雷击计数器校验仪校准规范.docx

OF湖北省地方计量技术规范JJF（鄂）*20*雷击计数器校验仪校准规范CalibrationSpecificationforLightningStrikeCounterCalibrators（送审稿）2o*_*.*发布湖北省市场监督管理局发布-JJF （鄂）*20*雷击计数器校验仪校准规范CalibrationSpecificationforLightningStrikeCounterCalibrators归口单位：湖北省市场监督管理局主要起草单位：湖北省计量测试技术研究院参加起草单位：国网湖北省电力有限公司营销服务中心（计量中心）本规范委托湖北省计量测试技术研究院负责解释本规范主要起草人：李艳（湖北计量测试技术研究院）田天（湖北计量测试技术研究院）陈媛媛（湖北计量测试技术研究院）严伟（湖北计量测试技术研究院）参加起草人：郭田（国网湖北省电力有限公司营销服务中心（计量中心）郭正（国网湖北省电力有限公司营销服务中心（计量中心）何媛（湖北计量测试技术研究院）张琼月（湖北计量测试技术研究院）.(I)弓I言1范围(1)2弓IJIJ彳牛(1)3术语(1)3.1 雷击计数器(1)3.2 开路电压4概述(1)5计量特性(2)5. 1开路峰值电压(2)5.2工频电流(2)6校准条件(2)6. 1彳牛(2)6.2校准用仪器设备(3)7校准项目和校准方法(3)7. 1目(3)8. 2校准前准备(4)9. 3校准方法(4)8“口(5)9复校时间间隔(6)附录A校准原始记录格式(7)附录B校准证书内页格式(8)附录C测量不确定度评定实例(9)引言JJF10712010国家计量校准规范编写规则、JJFlOOl2011通用计量术语及定义、JJF1059.1-2012测量不确定评定与表示等共同构成支撑校准规范制定工作的基础性系列规范。本规范为首次发布。雷击计数器校验仪校准规范1范围本规范适用于输出峰值电压不高于5kV雷击计数器校验仪的校准，也适用于具有相同原理的仪表的校准。2引用文件本规范引用下列文件：GB/T17626.52019电磁兼容试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验GB/T33588.62020雷电防护系统部件(LPSC)第6部分：雷击计数器(LSC)的要求凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3术语3.1雷击计数器lightningstrikecounter(LSC)根据导体中流过的电流来记录雷击次数的设备。3.2开路电压opencircuitvoltage(OCV)计数器校验仪不接负载时的输出电压。4概述雷击计数器校验仪(简称校验仪)是校验雷击计数器的一种仪器。校验仪在雷击计数器两端输入模拟雷电冲击电压，使雷击计数器工作。通过雷击计数器动作次数,判断雷击计数器动作的可靠性。目前校验仪设计原理如图1所示。其硬件上主要由试验变压器、整流二极管、充电电阻、充电电容、按键操作单元等组成。具有工频电流校验功能的计数器校验仪还由工频逆变单元、工频升压变压器、电流调整单元等部分组成。图1雷击计数器校验仪原理图C充电电容；厅一充电电阻；L阻尼电感；一整流二极管；1.分流器；片一试验变压器；V一静电电压表；乃动作计数器5计量特性5. 1开路电压电压峰值输出范围：（100-5000）V最大允许相对误差：±10%5.2工频电流电流输出范围：（0.2-50）mA最大允许误差：土（KA+战Tn）式中：4一被测量的读数值,mA；Zn被测量的量程值,BlA；与量程值有关的误差系数。6校准条件6.1 环境条件a）环境温度：（23±5）；b）环境湿度：（35%80%）RH；c)电源电压及频率：(220±ll)V,(50±l)Hzd）周围无强电磁场干扰及无影响校准系统正常工作的机械振动。