DLT1017-2006 电容式位移计.docx

ICS 27.120.20 N74 备案号18585-2006 DL 中 华 人 民 共 和 国 电 力 行 业 标 准 DL/T 10172006 电 容 式 位 移 计 Capacitance displacement transducer 2006-09-14发布 2 0 0 7 - 0 3 - 0 1 实 施 中华人民共和国国家发展和改革委员会 发布 DL/T10172006 目 次 前言 Ⅱ 1 范 围 1 2 规范性引用文件 1 3 产品原理与规格 1 4 技术要求 2 5 试验方法 2 6 检验规则 4 7 标志、包装、运输、贮存 5 附录A 规范性附录 电容式位移计参数计算方法 6 I DL/T10172006 前 言 本标准是根据国家发展改革委办公厅关于印发2005年度行业标准项目计划通知发改办工业 [2005]739号的要求制定的。 本标准附录A 为规范性附录。 本标准由中国电力企业联合会提出。 本标准由电力行业大坝安全监测标准化技术委员会归口并负责解释。 本标准起草单位国网南京自动化研究院。 本标准主要起草人卢有清、吕刚、刘广林、刘观标、邹念椿、刘炜铭、刘果。 IⅡ DL/T 10172006 电 容 式 位 移 计 1 范围 本标准规定了电容式位移计的产品规格、技术要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮 存的要求。 本标准适用于大坝及岩土工程安全监测中用于测量建筑物各向位移的电容式位移计。 2 规范性引用文件 下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后 所有的修改单不包括勘误的内容或修订版均不适用于本标准。然而，鼓励根据本标准达成协 议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本 标准。 1 GB 191 GB 6388 DLT 948 DLT 5178 DLT 5211 3 产品原理与规格 3.1 产品原理  包装储运图示标志 运输包装收发货标志 混凝土坝监测仪器系列型谱 混凝土坝安全监测技术规范 大坝安全监测自动化技术规范 电容式位移计根据变面积型电容感应原理设计。当测点位置发生轴向位移时，采用屏蔽管接地方式 改变可变极的电容感应长度而使其与中间极间的电容量发生变化，利用比率测量技术，通过测量仪器的 中间极与可变极、中间极与固定极之间的电容比值的变化，将测点位移变化转换为电容比变化量输出。 电容式位移计的原理及结构示意图见图1。电容式位移计的位移计算公式见附录A。 电容式位移计信号输出参数电容比值。 电容式位移计电容比输出范围0.3500～5.0000。 电极2 可变极 屏蔽管 电极1 中间极 固定极 图 1 电容式位移计原理及结构示意图 3.2 产品规格 电容式位移计测量范围的基本规格有0mm10mm,Omm～20mm,Omm40mm,0mm50mm, Omm～100mm。 DL/T 10172006 4 技术要求 4.1 环境条件 4.1.1 正常工作条件 a 环境温度 -20℃60℃ b 相对湿度≤95; c 大气压力53kPa～106kPa。 4.1.2 仲裁试验条件 a 环境温度20℃2℃; b 相对湿度60～70; c 大气压力86kPa～106kPa。 4.1.3 正常试验条件 a 环境温度15℃35℃; b 相对湿度25～75; c 大气压力86kPa106kPa。 4.2 外观 电容式位移计外观应无变形，外表面无明显划痕；商标、型号等标志清晰；紧固件无松动。 4.3 性能参数要求 电容式位移计的各项性能参数应满足以下要求。 4.3.1 分辨力k≤0.1FSFS 为满量程，以下同。 4.3.2 综合误差δ≤0.7FS; 其中 a 非线性误差δ₁ ≤0.6FS; b 重复性误差δ₂ ≤0.25FS; c 迟滞误差δ₃ ≤0.25FS。 注对测量范围大于40mm 的仪器叮采用非线性多项式曲线校准拟合，拟合误差δ₁ ≤0.5F-S。 4.4 温度附加误差 电容式位移计的温度附加误差δ不大于0.04F S/℃。 