JJ.国家计量标准-JJF 1049-1995 温度传感器动态响应校准.pdf
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1、异 中华人民共和国国家计量技术规范 J J F 1 0 4 9 - 1 9 9 5 温度传感器动态响应校准 C a l i b r a t i o n o f T e m p e r a t u r e S e n s o r s D y n a m i c R e s p o n s e 1 9 9 5 一1 1 一0 7 发布1 9 9 6 一0 6 一0 1 实施 国 家 技 术 监 督 局发布 11 F 1 04 9- 19 95 温度传感器动态响应 .沪划.矛划.价.减.叭,.六.夕 尹.勺令勺今勺勺.勺、 校 准 规 范 J J F 1 0 4 9 - 1 9 9 5 C a l
2、i b r a t i o n S p e c i f i c a t i o n o f T e mp e r a t u r e S e n s o r s D y n a m i c R e s p o n s e 本校准规范经国家技术监督局于1 9 9 5年1 1 月0 7日批准,并自1 9 9 6 年 0 6月 0 1日起施行 。 归口单位 : 航空工业总公司第 3 0 4 研究所 起草单位: 航空工业总公司第 3 0 4 研究所 上海工业 自动化仪表研究所 本规范技术条文由起草单位负责解释 J JF 1 0 49- 1 99 5 本规范主要起草人: 廖理 吴淑媛 赵时安 参加起草人
3、 : 史新昌 朱德忠 李 尚礼 ( 航空工业总公司第 3 0 4 研究所) ( 上海工业 自动化仪表研究所) ( 航空工业总公司第 3 0 4研究所) ( 航空工业总公司第 3 0 4研究所) ( 清华大学) ( 航空工业总公司 1 7 1 厂) J J F 1 0 4 9 -1 9 9 5 目录 一概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
4、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 三校准条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
5、. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 2 ) 四 校准项目 和 校准方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 五校准结果处理和校准间隔 . . . . . . .
6、 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 4) 附录 1 水流环境校准装置示意图 , ( 6) 附录 2 低速气流环境校准装置示意图 , ( 7) 附录 3 热校准风洞示意图 , , , ( 7 ) 附录 4 常温校准风洞示意图 ( 8) 附录 5 水流或低速气流环境校准热响应 时间 记录格式 ( 9 ) 附录 6 水流或低速气流环境校准热响应 时间校准证书背面格式 , , , , ( 1 0 )
7、 附录 7 高速气流环境校准时间常数 记录格式 , , 、 , , , , , , , , ( 1 1 ) 附录8 高速气流环境校准时间常数 校准证书背面格式 , , , , , , ( 1 Z ) J J F 1 04 9- 1 995 温度传感器动态响应校准规范 本校准规范适用于测量流体温度的接触式温度传感器的动态响应特性校准工作。温 度传感器主要包括热电阻和热电偶。温度范围由室温一1 7 0 0 C,流体速度范 围由 0 . 4 m/ s 一马赫数 Ma =0 . 0 5 - - 0 . 9 5 . 一概述 流体温度的测试,绝大多数采用接触式温度传感器。只有接触式温度传感器与测试 环境达
8、到热平衡后,传感器反映的温度值才是所需测试流体温度。温度传感器在测量变 化较快的流体温度时,一般不能立刻反映被测温度,需要一定时间后才能达到热平衡状 态。传感器的动态响应特性是指温度传感器的温度与被测介质温度增量之间的关系,一 般用微分方程或传递函数的形式表示。在实际校准中,我们常用温度传感器对阶跃温度 的响应 来描 述其 动态 响应 特性 ,动态 响应特 性 的特 征参 数主要有 热响应时 间 ( T h e r m a l R e s p o n s e T i m e )和时间常 数 ( T i m e C o n s t a n t ) 。 热响 应时间 是指环境温度出 现 阶跃变化时
9、,温度传感器的输出温度变化到相当于该环境温度阶跃量的某个规定百分数 时所需要的时间,记为 : x x 。达到阶跃温度量的 1 0 %, 5 0 %和 9 0 %所需要的时间分别 记为 T O . 1 , T O . 5 ,二 。 . 9 , 对于按一阶传递函数处理的温度传感器,达到阶跃温度量的 6 3 . 2 %所需要的时间称为时间常数 ,记为 二 。 传感器的热响应时间或时间常数 :不但与传感器本身的材料、构造有关,而且与 被测流体 、使用和校准工况都有关系。 温度传感器动态校准,即传感器响应时间校准过程主要包括:产生稳定的校准工况 ( 稳定的速度场、温度场) ;使温度传感器接受温度阶跃激励
10、;由测试系统采集被校传感 器对阶跃的响应信号,计算出热响应时间或时间常数。 二技术要求 1 对送校温度传感器的要求 1 . 1 温度传感器有条件应首先经过静态标定 ,或给出传感器敏感元件的分度号 ( 或 表) 。 1. 2某些专用传感器要给出接线图、提供信号变送器及使用说明书。 被校温度传感器的热响应时间或时间常数,应在规定的校准条件下,符合送校单 位在使用说明中提供的数值要求。 J J F 1 0 4 9 - 1 9 9 5 三校准条件 2 产生稳定的校准环境条件 校准环境主要指具有稳定的流场、温场的水流或气流环境。 2 . 1 水流校准环境条件 ( 水流校准装置见附录 1 ) 一般情况下,
11、水流加热到高于环境温度。在 3 0 mi n内,水流温度的稳定度优于温 度阶跃量的士1 . 0 %0 水流速度在被校温度传感器插 人方 向均匀度优于 1 0 %,测量位 置水 流速度为 ( 0 . 4 1 0 . 0 5 ) m / s 水流流道宽度不小于被校传感器直径的1 0 倍。 2 . 2 气流校准环境条件 2 . 2 . 1 对于低速气流 ( v -4 . 5 m/ s ) ,要求校准装置 ( 见附录 2 )的气流速度稳定度在 1 0 m i n内优于士 5 %,流道中心 8 0 %截面内,速度的均匀度优于 士5 %。温度均匀度优 于温度阶跃量的 1 %a 气流流道宽度不小于被校传感器
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