云南昌暉儀表制造有限公司
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用于測量各種旋轉(zhuǎn)物體的旋轉(zhuǎn)速度。JJG105-2000《轉(zhuǎn)速表》檢定規(guī)程中規(guī)定的精度等級、分類方式、計量指標(biāo)等技術(shù)要素已經(jīng)不能適應(yīng)目前轉(zhuǎn)速計量現(xiàn)狀的要求。為了解決計量機構(gòu)急需的問題、統(tǒng)一規(guī)范計量檢定方法，原國家質(zhì)檢總局、全國振動沖擊轉(zhuǎn)速計量委員會于2015年下達(dá)了《轉(zhuǎn)速表》檢定規(guī)程的編制任務(wù)。
雖然JJG105-2019《轉(zhuǎn)速表》既具有性又具有通用性，既考慮了的方法和設(shè)備，又照顧了一般情況，但由于主要內(nèi)容修改較大，不少檢定員在適用新規(guī)程時存在一些疑惑。本文對JJG105-2019適用過程中可能存在的疑問進(jìn)行了歸納總結(jié)，對修改內(nèi)容的適用效果進(jìn)行了分析，以供檢定員參考。
JJG105-2019《轉(zhuǎn)速表》檢定規(guī)程由國家于2019年12與31日發(fā)布，2020年3月31日實施。
1、JJG105-2019和JJG105-2000比較解讀
1.1 引言說明的主要修改內(nèi)容
根據(jù)JJG105-2019引言內(nèi)容，與JJG105-2000版本相比，除編輯性修改外，主要技術(shù)性修改有11項。
①增加了引言、范圍、引用文件部分；
②調(diào)整了術(shù)語“轉(zhuǎn)速表"、“轉(zhuǎn)速比"及“示值變動性"的定義；
③刪除了其余術(shù)語的定義；
④調(diào)整了轉(zhuǎn)速表的分類，不按照工作原理，而根據(jù)測量方式和顯示方式進(jìn)行分類；
⑤調(diào)整了轉(zhuǎn)速表的分級，不保留0.01、0.02、0.2、1.5、2.5級；
⑥刪除了計量性能要求中“±1個字"、“±2個字"的要求；
⑦調(diào)整了通用技術(shù)要求；
⑧調(diào)整了計量器具控制的內(nèi)容；
⑨明確了檢定結(jié)果的處理；
⑩增加了附錄B檢定證書內(nèi)頁格式；
?增加了附錄C檢定結(jié)果通知書內(nèi)頁格式。
1.2 引言說明以外的修改內(nèi)容
①檢定項目的修改
JJG105-2019增加了測量范圍的檢定項目，刪除了回程誤差、擺幅率、時基頻率準(zhǔn)確度和時基頻率穩(wěn)定度檢定項目。
②檢定點選擇
JJG105-2000對轉(zhuǎn)速表檢定點的選擇按照工作原理進(jìn)行區(qū)分，檢定點選擇不同。JJG105-2019不按照工作原理區(qū)分，在量程內(nèi)均勻選定至少8個檢定點，應(yīng)包括100r/min、300r/min、500r/min、1000r/min、3000r/min和5000r/min。
③試運轉(zhuǎn)的范圍
JJG105-2000一般選定、中間和三個檢定點進(jìn)行試運轉(zhuǎn)，而JJG105-2019規(guī)定只選擇100r/min一個點進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。
2、改內(nèi)容的適用效果分析
2.1 引言說明的修改內(nèi)容效果分析
JJG105-2019《轉(zhuǎn)速表》引言內(nèi)容表述的11項修改內(nèi)容，有的是為了滿足JJF 1002-2010《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》的格式要求而做的修改，如第(1)、(2)、(3)、(9)、(11)項，都是編輯性修改，對轉(zhuǎn)速表的檢定不存在技術(shù)性理解，這5項不進(jìn)行效果分析，下面對其他6項進(jìn)行效果分析：
