耐压测试仪检定装置建标技术报告.doc

计量标准技术报告 计量标准名称： 耐电压测试仪检定装置 计量标准负责人： XXX 建标单位名称(公章)： XX市质量计量监督检测所 填 写 日 期： 2011年02月08日 目 录一、 建立计量标准的目的 ( 3 )二、计量标准的工作原理及其组成( 3 )三、计量标准器及主要配套设备 ( 4 )四、计量标准的主要技术指标 ( 5 )五、环境条件 ( 5 )六、计量标准的量值溯源和传递框图 ( 6 )七、计量标准的重复性试验 ( 7 )八、计量标准的稳定性考核 ( 8 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定 ( 9 )十、检定或校准结果的验证 ( 29 )十一、结论 ( 30 )十二、附加说明 ( 30 ) 一、建立计量标准的目的为我市企事业单位的耐电压测试仪提供量值溯源。二、计量标准的工作原理及其组成本检定装置主要由标准器：程控耐压测试仪检验装置(CS9010N)及电子秒表（DM1-010）组成。、检定压时，将程控耐压测试仪检验装置和被检耐电压测试仪连接，通过调节被检耐电压测试仪电压输出电压数值的大小，并由程控耐压测试仪检验装置直接读取其输出值，并经过计算可得出被检表的基本误差。 测量原理图如下： (二)、击穿报警电流设定误差检定原理图如下： 计量标准器三、计量标准器及主要配套设备名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔程控耐压测试仪检验装置CS9010N电压：(50015000)V 电流：(0200)mA 时间：(0999)sDCV：(3% rdg.+5d)ACV:(3% rdg.+5d)DCA：(3% rdg.+5d)ACA:(3% rdg.+5d)Time: 1%南京长盛仪器有限公司/ 200708001-I省计量院1年电子秒表DM1-010010hMPE：0.5s/d上海秒表厂/ 600799省计量院1年主要配套设备绝缘电阻测试仪UT5120.5 M100G(3% rdg.+5d)UNI-T/3100166286省计量院1年耐压测试仪CJ2672(05)kV、(0100)mAMPE:5%南京长江无线电厂/279省计量院1年数字多用表2002ACV:100nV750VACV:(0.07% rdg.+0.015% f.s.)KEITHLEY/1078526省计量院1年 四、计量标准的主要技术指标1. CS9010N型程控耐压测试仪检验装置：测量范围：DCV：(50015000)V ；准确度：(0.3%rdg.+5d) ACV：(50015000)V ；准确度：(0.3%rdg.+5d) DCA：(0200)mA ；准确度：(0.3%rdg.+5d) ACA：(0200)mA ；准确度：(0.3%rdg.+5d) Time: (0999)s； 准确度：1%2. DM1-010型电子秒表：测量范围： 010h准确度等级：MPE：0.5s/d五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温 度(205)(205)合 格2湿 度75%75%合 格 六、计量标准的量值溯源及传递框图上一级计量器具直 接 测 量计量标准名称：数字多用表（34401A）准确度等级：ACV: 0.06%计量标准名称：标准电压互感器（HJ1582）准确度等级：0.005级计量标准名称：直流标准电阻器（P331）准确度等级：0.01级保存机构：省计量院计量标准名称：程控耐压测试仪检验装置(CS9010N)测量范围：电压：(50015000)V 电流：(0200)mA 时间：(0999)s不确定度：DCV:Urel=0.12%(k=2) ACV:Urel=0.26%(k=2)电流：Urel=0.20%(k=2)时间：Urel=0.3%(k=2)计量器具名称：耐电压测试仪测量范围：电压：(50015000)V 电流：(0200)mA 时间：(0999)s 准确度：2级及以下级直接测量直接测量计量标准名称：钟表分析仪准确度：410保存机构：省计量院计量标准名称：多用时间检定仪准确度：210保存机构：省计量院计量标准名称：电子秒表(DM1-010)测量范围：010h最大允许误差：MPE：0.5s/d本级计量器具下一级计量器具 七、计量标准的重复性试验计量标准测量重复性考核，可通过用该计量标准在尽量短的时间内测量一稳定的被测对象，并常用观测值的实验标准差S来表示测量重复性，此值应不大于测量不确定度评定时所采用的重复性数据。现选一台CJ2672型、编号为279的耐电压测试仪，据JJG 795-2004耐电压测试仪检定规程，在尽量短的时间内对5kV(ACV)重复测量10次，结果如下表：次序12345678910被检示值(V)50705072507150725073507150725071507450705071.6V1.3V结论：S(x)不大于测量不确定度评定中所采用的示值测量重复性数据(2.6V)，符合重复性验证要求。 八、计量标准的稳定性考核计量标准的稳定性考核可选一稳定的被测对象，每隔一段时间( 大于一个月)，用该计量标准进行一组次的测量，取其算术平均值作为该组的测量结果。共测量组(4)。取组测量结果中的最大值和最小值之差，作为该计量标准的稳定性，此值应小于计量标准的扩展不确定度(=2)或最大允许误差的绝对值。