ,包装件底面呈水平状以 自 由落体方式跌落四次 ,试验后将输出值最大变化量列入报告 。

　　5 检验规则

　　5. 1 安全栅检验项目规则

　　安全栅检验项目规则见表 3。

　　表 3 检验项目规则

　　项目名称

　　出厂检验

　　型式检验

　　要求章节号

　　试验方法章节号

　　不精确度

　　△

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 1

　　4. 2. 1

　　重复性误差

　　△

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 2

　　4. 2. 2

　　回差

　　△

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 3

　　4. 2. 3

　　死区

　　△

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 4

　　4. 2. 4

　　始动漂移

　　—

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 5

　　4. 2. 5

　　长期漂移

　　—

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 3. 6

　　4. 2. 6

　　环境温度

　　—

　　△

　　GB/T 28471. 1—2012表 4. 1

　　4. 3. 1