TBT3221-2010 机车车辆用压力变送器.docx

ICS 29.280 S37 TB 中华人民共和国铁道行业标准 TB/T 32212010 机车车辆用压力变送器 Pressure transducer on board 2010-10-01实施 2 0 1 0 - 0 4 - 2 7 发 布  中华人民共和国铁道部发布 TB/ T 32212010 目 次 前 言 Ⅱ 1 范 围 1 2 规范性引用文件1 3 技术要求 1 4 试验方法4 5 检验规则 7 6 标志、包装、运输和贮存 8 工 TB/T 3221-2010 前 言 本标准由中华人民共和国铁道部提出。 本标准由南车株洲电力机车研究所有限公司归口。 本标准起草单位宁波南车时代传感技术有限公司、铁道部标准计量研究所、湖南湘依铁路机车电 器有限公司、长沙南车电气设备有限公司。 本标准起草人何银春、卢长根、李卫东、王红强、王彦春、贺雄、贺旭军、彭剑涛、刘石勇。 Ⅱ TB/T 32212010 机车车辆用压力变送器 1 范 围 本标准规定了机车车辆用压力变送器的技术要求、试验方法、检验规则以及产品标志、包装、运输 和贮存。 本标准适用于机车车辆用压力变送器。 本标准也可适用于地铁、轻轨等其他轨道交通车辆用压力变送器以下简称变送器。 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。 GB/T 2423.12001 电工电子产品基本环境试验规程 试验A低温试验方法idt IEC 60068-2 -11990 GB/T 2423.22001 电工电子产品基本环境试验规程 试验 B 高温试验方法idt IEC 60068-2 -21974 GB/T 2423.42008 电工电子产品环境试验 第2部分试验方法 试验Db 交变湿热12 h 12h 循环IEC 60068-2-302005,IDT GB/T 17614.12008 工业过程控制系统用变送器 第1部分性能评定方法IEC 60770-1 1999,IDT GB/T 215632008 轨道交通 机车车辆设备 冲击和振动试验IEC613731999,IDT JJG 8822004 压力变送器检定规程 JB/T 107262007 扩散硅式压力变送器 TB/T 30212001 铁道机车车辆电子装置eqv IEC 605711998 TB/T 30342002 机车车辆电气设备电磁兼容试验及其限值eqv EN50121-3-22000 3 技术要求 3.1 使用条件 3.1.1 总 则 变送器在3.1.2～3.1.7规定的条件下应能正常工作，当用户有特殊使用条件时，由供需双方协商 决定。 3.1.2 海 拔 不超过2500 m。 3.1.3 环境温度 -25℃70℃,允许在不低于-40 ℃环境条件下存放。 3.1.4 相对湿度 当海拔在1400 m 及以下时，最大相对湿度不大于95该月月平均最低温度为25℃;当海拔在 1400m2500m 时，最大相对湿度不大于90该月月平均最低温度为25℃。 3.1.5 振动与冲击 1 TB/T 3221-2010 符合 GB/T 21563-2008 的规定，变送器应无损坏或故障。 3.1.6 安装条件 一般安装在能防止风、沙、雨、雪直接侵袭的车体内或车体外部的箱体内。 3.1.7 使用介质 空气、燃油、润滑油、冷却水等各种流体。 3.2 一般要求 3.2.1 外 观 变送器的外观应符合下列要求 a 壳体表面光洁、完好、无划痕及其他损伤； b 连接螺纹应无破损、无霉斑； c 产品铭牌、标牌应正确、完整、清晰，并牢固地固定在外壳上。 3.2.2 电源极性保护 变送器电路设计中应具有电源极性反向保护。 3.3 基本参数 3.3.1 电源电压 DC 5V 、DC 15V 、DC 24V。 3.3.2 测量范围 变送器的测量范围应由制造厂制定，推荐从下列数据中选取5 kPa 、100 kPa 、250 kPa 、600 kPa、 1 MPa 、1.6 MPa、2.5 MPa、4 MPa 、6 MPa 10 MPa 、16 MPa、25 MPa。 3.3.3 工作压力形式 表压、绝压、差压。 3.3.4 输出形式 电压输出信号DCOV2V 、DC0V5V 、DC0V～10V 、DC 0.5V4.5V。 电流输出信号直流0 mA～10mA、 直流0 mA～20mA、 直流4 mA20mA。 3.3.5 与准确度等级有关的技术指标 与准确度等级有关的技术指标有基本误差、非线性、回差、重复性和死区，见表1。 表 1 项 目 准确度等级 0.25 0.5 1.0 2.0 3.0 基本误差FS 0.25 0.50 1.0 2.0 3.0 非线性FS ≤0.15 ≤0.25 ≤0.50 ≤1.5 ≤2.0 回差FS ≤0.10 ≤0.15 ≤0.25 ≤1.0 ≤1.0 重复性FS ≤0.10 ≤0.15 ≤0.25 ≤1.0 ≤1.0 死区FS ≤0.1 ≤0.1 一 一 一 注1FS为满量程，下同。 