JJG 105-2000轉速表行業(yè)標準

中華人民共和國國家計量檢定規(guī)程Tachometer2000-05-08發(fā)布2000-10-01實施1術語 2概述 3技術要求 4檢定條件和檢定項目 5檢定方法 6檢定結果處理與檢定周期 1本規(guī)程適用于新制造、使用中和修理后的各式轉速表的檢定。1.1轉速表(Tachometer)測量各種旋轉物體轉速的儀器儀表稱為轉速表。1.2轉速比(Revolutionspeedratio)轉速表轉軸的實際轉速值與轉速表刻度值之比。1:1的轉速表可不標明轉速比。1.3轉速表基本誤差(Intrinsicerroroftachometer)轉速表在標準條件下所具有的誤差。轉速表基本誤差可以由引用誤差形式給出：式中：w——轉速表基本誤差，%;N——特定轉速值(與檢定方法有關),r/min。轉速表基本誤差也可以以絕對誤差方式給出，稱為示值誤差，以便于表達數(shù)字表的量化誤差：1.4‘轉速表示值變動性(Indicationvariationoftachometer)在被測對象不作任何改變的情況下，對同一被測量進行多次重復讀數(shù)，其示值變化的最大差值。轉速表的示值變動性也有兩種形式表達，所用符號不同：式中：b——示值變動性，%;△ne——示值變動性，r/min;nmax,nmin——同次測量中轉速最大、最小值，r/min。1.5轉速表回程誤差(Hysteresiserroroftachometer)JJG105—20002在相同條件下，當被測量值不變而轉速表的行程方向不同時，其示值之差的絕對轉速表的回程誤差以引用誤差形式給出：hh1.6轉速表擺幅率(Swingratid轉速表在檢定點檢定時，轉轉速表擺幅率以引用誤差形武給出：式中：β——擺幅率，%;n鐳——同次測量中指針擺幅值，r/min。形成時基的振蕩器的頻率值與標稱值的相對偏差，用下式表示：式中：A/——時基頻率準確度；f——同次測量的頻率平均值，Hz;形成時基的振蕩器在規(guī)定的時間內頻率的變動程度，用下式表示，應指出規(guī)定時fmax,fmin——在規(guī)定時間內頻率time——規(guī)定時間，h。1.9參考標準(Referencestandard)在給定地區(qū)或在給定組織內，通常具有最高計量學特性的測量標準，在該處所做的測量均從它導出。在本規(guī)程中，對轉速表檢定而稱參考標準為轉速標準裝置；對轉速表時基頻率準確度和穩(wěn)定度檢定采用的是標準頻率信號源或標準頻率計。31.10參考條件(Referenceconditions)為測量儀器性能試驗或為測量結果的相互比較而規(guī)定的使用條件。參考條件一般包括作用于測量儀器的影響量的參考值或參考范圍。在規(guī)定條件下，對相同準確度等級的同種計量基準、標準或工作計量器具之間的量值進行比較的一組操作。2.1本規(guī)程檢測的是各式平均式轉速表，即測一段時間內的平均轉速。轉速量的符號為n;計量單位名稱為轉每分，單位符號為r/min。2.2轉速表有固定式和手持式(便攜式);接觸式和非接觸式；一體式和分體式。按工作原理主要分為6種類型。2.2.1離心式轉速表：是當轉速表轉軸轉動時，離心器上重物在慣性離心力的作用下離開軸心，并通過傳動系統(tǒng)帶動指針回轉。當彈簧反作用力矩和慣性離心力矩平衡時，指針停止回轉后所指示的刻度值，即為被測轉速值。2.2.2定時式轉速表：是按照在一定時間間隔內測量旋轉體轉數(shù)的方法，確定轉速的平均值，該值通過指針在表盤上直接指示出來。離心式和定時式轉速表通常都稱為機械式轉速表。2.2.3磁感應式轉速表：是根據(jù)磁電感應原理制成的。轉速表軸上永磁體轉動所形成的旋轉磁場與敏感元件切割磁力線感生電流之間產(chǎn)生相互作用力，當此兩者的相互作用力矩即渦流電磁力矩與游絲反作用力矩平衡時，轉速表表盤上的指針即指示被測轉速值。