现选一台现选一台CJ2672型、编号为279的耐电压测试仪，据JJG 795-2004耐电压测试仪检定规程，在上述计量标准稳定性考核的定义下进行4组测量(只测量其交流电压5kV档)，检定结果如下表：检定点测 量 时 间 及 结 果差 值2010年04月26日2010年05月26日2010年06月26日2010年07月25日1kV1.004kV1.004kV1.002kV1.005kV0.003kV2kV2.019kV2.015kV2.014kV2.015kV0.005kV3kV3.047kV3.046kV3.047kV3.048kV0.002kV4kV4.014kV4.013kV4.013kV4.017kV0.004kV5kV5.068kV5.068kV5.072kV5.070kV0.004kV从上表可得出：最大差值为0.006kV ,则 ，此值不超过计量标准(交流输出电压)的扩展不确定度Urel=0.5%(=2)，符合稳定性验证要求。 九、检定或校准结果的测量不确定度评定耐电压测试仪输出电压、击穿报警电流、电压持续时间测量不确定度的评定交流输出电压测量不确定度的评定1.概述 1.1测量方法：JJG795-2004耐电压测试仪检定规程1.2测量环境：温度(205)，相对湿度 75%1.3测量标准：CS9010N型程控高精度耐压测试仪校准装置(以下简称校准装置)主要技术指标：(015) kV (DC/AC)准确度：(0.3%+5d)1.4 被测对象：最高输出电压为15kV以的耐电压测试仪(以下简称测试仪)1.5 测量过程：采用直接测量法，由被检测试仪输出电压，直接从校准装置得到输出电压的实际值。按升压和降压方式分别测量两次，取平均值作为测量值。以一台CJ2671型耐压测试仪输出5.00kV交流电压为例进行分析。2. 数学模型式中 测试仪绝对误差 输出电压示值 输出电压的实际值3.标准不确定度评定3.1 被检测试仪引入的标准不确定度评定3.1.1 被检测试仪输出电压的重复性引起的不确定度(B类)。按JJG 795-2004 耐电压测试仪检定规程的方法，在重复性条件下，对被检测试仪输出5.00kV交流电压进行10次测量，得到以下一组数据：次序12345678910上升(V)4985499249914996498749894991499549864993下降(V)4992499749994993499149934997499449954997平均(V)4988.54994.54995.04994.54989.04991.04994.04994.54990.54995.0 九、检定或校准结果的测量不确定度评定4992.65V2.6V则标准不确定度为： = = 2.6V自由度为： = n-1 = 93.1.2 被检测试仪输出电压的分辨率引起的不确定度(A类)。被检测试仪输出5.00kV电压时分辨力为10V，在5V的区间内，取任一值。故： = 5 / = 2.9 V自由度为： = 3.1.3输入量合成标准不确定度的合成由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到3.9V463.2 校准装置引入的标准不确定度评定 3.2.1 由校准装置准确度引入的标准不确定度评定(A类）按仪器说明书的技术指标，该装置测量误差为(0.3%+5d)。按3.1.1测得4992.65V，得(4992.650.3%+5)=20.0 V取均匀分布，故： u() = 20.0 / = 11.5 V其自由度取为： = 九、检定或校准结果的测量不确定度评定3.2.2 由校准装置分辨率引起的不确定度分量的评定CS9010N型校准装置测量500V电压时，分率为1V，在0.5V的区间内，取任一值。故： = 0.5 / = 0.3 V自由度为： = 3.2.3 输入量合成标准不确定度的合成11.5V = 4.合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 灵敏系数 4.2 合成标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度测试仪不准3.9V13.9V46校准装置不准11 .5V-111.5V4.3 合成标准不确定度及其自由度的计算由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得：V其有效自由度为：九、检定或校准结果的测量不确定度评定5 扩展不确定度的评定取k=2，扩展不确定度 V (k=2)6 不确定度的报告与表示测量5kV的交流电压示值误差测量结果的扩展不确定度为：V k=2换算至相对扩展不确定度为： k=2九、检定或校准结果的测量不确定度评定直流输出电压不确定度的评定1.概述 1.1测量方法：JJG795-2004耐电压测试仪检定规程1.2测量环境：温度(205)，相对湿度 75%1.3测量标准：CS9010N型程控高精度耐压测试仪校准装置(以下简称校准装置)主要技术指标：(015) kV (DC/AC) 准确度：(0.3%+5d)1.4 被测对象：最高输出电压为15kV以的耐电压测试仪(以下简称测试仪)1.5 测量过程：采用直接测量法，由被检测试仪输出电压，直接从校准装置得到输出电压的实际值。按升压和降压方式分别测量两次，取平均值作为测量值。以一台CJ2671型耐压测试仪输出5.00kV直流电压为例进行分析。2. 数学模型式中 测试仪绝对误差 输出电压示值 输出电压的实际值3.标准不确定度评定3.1 被检测试仪引入的标准不确定度评定3.1.1 被检测试仪输出电压的重复性引起的不确定度(B类)。