1、直流电阻箱末盘超差对检定二次仪表的失效评估Failure assessment of resistance box end disc unqualified to verification of secondary instrument北京航空材料研究院 计量中心 詹喻威 李瑞泉 北京 100095Abstract: When the DC resistance box calibration unqualified ,but as secondary instrument standard, has a different requirements, so must evaluate the
2、 test data of verification , and determine whether it can continue to use.概要：当直流电阻箱作为二次仪表的标准，与其作为测量电阻的精度要求不同，因此对于检定不合格的的电阻箱，能否继续使用，必须对电阻箱的检定数据进行评估，并确定是否可以继续使用。关键字：电阻箱、二次仪表、失效评估直流电阻箱作为二次仪表的检定标准，主要用于检定输入类型为 Pt100 的数字温控仪，用于模拟标准电阻值作为被检表的输入值，根据JJG617-1996数字温度指示调节仪的检定规程对检定标准器的要求，直流电阻箱要求误差小于被检仪表允差的 0.2。直流电
3、阻箱在使用过程中，由于磨损接触电阻不断增大，误差也相应增大，导致检定不合格，但是由于电阻箱作为二次仪表的检定标准使用，其精度要求相对较低，因此对于检定不合格的的电阻箱，能否继续使用，必须对电阻箱的检定数据进行评估，并确定是否可以继续使用。下面就如何进行评估做一个详细的分析。下面以 ZX25a 型直流电阻箱为例，该型电阻箱为 0.02 级，因其具有接触电阻小、寿命长、精度高和稳定性好等优点，是二次仪表的检定的首选，该表阻值调整范围：0.01-11111.10，其允许误差如表 1 所示：表 1：电阻箱的基本误差档位 1000 100 10 1 0.1 0.01误差 0.02% 0.02% 0.05
4、% 0.2% 1% 5%其中某一次电阻箱的检定数据如表 2 所示表 2：电阻箱盘的检定数据1 2 3 4 5 6 7 8 9 10100 100.001 200.003 300.000 399.999 500.009 600.007 700.007 800.011 900.017 1000.0210 10.0002 19.9998 29.9995 39.9989 49.9988 59.9994 69.9985 79.9980 89.9979 99.9991 0.9990 1.9993 2.9989 3.9996 5.0001 5.9997 6.9997 7.9999 8.9996 10.000
5、0.1 0.1001 0.2002 0.3001 0.4002 0.5002 0.6002 0.7003 0.8002 0.9003 1.00040.01 0.0189 0.0243 0.0341 0.0429 0.0585 0.0657 0.0784 0.0841 0.0969 0.1077根据以上数据并对比各盘的允许误差范围，可得出表 3 的结论，该电阻箱在0.01 档各点示值均超出允许范围，判为不合格，因此该表未盘不能作为电阻测量继续使用，表 3：电阻箱未盘的检定结论档位 0.01 0.02 0.03 0.04 0.05 0.06 0.07 0.08 0.09 0.10允许误差 0.00
6、05 0.0010 0.0015 0.0020 0.0025 0.0030 0.0035 0.0040 0.0045 0.0050检定误差 0.0189 0.0243 0.0341 0.0429 0.0585 0.0657 0.0784 0.0841 0.0969 0.1077结论 F F F F F F F F F F但该表仅作为二次仪表的标准的模拟输出，是否满足二次仪表检定要求须进一步分析评价。评估的方法有很多种，下面就列举二个方法来评估;评估方法一：最小分辨力的要求评估方法对于误差理论来说，如果测量误差带来的影响小于最小分辨力的 1/5，该误差带来的影响可以忽略不计，根据这一点，我们可以
7、分析一下，根据检定数据，电阻箱仅0.01 不合格，如果不合格的0.01 盘引入的误差小于最小分辨力的1/5， ；就可以判断该电阻箱符合检定二次仪表的要求，仍可断续使用，反之，该方法失效。一般而言，温控仪为热电阻为输入的仪表，最小分辨力为 0.1，0.11/5=0.02，换算成电阻，1相当于 0.35,因此 0.020.35/=0.007,因此、如果电阻箱最小盘的误差在0.007 范围内，就满足该要求，根据检定数据：0.01 盘最大误差为 0.0089，大于 0.007 的要求,因此该方法尚不能确定该电阻箱能否继续使用。评估方法二：最大允差的要求评估方法根据JJG617-1996 数字温度指示调
8、节仪的检定规程对检定标准器的要求，直流电阻箱要求误差小于被检仪表允差的 0.2。根据本单位的被检表的情况，电阻输入类型的温控表，允许误差最小的为精度 0.2 级，量程范围为 0-300，根据计算，该温控器的最大允许误差为 3000.2%1dit=0.7，换算成电阻值，0.70.35/=0.25，直流电阻箱要求误差小于被检仪表允差的0.2。因此要求作为标准的电组箱最大误差应小于 0.250.2=0.05,如果电阻箱的最大误差在0.05 范围内，该电阻箱可以继续使用，反之，则不能作为检定标准。而对于如何计算电阻箱的最大误差也有不同的算法；1、最准确最有效的方法为：找出各档（1000 盘不用除外，另
9、外 Pt100 分度表最大仅为 313，100 盘只用 1-3 档）误差最大的点，以此次检定数据为例，100 盘为 2 点 0.003、10 盘为 1 点 0.0002、1 盘为 5 点0.0001、0.1 盘为 7、9 点 0.0003、0.01 盘为 1 点 0.0089。因此215.71 和 215.91 这两个阻值的误差最大，有条件的话，可以把电阻箱再次送检，测试这两个值的误差，如测出的误差小于 0.05,则说明该电阻箱的最大误差小于规程规定的要求，可以继续使用，反之，则不能使用。2、但是再次送检将无谓的增加费用并耽误时间，我们可以先进行粗算，即将 215.71 和 215.91 两值
10、，分解到各盘的误差，然后用证书给出各点的误差进行相加，因证书给出的误差经过修约，因此误差应偏大，如果相加后的误差仍满足要求，那么就说明该电阻箱可以使用，如不满足仍须按上一种方法确认是否可用。误差相加后为 0.003+0.0002+0.0001+0.0003+0.0089=0.0125，远小于 0.05 的要求，因此可判断该表可继续使用。3、另外一个更简单的粗略算方法为，我们知道，电阻箱不合格的原因为各盘在使用中磨损，各盘的接触电阻不断增大的结果，而最小盘的使用频率最高，磨损也最，因此最小盘从理论上来说应该误差最大，因此可以用最小盘的 5 倍来计算最大误差，为 0.00895=0.0445，也小于 0.05，因此也能判断该可以继续使用。以上对作为二次仪表检定标准的电阻箱由于检定时超差，对于该表是否能继续使用进行了详细的评估分析，并给出了判断的依据，同时该方法也适用于电阻箱不合格造成被栓表的追溯评估，以及二次仪表建标时的评估。参考文献：1、 JJG617-1996 数字温度指示调节仪的检定规程2、ZX25a 型直流电阻箱使用说明书3、 JJG 982-2003 直流电阻箱检定规程4、SR93 温控仪使用说明书5、梁晋文 误差理论与数据 中国计量出版社 1993