2.2.4電動式轉速表：是利用轉速傳感器(即測速發(fā)電機)與被測旋轉軸相連接，并輸出電壓信號，由轉速指示器指示被測轉速值。磁感應式和電動式轉速表通常都稱為磁電式轉速表。2.2.5頻閃式轉速表：是利用人眼的視覺暫留現(xiàn)象而測量轉速的方法所制成的轉速表。2.2.6電子計數(shù)式轉速表：是利用轉速傳感器將機械旋轉頻率轉換為電脈沖信號，通過電子計數(shù)器計數(shù)并顯示相應轉速值的轉速表。3.1轉速表的外觀和結構3.1.1轉速表上應標有儀器名稱、型號、示值范圍、計量單位、準確度等級、轉速比、生產(chǎn)廠、出廠編號、生產(chǎn)日期和制造計量器具許可證標志。3.1.2轉速表所標文字符號、標志、表盤刻度及刻度值應清晰、正確。轉速表不得有3.1.3以指針指示和以度盤切換分檔的轉速表各緊固件應無松動。工作時指針偏轉和度盤旋轉應平穩(wěn)、無跳動和卡住現(xiàn)象。工作后指針和度盤應能返回到零位或規(guī)定位置。43.1.4定時式轉速表的啟動和制動機構應靈敏可靠。在連續(xù)10次啟動試驗中，每兩次啟動試驗的間隔時間不應少于15s,只允許有1次失靈。對于有專用回零按鈕的轉速表，按回零按鈕，指針應能返回零位線。3.1.5接觸式轉速表的轉軸應清潔，不得有油污，其工作狀態(tài)應在說明書中說明。用手轉動時，應手感良好，無粘滯、卡住和時松時緊等現(xiàn)象，正常工作時不能有影響讀數(shù)3.1.6以數(shù)字顯示的轉速表工作時數(shù)字顯示應清晰、準確、功能正常。3.1.7轉速表上各轉換開關、分檔旋鈕及調節(jié)器的工作位置應正確并靈活可靠，所對應的量限應準確。3.2轉速表的組件3.2.1轉速傳感器3.2.1.1按轉速表使用說明書中注明的傳感器安裝要求和使用方法工作時，傳感器應能準確傳遞與轉速相應的電脈沖信號。3.2.1.2手持式轉速表光電傳感器的反射頭與被測旋轉體的距離應不小于8mm,旋轉體測量面的粗糙度Ra不低于3.2μm。3.2.1.3分體式轉速表的傳感器與電子計數(shù)器的連接應可靠；連接線、插接件及轉速傳感器附件應齊全。3.2.2轉速表的測頭及插接件3.2.2.1轉速表如使用橡膠測頭或銷插式測頭時，測頭應清潔、無油污、無缺損并保持接觸可靠，不影響讀數(shù)。3.2.2.2轉速表插接件轉速表各中間環(huán)節(jié)插接、連接均應緊固無松動、連接可靠，連接導線及插接件應齊全、完好無損。銷插連接應緊湊、牢靠，不應產(chǎn)生附加擺幅和異常抖動現(xiàn)象。3.2.3頻閃式轉速表所配頻閃燈應符合以下要求：頻閃亮度應穩(wěn)定；閃光信號持續(xù)時間應使產(chǎn)生的單定像清晰；閃光燈與被測旋轉體之間的距離應不小于200mm。3.3轉速表的工作位置狀態(tài)3.3.1生產(chǎn)廠必須說明轉速表正常工作的位置狀態(tài)。一般手持式轉速表的表盤工作位置應呈水平狀態(tài)，固定式轉速表的表盤工作位置應3.3.2通過軟軸或其他轉速傳遞電纜連接的轉速表連接方式必須保持轉速傳遞過程狀態(tài)正確和轉速表工作狀態(tài)正確。3.4轉速表的準確度3.4.1轉速表準確度等級是按0.01,0.02,0.05,0.1,0.2,0.25,0.5,1,1.5,2,2.5劃分的。3.4.2離心式轉速表準確度等級劃分及各項誤差見表1。5準確度等級12基本誤差(%)示值變動性(%)12回程誤差(%)12指針擺幅率(%)12注：手持離心式轉速表不進行回程誤差的檢定。3.4.3定時式轉速表的準確度等級劃分及各項誤差要求見表2。表2定時式轉速表準確度等級及各項誤差準確度等級測量范圍r/min轉速值≤測量上限值的40基本誤差示值變400r/min的±0.25%400r/min的000～100004000r/min的±0.5%4000r/min的0.5%實際轉速值的±0.5%實際轉速值的0.5%10000r/min的±0.5%10000r/min的0.5%實際轉速值的±0.5%實際轉速值的0.5%3.4.4磁電式轉速表的準確度等級劃分及各項誤差要求見表3。