(1)第(4)項調(diào)整了轉(zhuǎn)速表的分類，不按照工作原理，而根據(jù)測量方式和顯示方式進(jìn)行分類。
JJG105-2019的檢定方法按測量方式接觸式和非接觸式、顯示方式指針式和數(shù)字式進(jìn)行區(qū)分，不再按照工作原理區(qū)分。一是目前市場上所有的轉(zhuǎn)速表都可以按照測量方式和顯示方式進(jìn)行區(qū)分，檢定員用目視就能輕松辨別，而舊JJG105-2019按照工作原理分類，檢定員需要辨別其工作原理，有的需要查閱資料才能確定，有的只能根據(jù)經(jīng)驗猜測；二是隨著技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)工作原理的轉(zhuǎn)速表越來越少，面臨淘汰，如離心式轉(zhuǎn)速表、定時式轉(zhuǎn)速表等，而傳感器轉(zhuǎn)速表和光電式轉(zhuǎn)速表應(yīng)用越來越多，新JJG105-2019的檢定方法能夠覆蓋傳統(tǒng)工作原理的轉(zhuǎn)速表，繼續(xù)單獨保留傳統(tǒng)工作原理轉(zhuǎn)速表的檢定方法意義不大；三是不影響其計量性能。為了便于計量性能要求和計量器具控制的規(guī)范統(tǒng)一，新的分類方法能夠滿足轉(zhuǎn)速表的計量性能要求。
(2)第(5)項調(diào)整了轉(zhuǎn)速表的分級，不保留0.01、0.02、0.2、1.5、2.5級
做此修改一是1.5級和2.5級的轉(zhuǎn)速表大多是接觸式的轉(zhuǎn)速表，隨著傳感器不斷進(jìn)步和成熟，接觸式的轉(zhuǎn)速表逐漸被非接觸的轉(zhuǎn)速表替代；二是對于0.01、0.02級的轉(zhuǎn)速表，工作中極少需要使用這么高準(zhǔn)確度的轉(zhuǎn)速表。準(zhǔn)確度等級劃分為0.05級、0.1級、0.5級、1級和2級共5個等級能夠滿足在用轉(zhuǎn)速表的等級要求。
(3)第(6)項刪除了計量性能要求中“±1個字"、“±2個字"的要求
這主要是針對數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)速表。JJG105-2019刪除了計量性能要求中“±1個字"、“±2個字"的要求更能直觀反映轉(zhuǎn)速表是否合格。一是轉(zhuǎn)速表允許誤差直接與準(zhǔn)確度等級對應(yīng)，不擴大允許誤差和示值變動性的允許值更符合檢定實際情況，檢定結(jié)果直接反映轉(zhuǎn)速表是否合格；二是JJG105-2019“6.1.4"已對各準(zhǔn)確度等級的示值有效位數(shù)進(jìn)行了規(guī)定，已經(jīng)考慮了最小示值變化的影響；三是數(shù)字顯示的轉(zhuǎn)速表測量準(zhǔn)確性和穩(wěn)定性比以前有很大提高，可以不考慮最小增量變化的影響。
(4)第(7)項調(diào)整了通用技術(shù)要求
JJG105-2019調(diào)整了轉(zhuǎn)速表檢定的分類方式，所以通用技術(shù)要求的內(nèi)容也應(yīng)進(jìn)行調(diào)整。的調(diào)整內(nèi)容是“外觀要求"增加了各準(zhǔn)確度等級轉(zhuǎn)速表的示值有效位數(shù)。細(xì)心的檢定員會發(fā)現(xiàn)，新規(guī)程JJG105-2019“外觀檢查"項目不再包含“示值范圍"的內(nèi)容。這是因為：一是“示值范圍"有無標(biāo)注不影響“測量范圍"的檢定；二是GB/T29130-2012《船用發(fā)動機轉(zhuǎn)速表》“8.1標(biāo)志"和JB/T871-2014《模擬指示式轉(zhuǎn)速表》“8.1標(biāo)志"對“示值范圍"的標(biāo)注沒有要求。
(5)第(8)項調(diào)整了計量器具控制的內(nèi)容
