《自动标准气压发生器技术要求》编制说明.docx
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《自动标准气压发生器技术要求》编制说明
行业标准《自动标准气压发生器技术要求》编制说明
一、工作简况（包括任务来源、协作单位、主要工作过程、主要起草人及其所做的工作等）；
1.任务来源
本标准由中国气象局提出，由全国气象仪器与观测方法标准化技术委员会（SAC/TC507）归口，项目于2019年批准立项，项目编号QX/T-2020-55，计划项目名称《自动标准气压发生器技术要求》。
该项目由中国气象局气象探测中心工程师丁红英负责，第一起草单位为中国气象局气象探测中心，项目协作单位为黑龙江省气象数据中心。
2.协作单位
本标准由中国气象局气象探测中心、黑龙江省气象数据中心共同起草。
3.标准主要起草人及其所做的工作
本标准的主要起草人包括：
丁红英、于贺军、李松奎、孙哲，其分工如下：
姓名
单位
职称
分工
丁红英
中国气象局气象探测中心
工程师
负责标准总体编写，提出标准结构、主要内容，完成初稿、编制说明、征求意见稿的编写工作等，协调工作组成员工作
于贺军
高级工程师
负责收集、整理相关资料文献，参与标准主要内容起草，对标准编写提供技术支持，修改初稿和征求意见稿
李松奎
工程师
李建英
正高级工程师
孙哲
黑龙江省气象数据中心
工程师
负责相关技术指标的试验和分析，参与标准起草过程中的讨论，对标准结构和内容提出意见
4.主要工作过程
（1）成立起草组、召开启动部署会、任务分工、制定工作计划
2019年10月，召开了标准编制工作部署会，成立了编写组，明确了编写组人员分工任务，确定了标准编制编写原则和总体思路，制定工作进度计划。
（2）组织调研、研讨咨询、确定技术路线
2019年10月-12月，完成标准编写的前期准备工作，研究学习国内外相关标准、指南、规范等文件，调查国内外自动标准气压发生器技术现状，详细研讨目前自动标准气压发生器技术参数，广泛征求各方意见，初步确定本标准具体技术参数、编制思路、框架和内容。
（3）技术参数的试验、分析和验证
2020年1月-3月，项目组根据前期调研的情况，又组织相关专家对标准编制的工作进展进行研讨，以JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲和JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程为基础，开展了大量的实验、研究和分析，通过上述大量实验，项目组对本标准中规定的各项技术参数进行了验证研究，证明了本标准确定的各项技术参数的可行性。
（4）完成初稿编写
2020年4月，项目组召开会议，对前期试验进行了总结，根据各项性能测试结果，完成自动标准气压发生器技术要求初稿和编制说明的编写。
（5）完成征求意见稿
2020年5月-2020年6月，根据GB/T1.1—2009标准化工作导则第1部分项标准的结构和编写的原则，对自动标准气压发生器技术要求初稿进行了修改，形成了征求意见稿。
同时，对标准编制说明进行完善，增加了相应的工作内容。
二、标准编制原则和确定标准主要内容（如技术指标、参数、公式、性能要求、试验方法、检验规则等）的论据（包括试验、统计数据），修订标准时，应增列新旧标准水平的对比；
1.编写原则
本标准以GB/T1.1--2009《标准化工作导则第1部分：
标准的结构和编写规则》系列标准为基础，遵照我国相关法律、法规、规章、技术规范、标准及其规范，以及气象行业标准的特点，以大量的试验数据和长期以来对自动标准气压发生器的计量测试经验为基础，通过广泛调研，本着完整性、统一性、科学性、开放性和实用性为基本原则进行编制。
2.主要内容
（1）标准的编制依据
鉴于自动气压发生器是一类兼有气压测量和气压控制功能的设备，本标准主要依据GB/T27505-2011压力控制器、JB/T7392-2006数字压力计、JJG1084-2013数字气压计检定规程、JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲、JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程等对自动标准气压发生器的技术指标做出规定。
（2）主要技术指标及依据
JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲和JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程中关于气压测量准确度等级划分和最大允许误差的规定有所不同，其中JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲将数字气压计分为0.01级，0.02级，0.03级，0.04级，0.05级，0.1级，0.2级，0.5级，JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程将自动标准气压发生器分为0.01级，0.02级，0.05级，0.1级，0.2级，0.5级。
表1、表2和表3分别为JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲、JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程和GB/T27505-2011压力控制器对气压测量仪器和压力控制仪器相关技术要求。
表1JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲中数字气压计技术要求
序号
测试内容
准确度等级及其对应技术要求指标
