GB/T 33905.5-2017 智能传感器 第5部分：检查和例行试验方法

　　ICS 25 . 040 . 40 N 05

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 33905. 5—2017

　　智能传感器 第 5 部分：

　　检查和例行试验方法

　　Intelligentsensor—part5：Methodsforinspectionandroutinetesting

　　2017-07-31 发布 2018-02-01 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 33905 . 5—20 17

　　前 言

　　GB/T 33905《智能传感器》分为 5 部分：

　　— 第 1 部分：总则;

　　— 第 2 部分：物联网应用行规;

　　— 第 3 部分：术语;

　　— 第 4 部分：性能评定方法;

　　— 第 5 部分：检查和例行试验方法。

　　本部分为 GB/T 33905 的第 5 部分。

　　本部分按照 GB/T 1 . 1—2009 给出的规则起草。

　　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控制和自动化标准化技术委员会(SAC/TC 124)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、王嘉宁。

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　智能传感器 第 5 部分：

　　检查和例行试验方法

　　1 范围

　　GB/T 33905 的本部分规定了智能传感器的检查和例行试验方法，包括智能传感器试验的抽样、通用检查、功能检查、性能试验、试验报告和文件资料。

　　本部分适用于把一个或多个物理、化学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。

　　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 2900 . 56 电工术语 控制技术

　　GB/T 18271 . 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/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 33905 . 4—2017 智能传感器 第 4 部分：性能评定方法

　　3 术语和定义

　　GB/T 18271 . 2、GB/T 2900 . 56 和 GB/T 33905 . 4—2017 界定的术语和定义适用于本文件。

　　4 试验的抽样

　　如果用户和制造厂达成协议，可按约定的方法进行抽样试验，宜由用户方人员抽取被测试的智能传感器。

　　注：通常例行试验执行全检。

　　5 通用检查

　　5 . 1 外观检查

　　智能传感器的外观应符合下列要求：

　　a) 外观完整、整洁，附属件、活动件稳固，无显著锈蚀和凹痕、划痕或涂层缺陷;

　　b) 操作标识清晰完整，显示指示清晰无缺损，铭牌信息完整;

　　c) 各部分的装配正确，连接可靠，零件无损缺;

　　d) 对外连接的机械接口、电气接口正确。

　　5 . 2 绝缘电阻

　　被试装置按正常工作状态准备。 测量每一个对地绝缘的输入和输出电路的绝缘电阻。 试验应在不

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　接通电源的被试装置上进行，依次在短路的输入、输出或电源各端子与接地的外壳之间施加直流试验电压。

　　除另有规定外，试验的公称直流电压应为 500 V。

　　在施加规定试验电压至少 30 s后，该绝缘电阻值应列入试验报告。

　　5 . 3 绝缘强度

　　试验电压有效值应参照被试装置的额定电压(或绝缘电压)值和制造商规定的安全等级( Ⅰ 或 Ⅱ )加以确定(见表 1) 。试验时被试装置装入机箱(若有)但不接电源，将试验电压一次施加在短路的输入、输出和电源各端子与地之间。 每次试验时，试验不直接涉及的机箱和端子应连在一起接地。

　　试验电压应是正弦交流电，频率应在 45 Hz~65 Hz(主电源频率)。

　　逐步升高试验电压(5 s)至规定值并保持 2 s, 电压上升时应不出现明显的瞬变。

　　试验期间，应不出现击穿或飞弧。

　　注：本项目宜抽样进行。

　　表 1 绝缘强度测试电压

　　6 功能检查

　　6 . 1 总则

　　功能检查的依据之一是制造商提供的样本、使用说明书、操作手册、组态说明书等文件所述的功能。由于智能传感器的软、硬件和各种文档的版本都可能变化，操作时应先检查相互之间版本的一致性。 对所发现的版本不一致，应记录在案，并请制造商对情况给予澄清;记录和澄清内容宜试验报告中明确反映。

　　GB/T 33905 . 4—2017 第 5 章给出按结构化方法全面描述智能传感器功能的案例，可以按此描述功能和进行功能检查。

　　由于智能传感器的功能在软、硬件版本不变的情况下，具有不随时间变化的特点;因此每件产品出厂的例行检查的重点是确认产品的软、硬件版本，具体产品的储存信息等易变化的内容，不变的功能可以由制造商与用户协商确定抽检项 目 。

　　当智能传感器的软件版本或硬件版本发生变更时，需要全面检查本章规定的项 目 。

　　检查之前，应先确认智能传感器正确运行，且无差错、无故障，这可通过本地显示器或通过通信接口连接的远程设备(手持终端、PC或主计算机)来指示。

　　6 . 2 通信接口兼容性

　　检查被试智能传感器是否适合于：

　　— 连接某种类型的标准化通信网络;

　　— 单机应用。

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　6 . 3 组态工具

　　检查智能传感器是否可从以下途径组态：

　　— 本地控制(人机界面);

　　— 远程的 PC或主计算机;

　　— 临时连接的手持通信单元。

　　确认用手持通信单元进行组态时，是否会由于按键之间距离太近而引起输入错误。

　　确认某些参数的输入是否会不引人注意地改变原先设定的其他相关参数，导致不正确的运行。

　　确认处理参数是否有矛盾，如试图改变被保护参数时，是否有警告信息。

　　6 . 4 在线(再)组态功能

　　检查在运行模式下功能和参数是否可改变。 如果是，输出是否会受到不可接受的影响。

　　检查是否有禁止在线存取全部或某些参数和功能的安全机制。

　　6 . 5 离线组态功能

　　检查是否能在分离的(离线)PC上建立和存储多台智能传感器的组态信息。

　　测量离线组态需要的时间。

　　6 . 6 与 PC间的上传、下载功能

　　检查能否上传组态和下载离线状态下准备好的组态。

　　测量在以下情况执行上述动作需要的时间：

　　— 当通信网络系统开车试运行时;