JJG105-2019刪除了回程誤差、擺幅率、時基頻率準(zhǔn)確度和時基頻率穩(wěn)定度檢定項目，因此刪除了這些項目的檢定設(shè)備。對檢定設(shè)備的技術(shù)要求也進(jìn)行了微調(diào)，由“標(biāo)準(zhǔn)裝置不確定度應(yīng)高于被檢轉(zhuǎn)速表準(zhǔn)確度等級2～3倍"更改為“轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的準(zhǔn)確度等級與被檢轉(zhuǎn)速表的準(zhǔn)確度等級之比，應(yīng)小于或等于1:3"，更加具體明確。
(6)第(10)項增加了附錄B檢定證書內(nèi)頁格式
附錄B檢定證書內(nèi)頁格式的檢定項目“最小測量誤差"和“允許誤差"，雖然實際檢定時測量的是轉(zhuǎn)速表的測量范圍和示值誤差，但為方便用戶的使用，此處用“最小測量誤差"和“允許誤差"表示。筆者認(rèn)為附錄B檢定證書內(nèi)頁格式的檢定項目應(yīng)與新規(guī)程“7.2檢定項目"一致，前后統(tǒng)一。
2.2 引言說明以外的修改內(nèi)容效果分析
(1)檢定項目的修改
JJG105-2019增加了測量范圍的檢定項目，刪除了回程誤差、擺幅率、時基頻率準(zhǔn)確度和時基頻率穩(wěn)定度檢定項目。一是新增測量范圍檢定項目對檢定過程和內(nèi)容提供了明確的依據(jù)。按照舊規(guī)程JJG105-2000開展檢定工作時，實際上已經(jīng)對測量范圍進(jìn)行了檢定，但這部分內(nèi)容沒有在JJG105-2000中體現(xiàn)。如對于一個示值范圍是(5～99999)r/min、0.5級的數(shù)字式轉(zhuǎn)速表，測量標(biāo)準(zhǔn)選用測量范圍(10～30000)r/min、0.01級轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置，檢定點按照1、2、5序列選擇，點是10r/min，點是30000r/min。對該轉(zhuǎn)速表作是否合格的判定時發(fā)現(xiàn)，只有在(100～30000)r/min范圍內(nèi)合格，(10～100)r/min范圍內(nèi)不合格，(100～30000)r/min就是該轉(zhuǎn)速表的測量范圍。新規(guī)程將測量范圍作為檢定項目單獨列出，明確了測量范圍的檢定方法，符合檢定實際情況。二是刪除了回程誤差、擺幅率的檢定項目，這主要是針對指針式轉(zhuǎn)速表而言。JJG105-2019規(guī)定，對指針式轉(zhuǎn)速表同一個檢定點連續(xù)讀取被檢轉(zhuǎn)速表的3個顯示值，不再進(jìn)行進(jìn)程和回程過程檢定，這樣更能反映出轉(zhuǎn)速表的穩(wěn)定性，所以回程誤差沒有必要保留。隨著技術(shù)的進(jìn)步，轉(zhuǎn)速穩(wěn)定后，指針式轉(zhuǎn)速表示值也基本能穩(wěn)定，所以擺幅率檢定項目可以不再保留。三是刪除時基頻率準(zhǔn)確度和時基頻率穩(wěn)定度檢定項目。由于調(diào)整了轉(zhuǎn)速表的等級，刪除了0.01級和0.02級的轉(zhuǎn)速表，所以時基頻率準(zhǔn)確度和時基頻率穩(wěn)定度檢定項目也無需保留。
(2)檢定點選擇
JJG105-2000對轉(zhuǎn)速表檢定點的選擇按照工作原理進(jìn)行區(qū)分，檢定點選擇各不相同。JJG105-2019不再按照工作原理區(qū)分，在量程內(nèi)均勻選定至少8個檢定點，應(yīng)包括100r/min、300r/min、500r/min、1000r/min、3000r/min和5000r/min。檢定點的選定，需考慮分布的均勻性，并且檢定點可以確定轉(zhuǎn)速表的最小測量范圍。所選的檢定點可以包括量限的上限值和下限值，這能夠進(jìn)一步確定轉(zhuǎn)速表的量程范圍。與傳統(tǒng)的1-2-5系列選定不同，3000r/min對應(yīng)50Hz工頻，對轉(zhuǎn)速專業(yè)普遍應(yīng)用的電力行業(yè)至關(guān)重要。