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.1
0.2
0.5
1
示值最大允许误差
±0.10
±0.20
±0.3
±0.4
±0.5
±1.0
±2.0
±5.0
2
回程误差
±0.05
±0.10
±0.15
±0.2
±0.25
±0.5
±1.0
±2.5
3
重复性
±0.05
±0.10
±0.15
±0.2
±0.25
±0.5
±1.0
±2.5
4
长期稳定性（六个月）
±0.05
±0.10
±0.15
±0.2
±0.25
±0.5
±1.0
±2.5
5
超压
测量范围上限值的1.1倍
6
额定工作条件
环境温度/℃
5～40
5～40
-40～50
5～40
5～40
5～40
0～50
0～50
环境压力/hPa
测量范围
电源电压/V
交流
220×（1±10%）
直流
按生产商的规定
电池
按生产商的规定
电源频率/Hz
交流
50±1
7
参考工作条件
环境温度/℃
20±2
20±5
相对湿度/%
＜85
环境压力/hPa
860～1060
电源电压/V
交流
220×（1±7%）
直流
允许±1%的偏差
电池
按生产商的规定
电源频率/Hz
交流
50±1
8
抗运输环境性能
JB/T9329规定的碰撞试验
9
绝缘电阻
气压计电源端子对机壳之间的绝缘电阻应不低于20MΩ
10
绝缘强度
气压计电源端子对机壳之间应能承受表格中规定的历时1min的耐交流电压试验，无击穿和飞弧现象。
额定电压或标称电路电压U/V
（直流或正弦波交流有效值）
试验电压值
kV
U≤60
0.5
60＜U≤130
1.0
130＜U≤250
1.5
表2JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程中自动标准压发生器技术要求
序号
测试内容
准确度等级及其对应技术要求指标
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
1
测
量
功
能
示值最大允许误差
（以量程的百分数表示）
±0.01
±0.02
±0.05
±0.1
±0.2
±0.5
2
回程误差
（以量程的百分数表示）
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
3
周期稳定性（一年）
0.01
0.02
0.05
0.1
0.2
0.5
4
控
制
功
能
控制稳定性
气压发生器在30s内的控制稳定性应不大于示值最大允许误差绝对值的1/2
5
压力控制超（回）调量
压力控制器的压力控制超（回）调量应不大于目标压力值的1%
6
目标压力稳定持续时间
压力控制达到目标压力稳定后，其目标压力稳定持续时间不低于2min。
7
控制响应时间
不外加负载容积时，完成量程20%的步进值，气压发生器响应时间不得大于60s。
8
绝缘电阻
在检定环境条件下，压力发生器电源端子对机壳之间的绝缘电阻不低于20MΩ。
9
绝缘强度
在检定环境条件下，压力发生器各组端子（包括机壳）之间施加表格所规定的50Hz的试验电压，历时1min，应无击穿和飞弧现象。
额定电压或标称电路电压U/V
（直流或正弦波交流有效值）
试验电压值
kV
U＜60
0.5
60≤U＜250
1.0
表3GB/T27505-2011压力控制器中技术要求
序号
测试内容
技术要求指标
1
正常工作条件
环境温度/℃
-25～55
相对湿度/%
5～95
2
参比工作条件
环境温度/℃
20±5
相对湿度/%
45～75
3
超（静）压
压力控制器及真空控制器的压力部分应按表格中的规定，承受超（静）压试验，试验后控制器性能仍符合要求。
压力部分上限值/MPa
负荷（压力部分上限值%）
时间/h
超压
静压
＜60
150
-
1/60
≥60
-
90～100
4
4
绝缘电阻
在环境温度为15℃～25℃、相对湿度为45%～75%的条件下，控制器下列端子之间绝缘电阻应不小于20MΩ。
a）、各接线端子与外壳之间；
b）、互不相联接线端子之间；
b）、触头断开时，接线触头的两接线端子之间。
5
绝缘强度
控制器在在环境温度为15℃～25℃、相对湿度为45%～75%的条件下，应能承受45Hz～65Hz，电压按a）、b）项内容规定的试验，漏电电流不大于0.5mA，历时1min而不发生击穿和飞狐现象。
a）、各接线端子与外壳及互不相联的接线端子之间承受1.5kV；
b）、触头断开时，接线触头的两接线端子之间承受3倍额定工作电压。
6
湿热影响
控制器应能承受相对湿度为91～95，温度为40℃±2℃的湿热试验。
7
机械振动
控制器应按照安装场所，在下表中选取相应参数进行机械振动试验。
安装场所
试验条件
振动频率/Hz
振动峰值/mm
加速度峰值/m/s2
控制室（一般应用）
10～60
0.07
0.15
10
现场（低振动水平）
60～150
现场（一般应用）
10～60
0.15
20
管道（低振动水平）
60～500
管道（一般应用）
10～60
0.20
30
剧烈振动水平
60～2000
8
抗运输性能
控制器在运输包装条件下，应符合JB/T9329的规定。
在本标准的起草阶段，项目组深入地调研了国内外自动标准气压发生器的技术现状以及气象行业对气压量值测量的现实需求，依据表1、表2和表3中各项要求，制定了自动标准气压发生器的各项技术要求指标。
具体如下：
1）工作条件
自动标准气压发生器作为实验室计量标准设备，其工作条件依据JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲和GB/T27505-2011压力控制器要求，分别以额定工作条件和参考工作条件进行指标要求。
额定工作条件
环境温度：
-25℃～55℃；环境湿度：
5%RH～95%RH。