3.3.5.1 基本误差 根据变送器的准确度等级，按表1选取基本误差。 3.3.5.2 非 线 性 根据变送器的准确度等级，按表1选取非线性。 3.3.5.3 回 差 根据变送器的准确度等级，按表1选取回差。 2 TB/T 32212010 3.3.5.4 重 复 性 根据变送器的准确度等级，按表1选取重复性。 3.3.5.5 死 区 根据变送器的准确度等级，按表1选取死区。 3.3.6 过载压力 变送器所能承受的过载压力应优先从下列数据中选取1.25倍、1.5倍、2倍、3倍、5倍、10倍。 根据准确度等级，从表2中选择过载压力影响。 表 2 项 目 准确度等级 0.25 0.5 1.0 2.0 3.0 过载影响FS ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.20 ≤0.30 3.3.7 输出负载影响 电压输出信号负载电阻不小于2 kΩ。 电流输出信号额定工作电压为DC15V 时，负载电阻不大于250Ω;额定工作电压为DC 24V时 ， 负载电阻不大于600 Ω。 3.3.8 电源波动范围 额定工作电压为DC 5V 时，允许的电源波动范围为额定工作电压的5。 额定工作电压为DC 15 V 、DC24V时，允许的电源波动范围为额定工作电压的10。 根据变送器的准确度等级，从表3中选择电源波动范围影响。 表 3 项 目 准确度等级 0.25 0.5 K0 2.0 3.0 电源电压变化影响FS ≤0.025 ≤0.05 0.10 ≤0.20 ≤0.30 3.3.9 短路保护 电压输出信号的变送器应有短路保护。 3.4 其他技术指标 3.4.1 绝缘性能 3.4.1.1 绝缘电阻 变送器的电源线、信号线与壳体之间包括屏蔽层的绝缘电阻应≥20 MΩDC 500 V。 3.4.1.2 绝缘强度 变送器的电源线、信号线与壳体之间包括屏蔽层施加50 Hz、AC 500 V的工频交流电压，历时 1 min,应无击穿和闪络现象。 3.4.2 电磁兼容性 电磁兼容性能应符合TB/T 30342002中第8章的规定，具体要求见表4。 表 4 序号 试验项目 试验要求 性能评定 1 传导骚扰 150 kHz500 kHz,限值79 dBμV准峰值 一 500 kHz30 MHz,限值73 dBμV准峰值 一 2 辐射骚扰10m法 30 MHz230 MHz,限值40 dBμV/m准峰值 - 230 MHz～1 GHz,限值47 dBμV/m准峰值 一 3 TB/T 32212010 表4续 序号 试验项目 试验要求 性能评定 3 静电放电抗扰度 接触6kV B 空气8kV 4 射频场感应的传导骚扰抗扰度 150 kHz～80 MHz,试验等级3 Vrms1 kHz80AM A 5 射频场电磁辐射抗扰度 80 MHz～1 GHz,试验等级10V/m 1kHz 80AM A 6 电快速脉冲群抗扰度 电源端口按信号端口做 2kV 5/50 ns T,/T。5kHz重复频率 A 信号通信端口2kV 5/50 ns T,/T,5kHz重复频率 A 7 电压暂降、短时中断和电压变化 短时中断 输人电压间断10 ms,不应引起传感器任何损坏 电压变化 0.6U。1.4U不超过0.1 s的电压波动不应引起传感器功能 异常 1.25 U。1.4U.不超过1 s的电压波动不应引起损坏，允许功 能降级 8 浪涌试验 2kV波形 B 3.4.3 稳 定 性 3.4.3.1 总 则 始动漂移和零点长期稳定性直接影响变送器的稳定性，具体要求见表5。 表 5 项 目 准确度等级 0.25 0.5 1.0 2.0 3.0 始 动 漂 移 F S ≤0.05 ≤0.05 ≤0.05 ≤0.10 ≤0.15 零 点 长 期 稳 定 性 F S ≤0.10 ≤0.10 ≤0.10 ≤0.20 ≤0.3 3.4.3.2 始动漂移 根据变送器的准确度等级，按表5选择始动漂移。 3.4.3.3 零点长期稳定性 根据变送器的准确度等级，按表5选择零点长期稳定性。 4 试验方法 4.1 外观检验 采用目测法，结果应符合3.2.1的要求。 4.2 与准确度有关的试验 与准确度有关的技术指标试验，按GB/T 17614.12008中6.1规定的方法进行。 4.2.1 基本误差 按 GB/T 17614.12008中6.12规定的方法进行，结果应符合3.3.5.1的要求。 4.2.2 非 线 性 本标准非线性度用端基一致性来表示。 按 GB/T 17614.12008中6.1.3规定的方法进行，结果应符合3.3.5.2的要求。 