4.5 湿度影响误差 电容式位移计在95的湿度条件下应能正常工作，其附加误差 δn 不大于0.5FS, 且绝缘性能仍 能满足4.6的要求。 4.6 绝缘性能 电容式位移计感应极引线与屏蔽线之间的绝缘电阻应不小于10MQ。 4.7 稳定性 电容式位移计在正常试验大气条件下的漂移量 δa 不大于0.5FS, 且绝缘性能应满足4.6的要求。 4.8 耐运输颠振性能 电容式位移计在运输包装情况下，应能承受最大加速度为5g、频率为10Hz55Hz、 历时30min 的 试验，其性能参数仍应满足4.3要求，且外观符合4.2的要求。 电容式位移计的技术要求除应满足上述指标外，还应符合 DL/T948 、DL/T5178 、DL/T5211 的有关 要求。 5 试验方法 5.1 主要试验设备 a 校正仪、专用固定夹具； 2 DL/T10172006 b 百分表或游标卡尺测量范围0mm30mm 、0mm50mm 、0mm100mm 、0mm150mm, 精 度0.05mm; c 电容式仪器数据采集装置； d100V 绝缘电阻表； e 环境试验箱温度偏差不大于2℃,相对湿度偏差不超过2; f 运输颠振试验台。 5.2 外观检查 在正常试验大气条件下，用目测检验，应符合4.2要求。 5.3 性能参数试验 在正常试验大气条件下，用校正仪对电容式位移计进行性能参数标定试验，标准位移由百分表或游 标卡尺给出，其输出通过电容式仪器数据采集装置测量。将电容式位移计的测量范围位移值分成410 挡进给位移，从零位开始，逐级将进给位移加至满量程，再依次返至零位，并记录每个挡位的输出，如 此共进行3个正、反行程的测量。按附录A 公式计算其各方向的分辨力k、非线性误差或拟合误差 81、重复性误差δ₂、迟滞误差δ ₃及综合误差δ等参数。试验结果应符合4.3的要求。 5.4 温度附加误差试验 电容式位移计放入环境试验箱内，分别在-20℃、20℃、60℃三挡进行试验。试验箱以不超过 i℃/min 的变化率升降温，到达每挡温度并稳定后各保温2h, 再测出仪器相应的输出值，按公式1 计算其温度附加误差 FS/℃ 1 式中 U60、U₂O、U-20分别为60℃、20℃、-20℃温度条件下仪器的输出值。 试验结果应符合4.4的要求。 5.5 湿度影响试验 电容式位移计放在环境试验箱内，其各表面与相应箱内壁之间的最小距离不小于150mm, 凝结水 不得滴落到试验样品上。试验箱以不超过1℃/min 的变化率升降温，待温度达到20℃并稳定后，加湿 到 6 0 7 0 , 保 持 2h, 测量该仪器的输出值。然后试验箱再加湿到93～95,稳定后保持2h, 同 样测出该仪器的输出值，按公式2计算湿度影响的误差 3  FS  2 式中 U₀ 、Uh分别为仲裁试验条件及湿度试验条件下电容式位移计的输出值； U仲裁试验条件该仪器的满量程输出值。 试验结果应满足4.5的要求。 试验结束后，先把试验箱相对湿度降到753,然后在1h 内将试验箱内温度恢复到正常温度 并稳定后，将电容式位移计取出，进行外观和绝缘性能检查，应满足4.2和4.6要求。 5.6 绝缘性能试验 在正常试验大气条件下，用100V 绝缘电阻表测量电容式位移计感应极引线电缆与屏蔽线之间的绝 缘电阻，应满足4.6要求。 5.7 稳定性试验 电容式位移计用专用夹具固定后在正常试验大气条件下静置1个月，测量其静置的输出值，按公式 3计算其漂移量 DL/T10172006 4 式中   FS  3 Uo、Ua分别为正常试验大气条件下静置前后电容式位移计的输出值； U 静置前该仪器的满量程输出值。 试验结果应满足4.7的要求。 静置结束后对该仪器进行绝缘性能检查，应满足4.6要求。 5.8 耐运输颠振性能试验 电容式位移计按运输包装好后直接固定在运输颠振试验台上，按4.8规定的加速度、频率范围和历 时时间进行试验，结束后先进行外观检查，应满足4.2的要求；然后按5.3进行仪器性能参数试验，应 满足4.8的要求。 6 检验规则 6.1 检验分类 电容式位移计检验分为出厂检验和型式试验两种。 6.2 出厂检验 6.2.1 电容式位移计应逐台进行出厂检验，出厂检验项目及顺序见表1。 