参考工作条件
环境温度：
（20±5）℃；环境湿度：
45%RH～75%RH。
2）外观
自动标准气压发生器作为气压实验室计量标准设备，在外观上需要满足计量器具的相应要求如下：
气压发生器的结构应坚固，开关、按钮等功能键及接插件应完好牢固。
气压发生器的铭牌上或适当位置上应标明产品名称、型号、规格、测量范围、准确度等级、制造单位（商标）、出厂编号等信息，并清晰可辨。
数字显示应笔画齐全，不应出现缺笔画的现象。
可设置压力的法定单位，如Pa、hPa、kPa等。
3）测量性能
气象行业使用的气压测量设备的等级划分原则以及测量性能指标要求不同于JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程中测量性能指标要求，所以根据气象行业内气压测量仪器应用特点，依据JJG1084-2013数字气压计检定规程和JJG（气象）001-2015自动气象站气压传感器检定规程要求，具有气压测量功能的自动标准气压发生器的测量性能需要满足以下要求，这样才能保证其在气压量值传递过程中数据的准确可靠，具体测量性能要求有：
气压发生器的准确度等级应从下列选取：
0.01级，0.02级，0.03级，0.04级，0.05级，0.1级，0.2级，0.5级；气压发生器示值误差绝对绝对值小于示值最大允许误差绝对值，示值最大允许误差应符合表4的规定。
气压发生器回程误差不得大于示值最大允许误差绝对值。
0.05级以上的气压发生器，示值误差的年变化量不得大于示值最大允许误差绝对值。
表4气压发生器准确度等级与最大允许误差
准确度等级
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.1
0.2
0.5
最大允许误差/hPa
±0.10
±0.20
±0.3
±0.4
±0.5
±1.0
±2.0
±5.0
4）控制性能
作为具有自动控制功能的气压控制器，其气压控制稳定性、气压控制超（回）调量、目标压力稳定持续时间和控制响应时间是其控制功能的四个重要技术指标，本标准依据JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程对以上指标进行要求，具体如下：
气压发生器在30s内的控制稳定性应不大于示值最大允许误差绝对值的1/2，指标见表5；气压发生器的气压控制超（回）调量应不大于目标压力值的1%；气压控制达到目标压力稳定后，其目标压力稳定持续时间不低于2min；不外加负载容积时，完成量程20%的步进值，气压发生器响应时间不得大于60s。
表5气压控制稳定性
准确度等级
0.01
0.02
0.03
0.04
0.05
0.1
0.2
0.5
最大允许误差/hPa
±0.05
±0.10
±0.15
±0.2
±0.25
±0.5
±1.0
±2.5
5）抗运输环境性能
依据JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲和GB/T27505-2011压力控制器要求，气压控制器在包装条件下，应能承受JB/T9329规定的碰撞试验，试验后气压控制器的测量性能和控制性能应分别符合3）、4）的要求。
6）超压
本标准适用范围为测量范围（300～1200）hPa的绝压压力型自动标准气压发生器，根据绝压型数字气压计特点，结合JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲关于超压要求，气压发生器的超压应达到测量范围上限值的1.1倍。
7）外界磁场影响
作为气压测量仪器，气压发生器需要具备抗电磁干扰性能要求，本标准依据JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲要求，在频率为50Hz、强度为400A/m的外界磁场影响下，设备气压示值变化量的绝对值不应超过表1规定的最大允许误差绝对值的1/2。
8）绝缘电阻、绝缘强度和密封性
本标准依据JJF1625-2017数字式气压计型式评价大纲、JJG1107-2015自动标准压力发生器检定规程和GB/T27505-2011压力控制器中技术要求，结合自动标准气压发生器自身特点，对其绝缘电阻、绝缘强度和密封性提出以下要求：
在参考工作环境条件下，气压发生器电源端子对机壳之间的绝缘电阻不低于20MΩ；在参考工作环境条件下，气压发生器各组端子（包括机壳）之间施加表6所规定的50Hz的试验电压，历时1min，应无击穿和飞弧现象；在气压发生器试验压力下，密封性试验的后5min压力下降值（或上升值）不超过试验压力的1%。
表6试验电压
气压发生器端子标称电压U/V
试验电压/V
0500
60≤U<250
1000
三、主要试验（或验证）的分析、综述报告，技术经济论证，预期的经济效果；
1.试验验证
本标准中主要试验是自动标准气压发生器的测量功能和控制功能的技术要求。
该两部分内容试验测试样本为国家气象计量站测试过得188台0.01级自动标准气压控制器，由于测量功能中的周期稳定性需要有两年数据支撑，本部分所提供的统计数据为进行过稳定性考核的17台的试验数据。
1）测量功能试验验证
表7～表22包括两个型号的16台测试样本测量功能的测试，测试方法参照JJG1084-2013数字气压计检定规程相关规定，所测结果均符合本标准对应技术要求。
具体测试数据如下：
表7型号CONST811编号81118150006测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
501.09
0.00
0.01
-0.08
601.24
0.01
0.01
-0.05
701.99
0.01
0.01
-0.04
802.10
0.00
0.00
-0.03
902.26
0.00
0.00
-0.03