4.2.3 回 差 按 GB/T 17614.12008中6.1.4规定的方法进行，结果应符合3.3.5.3的要求。 4.2.4 重 复 性 4 TB/T 3221-2010 按GB/T17614.1-2008 中6.1.5规定的方法进行，结果应符合3.3.5.4的要求。 4.2.5 死 区 按 GB/T17614.12008 中6.1.6规定的方法进行，结果应符合3.3.5.5的要求。 4.3 过载压力试验 对变送器施加压力并缓慢增加到3.3.6规定的过载值，保压1min 后，将压力缓慢降到零点。试验 前，测量零点输出和满量程输出，卸载5 min 后，再次测量零点输出和满量程输出，按式1、式2计 算，结果应符合3.3.6的要求。 5   1 2 式中 G₀过载影响引起的零点输出变化，单位为毫安mA 或伏[特]V; G 过载影响引起的满量程输出变化，单位为毫安mA 或伏[特]V; GoH 过载试验后的零点输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; G₀ 过载试验前的零点输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; GgH过载试验后的满量程输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; Gn 过载试验前的满量程输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; Ys满量程输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; 按式3计算； Ys|Yʙ-Y₂| 3 式中 YH、Y₂变送器测量范围上限、下限的理论输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V。 4.4 输出负载影响 在变送器满量程的10、50、100处施加压力，同时，在各个不同压力点改变变送器的输出负 载，测量各个压力点下负载变化时变送器的输出值。按式4计算，应符合3.3.7的要求。 4 式中 L--输出负载变化引起的输出变化； △P. 满量程10、50、100输出时，各负载点的实测输出值分别与空载时输出值的差值，单位 为毫安mA 或伏[特]V。 4.5 电源波动范围试验 在变送器满量程的10、50、100处施加压力，同时，在各个不同压力点将变送器的电源电压从 额定值增加到上限值、从额定值降到下限值，测量各压力点下电源电压变化时变送器的输出值。按式 5计算，其结果应符合3.3.8的要求。 5 式中 V 电源电压变化引起的输出变化； △P 满量程10、50、100输出时，电源电压下限值、上限值时的实测输出值分别与额定电源 电压时输出值的差值，单位为毫安mA 或伏[特]V。 TB/T 32212010 4.6 短路保护试验 信号输出线对电源地短接5 min 后，恢复正常接线，按照4.2.1～4.2.4规定的方法进行测试，试验 结果应符合3.3.5.1～3.3.5.4的要求。 4.7 电源极性保护试验 将变送器的工作电源调整为额定工作电压，然后将电源正极与负极反接，持续1 min 后恢复正常接 线，按照4.2.14.2.4规定的方法进行测试，试验结果应符合3.3.5.13.3.5.4的要求。 4.8 绝缘性能试验 4.8.1 绝缘电阻 把电源线、信号线短接，用DC500V 直流兆欧表测量电阻线、信号线与壳体之间的绝缘电阻，结果 应符合3.4. 1. 1的要求。 4.8.2 绝缘强度 把电源线、信号线短接，在电源线、信号线与壳体之间，施加50 Hz 、AC500 V的工频交流电压，历时 1 min,结果应符合3.4.1.2的要求。海拔在1400 m2500 m时，交流电压值需要进行修正，修正系数 为1. 14,即AC570V。 4.9 低温试验 按 GB/T 2423.12001 进行低温试验。在-25℃下，按4.2.1～4.2.4规定的方法进行测试，试验 结果应符合3.3.5.1～3.3.5.4的要求。 4.10 高温试验 按 GB/T 2423.22001 进行高温试验。在70 ℃下，按4.2.1～4.2.4规定的方法进行测试，试验 结果应符合3.3.5.1～3.3.5.4的要求。 4.11 交变湿热试验 按 GB/T 2423.42008的试验Db 进行。周期数2,试验时间224 h。 试验结束后，将样品放在正常的试验大气压下恢复2 h, 接着进行外观检查、绝缘性能试验及基本 误差测试，试验结果应符合4.1、3.4.1、3.3.5.1的要求。 4.12 冲击和振动试验 按 GB/T 215632008的相关规定进行。结果应符合3.1.5的要求。 4.13 电磁兼容性试验 按 TB/T 30342002 第8章进行。