表1 电容式位移计出厂检验及型式试验项目 序号 检验项目 要求 试验方法 出厂检验 型式试验 1 外观 4.2 5.2 √ √ 2 分辨力 4.3 5.3 √ √ 3 性能参数 4.3 5.3 √ √ 4 绝缘性能 4.6 5.6 √ √ 5 温度附加误差 4.4 5.4 一 √ 6 湿度影响 4.5 5.5 一 √ 7 稳定性 4.7 5.7 一 √ 8 运输颠振性能 4.8 5.8 一 √ 注 √为必检项目，一为不检项目。 6.2.2 仪器经质量检验部门检验合格并附合格证后，方可出厂。 6.2.3 提交给用户的出厂检验资料至少应包括 a 仪器名称、型号规格、出厂编号； b 测量范围、上下限及零位相应的电容比值； c 灵敏度系数或拟合参数； d 综合误差及非线性误差或拟合误差、迟滞误差、重复性误差等性能参数试验结果； e 绝缘电阻、电缆长度； f 制造时间、检验员。 6.3 型式试验 6.3.1 凡遇下列情况之一，需进行型式试验 a 新产品定型或老产品转厂生产或停产1年后又恢复生产时； b 连续批量生产时，每5年一次； DL/T10172006 c 如设计、工艺、材料、元件有较大改变，可能影响产品性能时； d 出厂检验结果与上次型式试验有较大差异时； e 国家质量技术监督机构提出要求时。 6.3.2 型式试验应从出厂检验合格产品中随机抽取3台样品，如总数少于3台，则应全检。 6.3.3 型式试验应对全部项目进行全性能检验，其内容见表1。 6.3.4 判定规则 型式试验项目如有不合格，则加倍取样，对不合格项目进行复检，如仍存在不合格项，则判该批产 品不合格。 7 标志、包装、运输、贮存 7.1 标志 7.1.1 产品标志 每台电容式位移计上的标志内容至少应包含商标、产品名称、型号规格、出厂编号及制造厂名等内 容。 7.1.2 包装标志 产品包装箱外壁应使用防水标记 a 到站、收货单位和地址； b 发站、供货单位和地址； c 产品名称、型号和数量； d 标明“精密仪器”、“小心轻放”、“防震”及放置标记“↑”标识。 7.1.3 产品的包装储运标志和收发货标志应按照GB 191 和 GB 6388的有关规定正确选用。 7.2 包装 7.2.1 产品包装一般由内包装和外包装组成。仪器或其主体、感应极部件等内包装一般宜用多层泡沫塑 料包紧放在外包装箱内；产品外包装一般采用木箱，箱内壁应辅有防潮隔层，四周用硬塑料泡沫板塞紧 隔振，木箱外壁用铁皮带紧固。 7.2.2 包装箱内随产品提供的技术文件应包括 a 装箱清单； b 使用说明书； c 产品合格证； d 电容式位移计出厂仪器参数及其他有关的技术资料。 随带文件应装入塑料袋中并放置在包装箱内表层。 7.3 运输 包装后的产品应适于一般交通工具的运输，但在运输过程中不应受到雨雪或其他液体直接淋袭与机 械损伤。 7.4 贮存 产品应存放在干燥通风、无腐蚀性气体的室内。 5 DL/T 1017-2006 6 附 录 A 规范性附录 电容式位移计参数计算方法 A.1 电容式位移计位移计算公式端基线性校准拟合 位移值 LfR,-R₀ 式中 f 灵敏度系数，用公式A.8 计算，mm/电容比； R, 某方向第i次电容比测量值； R₀同方向初始电容比测量值。 A.2 电容式位移计位移计算公式女非线性多项式曲线校准拟合，适用于测量范围大于40mm 位移值 LaR-R。bR₁-R₀ 式中系数a 、b 采用最小二乘法拟合的方法求得。 A.3 电容式位移计性能参数计算公式 分辨力 非线性误差 重复性误差 迟滞误差  A.1 的仪器 A.2 A.3 A.4 A.5 A.6 综合误差 δ √8883 A.7 灵敏度系数 A.8 式中 n 分挡数量； UA,-A 满量程输出值的均值； A 同挡位校准直线或曲线理论值i0,1,2,3,n; A;各挡位测值； A 同挡位对应的正、反3个行程6个测值的均值； A₀-A| 测点校准直线或曲线理论值与该点测值平均值之最大偏差值； 4 测点正程测值与其均值或反程测值与其均值间的最大偏差 A 正程各挡位测值； A,反程各挡位测值； |A,-AL 正程均值与反程均值间的最大偏差； P 满量程位移值。