1003.00
0.00
0.01
-0.02
1102.46
0.01
0.00
-0.02
表8型号CONST811编号81117220027测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
501.09
-0.02
0.00
0.00
601.24
-0.01
0.01
0.00
702.00
-0.02
0.00
-0.01
802.10
-0.01
0.00
0.00
902.26
-0.02
0.01
-0.02
1003.01
-0.02
0.00
-0.01
1102.47
-0.03
0.00
-0.02
表9型号CONST811编号81117220055测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
501.09
0.04
0.01
0.03
601.25
0.04
0.00
0.03
702.00
0.04
0.00
0.02
802.10
0.04
0.01
0.03
902.26
0.04
0.00
0.02
1003.01
0.04
0.00
0.02
1102.47
0.04
0.00
0.03
表10型号YKQ-20-B编号161214测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.74
0.00
0.01
0.01
401.37
-0.01
0.01
-0.01
501.08
0.00
0.02
-0.01
601.24
-0.01
0.01
-0.02
701.99
-0.01
0.01
-0.03
802.09
0.00
0.00
-0.04
902.25
0.01
0.00
-0.05
1003.00
0.02
0.01
-0.04
1102.46
0.02
0.00
-0.03
表11型号YKQ-20-B编号171143测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.75
-0.01
0.01
0.01
401.37
0.00
0.00
0.01
501.09
0.00
0.00
0.01
601.24
0.02
0.00
0.02
702.00
0.00
0.00
0.01
802.10
0.00
0.00
0.01
902.25
0.01
0.00
0.02
1003.01
0.01
0.00
0.01
1102.46
0.02
0.00
0.01
表12型号YKQ-20-B编号171129测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.74
0.00
0.02
0.05
401.36
0.02
0.01
0.06
501.08
0.02
0.01
0.05
601.23
0.02
0.01
0.06
701.98
0.02
0.01
0.06
802.08
0.02
0.00
0.05
902.24
0.02
0.00
0.05
1002.99
0.02
0.00
0.05
1102.44
0.02
0.00
0.04
表13型号YKQ-20-B编号171176测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.74
-0.02
0.00
0.01
401.36
-0.01
0.00
0.02
501.08
-0.01
0.01
0.01
601.23
0.00
0.00
0.02
701.98
-0.01
0.00
0.01
802.08
-0.01
0.01
0.01
902.24
-0.01
0.01
0.01
1002.99
-0.01
0.00
0.01
1102.44
0.00
0.00
0.02
表14型号YKQ-20-B编号171172测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.75
0.02
0.00
0.03
401.37
0.04
0.02
0.05
501.09
0.04
0.01
0.04
601.25
0.04
0.00
0.04
702.00
0.05
0.01
0.04
802.10
0.05
0.01
0.04
902.26
0.04
0.00
0.05
1003.01
0.04
0.00
0.04
1102.47
0.05
0.00
0.05
表15型号YKQ-20-B编号171123测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.75
0.02
0.01
0.02
401.37
0.03
0.01
0.03
501.09
0.02
0.00
0.02
601.25
0.02
0.00
0.02
702.00
0.02
0.00
0.02
802.10
0.02
0.01
0.02
902.26
0.01
0.01
0.02
1003.01
0.00
0.00
0.03
1102.47
-0.01
0.00
0.03
表16型号YKQ-20-B编号171178测量功能测试数据/hPa
标准值
示值误差
回程误差
稳定性
300.75
-0.04
0.01
0.00
401.37
-0.02
0.01
0.01
501.09
-0.02
0.00
0.00
601.24
-0.02
0.02
0.01
702.00
-0.02
0.00
0.01
802.10
-0.02
0.00
0.01
902.26
-0.02
0.01
0.01
1003.01
-0.02
0.00
0.02
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