　　— 在(有效)运行的通信网络系统中。

　　6 . 7 显示功能

　　通过人机界面查看工作参数、运行状态、故障报警等显示信息是否正常，显示内容是否完整、清晰。

　　6 . 8 诊断功能

　　通过输入或改变相应的信号，检查：

　　— 过程缺陷和故障诊断、报警功能。

　　— 内部故障自测试、报警功能。

　　7 性能试验

　　7 . 1 总则

　　制造商可根据每种智能传感器的具体特性选择例行试验项 目，本标准并不推荐每件产品出厂都进行影响量试验。

　　试验的顺序应使试验的结果不受前一个试验的影响。

　　预先给智能传感器通电预热必要的时间，以使智能传感器的性能正常。 试验开始前可以对智能传感器的范围下限值、量程和阻尼等做一次必要的调整，试验过程中不应再次做调整。

　　7 . 2 试验条件

　　环境和运行试验参比条件见表 2 。更详细的信息见 GB/T 18271 . 1—2017 的第 6 章 。

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　表 2 环境和运行试验参比条件

　　7 . 3 参比条件下的试验

　　7 . 3 . 1 测量误差、回差

　　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 5 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：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。

　　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。 待稳定后，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达到输入量程 100%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达到输入量程 0%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和做图图示。

　　示例：某智能传感器测量结果见表 3,对应的图示见图 1 。从表 3 可得最大测量误差是 0 . 03%,最大回差是 0 . 02% 。

　　表 3 测量误差示例

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　图 1 表 3 的图示

　　7 . 3 . 2 通信接口试验

　　使用与被试智能传感器匹配的通信装置进行实际通信试验。

　　a) 进行若干次组态，检查组态结果是否正确;检查完成时，应恢复原有的组态状态;

　　b) 用示波器记录通信过程的波形(或者使用其他专用装置)，检查信号电平是否符合接 口 的要求;

　　c) 有多个通信接口的智能传感器，应针对每个接口进行上述 a) 和 b) 试验;

　　d) 对于光学通信接口和无线网络通信接口，可以免除 b) 项试验。

　　7 . 3 . 3 阶跃响应

　　输入阶跃与输出响应应同步记录在一起。

　　施加相当于 80%输出量程的两个阶跃：先输出从 10%变化至 90%,然后从 90%至 10% ;

　　应测量每一种试验条件下输出达到并保持偏离最终稳态值的输出量程的 1%内的时间( 建立时间)。应说明时滞和瞬时过冲(若有)的总量(见图 2),也可以测量阶跃响应时间或时间常数。

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　图 2 阶跃输入响应两例

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　7 . 4 影响量的影响

　　7 . 4 . 1 输入信号和输出负载

　　输入信号：选用约为量程 5%和 95%的输入信号。

　　输出负载：选用最大额定输出负载(电流输出)。

　　注：对 2 线制 4 mA~20 mA输出，注意允许输出负载电阻与工作电压的关系，避免输出的模拟信号或数字信号进入饱和状态。

　　7 . 4 . 2 电压变化

　　使用选择的每一输入信号，测量电压发生下列变化(若此值较小，则采用制造厂规定的限值)时的输出的变化，并将输出变化以量程的百分数列入报告：

　　电压变化：公称交流电压的 +10%~-15%,公称直流电压的 +15%~-20% 。

　　7 . 4 . 3 环境温度

　　在下列每一环境温度下，测量并观察输入信号为 0%和 100%时的输出信号的变化，并将结果列入试验报告：

　　a) 20 ℃(参比);

　　b ) 制造厂规定的最高工作温度;

　　c) 20 ℃ ;

　　d) 制造厂规定的最低工作温度;

　　e) 20 ℃ 。

　　各试验温度的允差为 ±2 ℃,环境温度的变化速率应小于 1 ℃ / min。 试验循环期间不得对被试装置进行调整。

　　在测量影响效应之前，应允许有足够的时间(通常 3 h)使传感器各部分的温度稳定。

　　记录每一个试验温度下，输出变化应以输出量程的百分数列入报告。

　　注：不涉及环境温度影响的场合，不做本试验。

　　7 . 4 . 4 过范围

　　在试验前，应测量输入值为 0%和 100%时的输出值。 然后将输入增大到制造厂规定的最大过范围值，施加过范围 1 min后，输入应降低到公称范围下限值。 再过 5 min,利用与前述相同的输入确定观测到的输出变化。

　　输出变化应以输出量程的百分数表示。

　　8 试验报告和文件资料

　　试验完成之后，应编写一份完整的评价试验报告。 试验报告一般应包含下面几部分：

　　— 标题页：

　　● 仪表的名称、类型和编号;

　　● 制造厂的名称;

　　● 实验室的名称和地址;

　　● 评定人员和其第二责任人的姓名和签名;

　　● 报告的编号和颁发日期。

　　GB/T 33905 . 5—20 17

　　— 前言：

　　● 试验的 目的;

　　● 制造厂的名字和地址;

　　● 仪表的规格、类型、序列号和生产日期(或最终装配日期);

　　● 简略描述仪表、传感器的类型和数量、测量范围、记录方法、测量时间间隔、信息量条款数、供源和能源消耗;

　　● 试验的周期和年份;

　　● 试验的方法及其省略或变更。

　　— 结论和试验结果：

　　● 根据试验结果和其他定性发现，总结出适用性的结论和注意事项;

　　● 按试验的先后将所有试验结果列入表格。

　　试验报告颁发后，制造厂应保存试验期间所有有关测量的原始文件至少 2 年 。