结果应符合3.4.2的要求。 4.14 稳定性试验 4.14.1 始动漂移 试验前，变送器应在室温、不通电状态下放置24 h。 对变送器施加一个满量程10的输入，并在5 min 、1h 、4h 时测量输出值；断开电源和输入，在室 温下放置24 h 后，对变送器施加一个满量程90的输入，并在5 min 、1h 、4h 时测量输出值。按式6 计算始动漂移，结果应符合3.4.3.2的要求。 6 式中 M始动漂移； V 对应满量程10或90输入时，1 h 或 4 h 的测量输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V; V₅对应满量程10或90输入时，5 min的测量输出值，单位为毫安mA 或伏[特]V。 4.14.2 零点长期稳定性 试验前，变送器应放在接近室温的试验箱内24 h, 试验箱内温度波动应小于1℃。测量变送器零 点输出信号，运行30 d。试验期间，每隔24 h 测量一次输出值，按式7计算长期稳定性，结果应符合 6 7 3.4.3.3的要求。 式中   TB/T 32212010 7 S零点长期稳定性； L试验期间测量的第i 点的零点输出，单位为毫安mA 或伏[特]V; L₀试验起始点零点输出，单位为毫安mA 或伏[特]V。 4.15 低温存放试验 低温存放试验的试验温度为-40℃,持续时间最少为16h 。试验完毕后，应在箱内温度恢复到室 温后才取出被试变送器。然后在室温下按照4.2.14.2.4方法进行测试，试验结果应符合3.3.5.1 3.3.5.4的要求。 5 检验规则 5.1 检验分类 变送器的检验分例行试验和型式试验。检验项目见表6。 表6 序 号 项 目 内 容 例行试验 型式试验 对应条款 1 外观检验 √ √ 4.1 2 基本误差 √ √ 4.2.1 3 非线性 一 √ 4.2.2 4 回差 √ √ 4.2.3 5 重复性 一 √ 4.2.4 6 死区 一 √ 4.2.5 7 过载压力试验 √ √ 4.3 8 输出负载影响 一 √ 4.4 9 电源波动范围试验 -- √ 4.5 10 短路保护试验 一 √ 4.6 11 电源极性保护试验 一 √ 4.7 12 绝缘电阻 √ √ 4.8.1 13 绝缘强度 √ √ 4.8.2 14 低温试验 一 √ 4.9 15 高温试验 一 √ 4.10 16 交变湿热试验 一 √ 4.11 17 振动和冲击试验 一 √ 4.12 18 电磁兼容试验 一 √ 4.13 19 始动漂移 一 √ 4.14.1 20 零点长期稳定性 一 √ 4.14.2 21 低温存放试验 一 √ 4.15 注标有“ √”符号的为强制性试验项目。 5.2例行试验 所有产品都应进行例行试验，合格后方可出厂。 TB/T 32212010 5.3 型式检验 型式检验用于验证产品符合规定要求。 如果新产品试制的整台产品或其中的一部分基本接近于先前曾试验过的产品，则制造商可以出示 先前五年内进行试验的证明。这样，与用户达成协议后，就不应对该新产品进行重复试验。 根据用户和制造商之间的协议，可以经常从现有产品或货品中抽样，重做部分或全部型式检验，以 确认产品质量始终满足指定要求。 在下列情况下，应进行型式检验 a 新产品试制定型鉴定时； b 制造地点改变时； c 对变送器进行了改进，足以影响变送器性能时； d 成批生产，当生产间断3年以上进行再生产时； e 经常生产的批量产品每5年不应少于1次。 型式检验应在符合设计和制造工序要求的同一台产品上进行，每项型式检验项目均应合格。对于 不合格项目，应分析原因，采取措施予以消除。然后，从该项目起继续试验，并取加倍数量产品对此项 进行重复试验，若仍有不合格，则作不合格论。 5.4 装车运行试验 对5.3a, 新产品在经过型式试验后，应经过装车运行考核；对5.3c, 改进产品应根据需要，制造 商与用户协商进行装车运行考核；装车样品不少于2台份；考核公里数不少于110⁵km。 5.5 研究性试验 用户和制造厂有特殊要求时可进行某些项目的研究性试验。研究结果不作为评判产品合格与否 的依据。 6 标志、包装、运输和贮存 6.1 标 志 变送器上印有产品标志，其内容至少包括 产品名称； 产品型号； 产品出厂编号； -产品制造单位或制造商的标识。 6.2 包 装 每台变送器，附上合格证、说明书装人能防潮、防尘和防止运输过程中所造成的损伤的包装盒内。 外包装盒外应标明名称、型号、规格，同时应有“防潮、向上、小心轻放”等标志。 备品和专用工具按用户和制造商双方协议规定提供。 6.3 运输和贮存 6.3.1 运 输 运输过程中应保持按外包装外的“防潮、向上、小心轻放”等标志进行，以防损坏。 6.3.2 贮 存 变送器应存放在干燥通风、常温条件、不含有腐蚀性气体的库房。 8