表3磁電式轉速表準確度等級及各項誤差準確度等級12基本誤差%示值變動性%12回程誤差%12指針擺幅率%121手持磁感應式轉速表不作回程誤差檢定。63.4.5頻閃式轉速表(度盤讀數(shù))的準確度等級劃分及各項誤差要求見表4。表4頻閃式轉速表(度盤讀數(shù))的準確度等級及各項誤差準確度等級12123.4.6電子計數(shù)式轉速表和頻閃式轉速表(數(shù)字顯示)的準確度等級劃分及各項誤差要求見表5。表5電子計數(shù)式轉速表和頻閃式轉速表(數(shù)字顯示)的準確度等級及各項誤差準確度等級允許示值誤差±1個字±1個字±1個字±1個字±1個字±1個字±1個字允許示值變動性0.01%n0.02%n0.05%n計數(shù)器時基頻率準確度優(yōu)于2.5×10-4一一一一計數(shù)器時基4小時頻率穩(wěn)定度優(yōu)于2.5×10-4一一一一有效數(shù)字≥5位5位4位4位4位3位注：n為轉速表示值。3.5其他各式轉速表的準確度等級劃分及誤差要求應參照定義內容和本規(guī)程表1～表54檢定條件和檢定項目4:1檢定環(huán)境條件4.1.1室溫(20±5)℃,相對濕度≤85%。74.1.2實驗室內不應有影響轉速表正常檢定的磁場和振動；周圍無腐蝕性氣、液體。4.1.3內附穩(wěn)定電源的轉速表，要按規(guī)定預熱。4.2檢定項目和檢定設備見表6。表6檢定設備和檢定項目序號檢定項目技術要求1外觀及附件檢查2基本誤差(示值誤差)轉速標準裝置標準裝置不確定度應高于被檢轉速表準確度等級2～3倍3示值變動性4回程誤差5擺幅率6時基頻率準確度標準信號源或標準頻率計標準設備不確定度應高于被檢轉速表準確度等級2～3倍7時基頻率穩(wěn)定度注：轉速表的定型鑒定、首次檢定、后續(xù)檢定、使用中檢定均按表6所列項目進行。5檢定方法5.1轉速表外觀、結構及組件的檢查5.1.1轉速表的外觀、結構檢查各類轉速表用目測、手動及通電等方法進行檢查，檢查結果必須符合本規(guī)程3.1相5.1.2轉速表的組件檢查5.1.2.1經(jīng)檢查轉速表的傳感器應符合本規(guī)程3.2.1的相關要求。5.1.2.2經(jīng)檢查轉速表的測頭應符合本規(guī)程3.2.2.1的要求。5.1.2.3經(jīng)檢查轉速表的插接件應符合本規(guī)程3.2.2.2的要求。5.1.2.4頻閃式轉速表的頻閃燈經(jīng)檢查應符合本規(guī)程3.2.3的要求。5.2轉速表工作位置的檢查5.2.1按本規(guī)程3.3.1的要求確定轉速表的工作位置并按正確狀態(tài)放置。5.2.2帶有軟軸傳輸轉速的轉速表，其軟軸或傳遞電纜必須符合本規(guī)程3.3.2的要求。85.3手持離心式和磁電式轉速表的檢定5.3.1試運轉檢查5.3.1.1確認被檢表軸上的橡皮測頭與轉速標準裝置轉軸的接觸位于同一軸線上，且5.3.1.2應在被檢表常用量限的中間值進行3次試運轉。待轉速表無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時，5.3.2檢定點的選擇在被檢表常用量限內均勻選擇5個檢定點(包括下限值和上限值),其余量限各選1個檢定點。亦可根據(jù)用戶的要求增加檢定點或對有疑問的刻度進行抽檢。5.3.3示值檢定每一個檢定點均應按下述方法檢定3次。先將轉速標準裝置調至相應的轉速值，然后將被檢表橡皮測頭緩慢接觸轉速標準裝置轉軸，待指針趨于穩(wěn)定后，在被檢表上讀取指針的擺幅值，同時讀取轉速示值。注：被檢表示值系指在某一檢定點上指針擺動幅度的中間值。