雖然轉(zhuǎn)速表檢定點選定可以不受最小測量范圍的限制，可在量程內(nèi)選擇，但不能超出所用轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量范圍。需要注意，轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量范圍只能是轉(zhuǎn)軸能復(fù)現(xiàn)的轉(zhuǎn)速，利用反射信號或觸發(fā)信號倍增的方法來擴展轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置量程的做法，會增加測量誤差，不適用于轉(zhuǎn)速表的檢定。
(3)試運轉(zhuǎn)
舊JJG105-2000要求選定、中間和三個檢定點進(jìn)行試運轉(zhuǎn)，新JJG105-2019只要求選擇100r/min一個點進(jìn)行試運轉(zhuǎn)。試運轉(zhuǎn)不僅能初步查看被檢轉(zhuǎn)速表的性能，還能考察轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置的運轉(zhuǎn)情況，雖然JJG105-2019只要求選擇100r/min一個點進(jìn)行試運轉(zhuǎn)，但從安全的角度考慮，實際操作時試運轉(zhuǎn)應(yīng)盡量多選擇幾個點進(jìn)行。
3、舉例說明
選擇某非接觸數(shù)字式轉(zhuǎn)速表作為被檢對象。該轉(zhuǎn)速表示值范圍為(10～99999)r/min、準(zhǔn)確度等級為0.05級，有效位數(shù)5位。所用轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置測量范圍(10～30000)r/min、0.01級。按照J(rèn)JG105-2019《轉(zhuǎn)速表》附錄A檢定記錄格式對轉(zhuǎn)速表進(jìn)行檢定。
(1)通用技術(shù)要求
合格?；不合格□
(2)轉(zhuǎn)速表類型
非接觸式數(shù)字轉(zhuǎn)速表?；
接觸式轉(zhuǎn)速表□；
多用轉(zhuǎn)速表□。
(3)計量性能
測量結(jié)果及測量范圍：檢定點選擇10r/min、30r/min、50r/min、100r/min、300r/min、500r/min、1000r/min、3000r/min、5000r/min、10000r/min、30000r/min。每個檢定點連續(xù)讀取并記錄轉(zhuǎn)速表10個顯示值，計算示值誤差和示值變動性如表1所示。
表1 轉(zhuǎn)速表示值誤差和示值變動性檢定結(jié)果
示值誤差均小于允許誤差±0.05%，合格；
示值變動性均小于0.05%，合格；
測量范圍：(10～30000) r/min，能覆蓋最小測量范圍(100～20000)r/min，合格。
檢定結(jié)論：0.05級非接觸式轉(zhuǎn)速表合格。
4、結(jié)束語
經(jīng)過分析比較，JJG105-2019《轉(zhuǎn)速表》檢定規(guī)程不再按照工作原理區(qū)分檢定項目和檢定方法，而是按照測量方式和顯示方式進(jìn)行分類，將轉(zhuǎn)速表分為接觸式和非接觸式、數(shù)字式和指針式，這樣便于計量性能要求和計量器具控制的規(guī)范統(tǒng)一，新規(guī)程內(nèi)容科學(xué)合理、可操作性強，更符合轉(zhuǎn)速表檢定的實際情況。本文以一個通用的非接觸式數(shù)字轉(zhuǎn)速表的檢定為例，嚴(yán)格按照新版檢定規(guī)程進(jìn)行操作，從轉(zhuǎn)速表檢定的角度分析了新舊規(guī)程的變化對檢定過程的影響。
作者：92601：堯禮輝、俞鑫、張玉林
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