6.2 校准用仪器设备6.2.1 校准装置对应功能的最大允许误差绝对值（或不确定度）应不大于被校计数器校验仪相应功能最大允许误差绝对值（或不确定度）的l3o6.2.2 校准时所需的标准器：a）示波器带宽不小于100MHz；幅度测量最大允许误差：±2%；时基最大允许误差：±1义10七b）探头电压测量范围：不小于5kV；高压探头带宽不小于2MHz；直流衰减比不小于100:1,最大允许误差：±2%；c）交流电流测量标准仪器电流测量范围：（0.1100）mA；电流最大允许误差：±0.3%。7校准项目和校准方法7.1 校准项目校准项目见表Io表1校准项目一览表序号项目名称校准方法的条款号1开路电压7.3.32工频电流7.3.4注：仅在计数器校验仪有工频电流输出功能时，校准该项目。7.2 校准前准备7.3 2.1外观及通电检查a）雷击计数器校验仪外形结构应完好，外露件等不应损坏或脱落，机壳、端钮等不应有影响正常使用的机械碰伤，按键无卡死或接触不良的现象。b）雷击计数器校验仪应设有接地端子，并表明接地符号；c）雷击计数器校验仪上产品名称、制造厂家、型号和编号等均应有明确标记；d）通电检查雷击计数器校验仪能正常工作。7.2.2被校计数器校验仪应放置平稳，周围环境应清洁无明显震动，无强磁场和强电场。7.3校准方法7.3.1开路电压校准开路电压时，当雷击计数器校验仪开路电压为可选固定值时，所有固定值均为必校点；当雷击计数器校验仪开路电压为非固定值时，在量程范围内选取35个点，开路电压峰值可选取0.5kV、1.0kV、2.0kV、4.0kV、5.OkV,且应覆盖量程值（接近量程值）。按图3连接，根据校准点设定被校计数器校验仪的输出值，调节数字存储示波器使一个完整的脉冲波形于屏幕中央显示，并分别记录被校计数器校验仪显示值（或标称值）和示波器峰值显示值。/V=V-KVs（2）式中：V计数器校验仪示值误差，V；Vx被校计数器校验仪显示值（或标称值），V；Vs示波器显示值，V；K直流衰减比。图3开路电压校准接线示意图7.3.4工频电流校准工频电流时,基本量程内均匀选择5个校准点,非基本量程选取至少3个点。按图4连接,根据校准点设定被校计数器校验仪的输出值,采用直接比较测量法，用交流电流测量标准仪器（简称标准器）的交流电流功能测出计数器校验仪的输出实测值TsOZ=L-IS式中：M被校计数器校验仪示值误差，mA；，一一被校计数器校验仪显示值，mA；Is标准器显示值，mA；被校计数器校验仪标准器图4工频电流校准接线示意图8校准结果表达校准后，出具校准证书。校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下信息：a）标题,如“校准证书”；b）校准实验室的名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书的唯一性标识（如编号）、每页及总页数的标识；e）客户的名称和地址；D被校设备的描述和明确标识；g）进行校准的日期；h）如果与校准结果的有效应用有关时，应对被校设备的抽样程序进行说明；i）校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；j）本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；k）校准环境的描述；1）校准结果及其测量不确定度的说明；m）对校准规范的偏离的说明；n）校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识；0）校准结果仅对被校对象有效的声明；P）未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。推荐校准原始记录格式见附录A,校准证书内页格式见附录B、测量不确定度评定实例见附录C。9复校时间间隔雷击计数器校验仪的复校时间间隔一般建议为一年。由于复校时间间隔的长短取决于仪器的使用保养情况、使用者、仪器本身质量等诸多因素，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。附录A雷击计数器校验仪校准原始记录参考格式委托方样品名称样品型号样品制造厂商样品出厂编号技术依据标准器名称标准器型号标准器出厂编号标准器证书号标准器有效期标准器状况标准器测量范围标准器不确定度/准确度等级、最大允许误差L开路电压测量：被校显示值（或被校标称值）实测值（峰值）示值误差测量不确定度几T（A=2）2.