5.3.4各項誤差計算被檢表基本誤差w按本規(guī)程公式(1)進行計算。被檢表示值變動性b按本規(guī)程公式(3)進行計算。被檢表指針擺幅率β按本規(guī)程公式(6)進行計算。以上各公式中N為被檢表相應量限的上限值(r/min)。5.4固定離心式和磁電式轉速表的檢定5.4.1固定離心式和磁電式轉速表應裝在專用夾具上進行檢定。電動式或電脈沖式轉速表的傳感器和指示器的連接應正確可靠，均按工作狀態(tài)固定安裝。確認傳感器的轉軸與轉速標準裝置轉軸的連接在同一軸線上，且無滑動現(xiàn)象。5.4.2轉速表轉軸的旋轉方向有規(guī)定時，檢定中轉軸的旋轉方向與規(guī)定的旋轉方向一致。5.4.3試運轉檢查示值檢定前應在接近轉速表測量范圍上限值處試運轉1min。當轉速表無異?，F(xiàn)象后，方可進行示值檢定。5.4.4檢定點的選擇在被檢表測量范圍內均勻選擇5個檢定點(包括下限值和上限值)。亦可根據(jù)用戶的要求增加檢定點。對于表盤上有雙度標的轉速表，應在每個度標上分別按上述方法選每個檢定點均按下述方法檢定3次。開啟轉速標準裝置，首先平穩(wěn)地遞增轉速值，逐一達到每個檢定點，在被檢表上讀取各檢定點的進程轉速示值；然后平穩(wěn)地遞減轉速值，逐一回到每個檢定點，在被檢表上讀取各檢定點的回程轉速示值。每次讀數(shù)前觀察指針擺幅值，并按本規(guī)程公式(6)計算擺幅率，如擺幅率在表1或表2規(guī)定的范圍內，9方可讀取轉速示值。注：被檢表示值系指在某一檢定點上指針擺動幅度的中間值。5.4.6各項誤差計算基本誤差w,示值變動性b,指針擺幅率β,回程誤差h分別按本規(guī)程公式(1),(3),(6),(5)進行計算。以上各公式中N為被檢表相應量限的上限值(r/min)。以電氣儀表作指示器的雙向轉速表，N為雙向量限絕對值之和。5.5定時式轉速表的檢定5.5.1試運轉檢查5.5.1.1定時式轉速表啟動、制動、指針回零機構及指針工作狀況按下述方法進行試按下啟動按鈕，指針應返回零位線。松開啟動按鈕后，計時機構應立即開始工作，并啟動計數(shù)機構，此時轉動表軸觀察指針回轉情況。經(jīng)過一定間隔時間，計數(shù)機構應停用上述方法連續(xù)操作10次，轉速表應符合本規(guī)程第3.1.4的規(guī)定。5.5.1.2示值檢定前，對被檢表的測量上限值進行3次試運轉。待轉速表無異?，F(xiàn)象出現(xiàn)時，方可進行示值檢定。5.5.2檢定點的選擇在被檢表測量范圍內均勻選擇5個檢定點(應包括下限值、上限值和測量上限值40%的值)。轉速表檢定點選擇要包括大度盤及小度盤的刻度值。此外可根據(jù)用戶要求增加檢定點。每個檢定點均按下述方法進行3次檢定。首先將轉速標準裝置調至相應的轉速值，然后將被檢表測頭緩慢接觸轉速標準裝置轉軸，確認兩者位于同一軸線上且無滑動現(xiàn)象后，啟動被檢表，當被檢表計數(shù)機構停止計數(shù)時在被檢表上讀取轉速示值。雙度盤的定時式轉速表每次檢定的持續(xù)時間不應少于1min。5.5.4名項誤差計算被檢表基本誤差w按本規(guī)程公式(1)進行計算；被檢表示值變動性b按本規(guī)程公式(3)進行計算。當被檢轉速值≤測量上限值40%時，以上公式中N為測量上限值40%的轉速值當被檢轉速值大于測量上限值40%時，以上公式中N為每個檢定點的標稱轉速值5.6頻閃式轉速表(度盤讀數(shù))的檢定5.6.1檢定前，在轉速標準裝置轉軸上應標注偏離軸心位置的明顯記號。5.6.2頻閃像質量檢查通電檢查，頻閃燈應符合本規(guī)程3.2.3的要求。