工频电流测量：被校显示值（或被校标称值）实测值示值误差测量不确定度U（A=2）试验地点校准员校准日期温度/湿度核验员共L页第L页附录B雷击计数器校验仪证书内页参考格式L开路电压测量：被校显示值（或被校标称值）实测值（峰值）示值误差测量不确定度几T（A=2）2.工频电流测量：被校显示值（或被校标称值）实测值示值误差测量不确定度U（A=2）附录C雷击计数器校验仪开路电压测量不确定评定示例C.1概述C.1.1环境条件：环境温度：22.3；相对湿度：65%oC.1.2被测对象：雷击计数器校验仪。C.1.3标准器：数字示波器、高压探头。表CJ计量标准器设备名称测量范围最大允许误差数字示波器频率:DC1GHz电压：(0.001IOo)V电压MPE:±1.5%高压探头电压：(0.0110)kV直流衰减比1000：1带宽:DC75MUz直流衰减比：MPE:±2%C.1.4测量方法：直接测量法。用数字示波器和高压探头直接测量被校计数器校验仪的开路电压峰值。C.2测量模型根据测量方法，被校计数器校验仪的开路电压峰值的示值误差表达式为：=Vx-KVs式中：V开路电压峰值示值误差，V；Vx被校标称值，V；数字示波器读数值，V；K直流衰减比。C.3不确定度传播率由于各分量相互独立，则合成标准不确定度/(AV)为：Y(AV)=C12M2(Vx)2+c1u2(Vs)2+cju2(K)2其中灵敏系数：av1av"avzc.=1C0=-KCA=-VC.4标准不确定度分量来源I)A类分量：测量重复性引入的标准不确定度分量(匕)；2) B类分量：数字示波器最大允许误差引入的标准不确定度分量(匕)；3) B类分量：高压探头直流衰减比引入的标准不确定度分量以)；4)环境条件影响、电源稳定度影响量引入的不确定度分量忽略不计。C.5测量不确定度评估下面以开路电压峰值1600V测量点为例子进行其测量不确定度分析。C.5.1测量重复性引入的标准不确定度分量(匕)测量重复性引入的标准不确定度分量按A类评定。被校计数器校验仪输出10次160Ov电压，用数字示波器及高压探头进行10次测量，测量结果如表C.2所示。表C.2开路电压峰值测量重复性数据测量次数n数字示波器读数值/V实测值/V测量次数数字示波器读数值/V实测值/V11.598159861.578157821.579157971.579157931.589158981.588158841.598159891.602160251.5991599101.5921592平均值1590.2VS(X)=(yi-力2i=ln-19.1V根据表C.2中的数据，由贝塞尔公式计算出电压实测读数变化的实验标准差:S(Vx)=9.1V校准时取单次测量结果，由测量重复性引入的标准不确定度为：w(Vx)=S(K)=9.1V因被校计数器校验仪开路电压峰值为标称值，因此不单独考虑分辨力影响。C.5.2数字示波器最大允许误差引入的标准不确定度分量(K)数字示波器的最大允许误差为±L5%,设为均匀分布，取其半宽。为1.5乐包含因子为石，数字示波器读数值为1.598V,则：u(Vs)=巴答=0.0139VC.5.3高压探头直流衰减比引入的标准不确定度分量(K)依据高压探头上级溯源证书，其直流衰减比K的最大允许误差为±2%,设为均匀分布，取其半宽方为2%,包含因子女为由则：b×KU(K)=-=11.5C.5.4不确定度分量汇总表各不确定度分量汇总表如下所示。表C.3不确定度分量汇总表标准不确定度分量不确定度来源分类分布分量值必)测量重复性引入A正态9.1VM(V)S数字示波器最大允许误差B均匀0.0139VU(K)高压探头直流衰减比B均匀11.5C.5.4合成标准不确定度化)、(匕)、N(K)独立不相关，则合成标准不确定度为：uc=aw(Vx)2+K2U(Vs)2+Vu(K)224.8VC.6扩展不确定度取包含因子A=2,开路电压的扩展测量不确定度为：Uc=kuc=50V相对不确定度为：Urel3%C.7开路电压不确定度结果表示开路电压峰值1600V的扩展测量不确定度为Ue=3%,A=2