點應包括每在被檢表每一量限內選定才點應包括每檢定點，被注視轉速標檢定點，被注視轉速標轉速表讀數(shù)限內，由低檢表頻閃燈對準轉速標準裝置上到高對每個檢定點讀取1個數(shù)，被檢表基本誤差w和示值5.7頻閃式轉速表(數(shù)字顯示5.7.1被檢表的電子計數(shù)器時5.7.1.1被檢轉速表的時基頻5.7.1.2檢定方法：檢定前，半小時后，級),從被檢表的電子計數(shù)器上5.7.1.3被檢表的電子計數(shù)器時基頻率準確度的計算按本電子計數(shù)器10個顯示值的平均值(Hz)。檢定結果應符合表5的有關要求。5.7.2被檢表的電子計數(shù)器時基4小時頻率穩(wěn)定度的檢定5.7.2.1在檢定時基頻率準確度后，記錄檢定時間，同時讀取被檢表的電子計數(shù)器第一個顯示值并記錄，以后每隔半小時檢定1次，每次讀取1個顯示值，連續(xù)測量4小時，共讀取記錄9個顯示值。5.7.2.2被檢表的電子計數(shù)器時基4小時頻率穩(wěn)定度的計算時基4小時頻率穩(wěn)定度的計算按本規(guī)程公式(8)進行，其中fmx、fmin為4小時內讀數(shù)的最大和最小顯示值(Hz)。5.7.3對不能用頻率輸入方法檢定其時基頻率準確度和穩(wěn)定度的轉速表，可用標準計數(shù)器來檢定被檢表電子計數(shù)器內石英晶體振蕩器的頻率準確度和穩(wěn)定度。檢定方法同本規(guī)程5.7.1和5.7.2。5.7.4示值檢定前，在轉速標準裝置轉軸上應標注偏離軸心位置的明顯記號。5.7.5頻閃像質量檢查通電檢查，頻閃燈應符合本規(guī)程3.2.3的要求。5.7.6試運轉檢查將被檢表頻閃燈對準轉速標準裝置上的記號，選定被檢表測量范圍中的上限值、下限值和接近中間的任一值，分別進行試運轉，確認每點均能出現(xiàn)清晰的單定像，轉速表未出現(xiàn)異?，F(xiàn)象時，方可進行示值檢定。5.7.7檢定點的選擇在被檢表每一量限內選定不少于3個檢定點，且均勻分布。所選的檢定點應包括每一量限的下限值和上限值。5.7.8示值檢定每個檢定點均按下述方法檢定。首先將轉速標準裝置的轉速調到選定的檢定點，被檢表頻閃燈對準轉速標準裝置上的記號，檢定中微調被檢轉速表的轉速值，注視轉速標準裝置上的記號，當出現(xiàn)清晰的單定像且穩(wěn)定時，在被檢表上讀數(shù)，每個檢定點連續(xù)讀取5次顯示值。5.7.9各項誤差計算被檢表每一個檢定點的示值誤差△n和示值變動性△n。按本規(guī)程公式(2)和公式(4)進行計算。5.8電子計數(shù)式轉速表的檢定對具有“自校”功能的轉速表，通電預熱半小時后，將轉換開關置于“自校”位置，其顯示值應符合出廠技術要求。5.8.2按本規(guī)程表5的規(guī)定，對準確度等級大于或等于0.05的轉速表，應檢定時基頻率準確度和時基4小時頻率穩(wěn)定度，檢定方法同本規(guī)程5.7.1,5.7.2和5.7.3。其檢定結果應符合表5的要求。5.8.3檢定點的選擇在被檢轉速表的測量范圍內按1,2,5序列選擇8個檢定點。5.8.4.1首先將轉速標準裝置和被檢轉速表預熱半小時，按相關規(guī)定正確安裝調整好轉速傳感器。轉速傳感器應符合本規(guī)程3.2.1的規(guī)定。5.8.4.2對接觸式手持電子計數(shù)式轉速表，應確認其轉軸上的橡皮測頭與轉速標準裝置相應的轉軸接觸在同一軸線上，且無滑動現(xiàn)象。5.8.4.3對非接觸式手持電子計數(shù)式轉速表，在檢定時應調整好被檢表與轉速標準裝置轉軸的間距，并確認被檢表能正常接收旋轉信號。5.8.4.4選定最低和最高兩個檢定點進行試運轉，待被檢表正常顯示轉速值時，再進行示值檢定。5.8.5示值檢定5.8.5.1示值檢定時，將轉速標準裝置分別調到檢定點轉速值，在同一檢定點上連續(xù)讀取并記錄被檢轉速表10個顯示值。5.8.5.2對于同時具有接觸與非接觸兩種方式的手持轉速表，應對兩種方式分別進行檢定，或按用戶要求檢定。5.8.6各項誤差計算被檢轉速表每一檢定點的示值誤差△n和示值變動性△n,按本規(guī)程公式