按JJG 795-2004 耐电压测试仪检定规程的方法，在重复性条件下，对被检测试仪输出5.00kV直流电压进行10次测量，得到以下一组数据：次序12345678910上升(V)5003500550075009500550065011500850065009下降(V)5012500950135001501250095007501050075012平均(V)5007.55007.05010.05005.05008.55007.55009.05009.05006.55010.5九、检定或校准结果的测量不确定度评定5008.05V1.7V则标准不确定度为： = = 1.7V自由度为： = n-1 = 93.1.2 被检测试仪输出电压的分辨率引起的不确定度(A类)。被检测试仪输出5.00kV电压时分辨力为10V，在5V的区间内，取任一值。故： = 5 / = 2.9 V自由度为： = 3.1.3输入量合成标准不确定度的合成由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到3.4V7363.2 校准装置引入的标准不确定度评定 3.2.1 由校准装置准确度引入的标准不确定度评定(A类）按仪器说明书的技术指标，该装置测量误差为(0.3%+5d)。按3.1.1测得5008.05V，得(5008.050.3%+5)=20.0 V取均匀分布，故： u() = 20.0 / = 11.5 V其自由度取为： = 3.2.2 由校准装置分辨率引起的不确定度分量的评定CS9010N型校准装置测量500V电压时，分率为1V，在0.5V的区间内，取任一值。故： 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 = 0.5 / = 0.3 V自由度为： = 3.2.3 输入量合成标准不确定度的合成11.5V = 4.合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 灵敏系数 4.2 合成标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度测试仪不准1.7V11.7V736校准装置不准11 .5V-111.5V4.3 合成标准不确定度及其自由度的计算由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得：V其有效自由度为：九、检定或校准结果的测量不确定度评定5 扩展不确定度的评定取k=2，扩展不确定度 V (k=2)6 不确定度的报告与表示测量5kV的直流电压示值误差测量结果的扩展不确定度为：V k=2换算至相对扩展不确定度为： k=2九、检定或校准结果的测量不确定度评定交流击穿报警电流不确定度评定1.概述1.1测量方法：JJG795-2004耐电压测试仪检定规程；1.2测量环境：温度(205)，相对湿度 75%；1.3测量标准：CS9010N型程控高精度耐压测试仪校准装置(以下简称校准装置)主要技术指标：(0200)mA (DC/AC) 准确度：(0.3%+5d)；1.4 被测对象：最高输出电压为15kV以的耐电压测试仪(以下简称测试仪)；1.5 测量过程：设定被检测试仪的报警电流，调整输出电压(不低于500V)，直至测试仪发出报警或切断输出电压，迅速从校准装置读取电流值。重复测量两次，取其平均值作为实测值。以一台CJ2671型耐压测试仪为例，设定报警电流1.000mA进行分析。2. 数学模型式中 测试仪绝对误差 击穿报警电流设定值 mA 击穿报警电流实际值 mA3 标准不确定度评定3.1 被检测试仪引入的标准不确定度评定3.1.1 被检测试仪重复性引起的不确定度(B类)。按JJG 795-2004 耐电压测试仪检定规程的方法，在重复性条件下，对被检测试仪进行10次测量，得到以下一组数据：次序12345678910(mA)0.99920.99950.99940.99970.99940.99890.99970.99940.99930.9999(mA)1.00010.99991.00031.00050.99981.00011.00041.00031.00011.0008平均(mA)0.99965 0.99970 0.99985 1.00010 0.99960 0.99950 1.00005 0.99985 0.99970 1.00035 九、检定或校准结果的测量不确定度评定0.99984mA0.00026mA则标准不确定度为： = = 0.00026mA自由度为： = n-1 = 93.1.2 被检测试仪分辨率引起的不确定度(A类)。被检测试仪2mA档设定1.000mA击穿报警电流时分辨力为0.001mA，在0.0005的区间内，取任一值。故： = 0.0005 / = 0.00029mA自由度为： = 3.1.3输入量合成标准不确定度的合成由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到0.00039mA463.2 校准装置引入的标准不确定度评定 3.2.1 由校准装置准确度引入的标准不确定度评定(A类）按仪器说明书的技术指标，该装置测量误差为(0.3%+5d)。按3.1.1测得0.99984mA，得(0.999840.3%+0.0005)=0.00350mA取均匀分布，故： u() = 0.00350 / = 0.00202mA其自由度取为： = 九、检定或校准结果的测量不确定度评定3.2.2 由校准装置分辨率引起的不确定度分量的评定CS9010N型校准装置测量范围为(02.0000)mA时，分率为0.0001mA，在0.00005mA的区间内，取任一值。故： = 0.00005 / = 0.00003mA自由度为： = 3.2.3 输入量合成标准不确定度的合成0.00202mA = 4.合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数数学模型 灵敏系数 4.2 合成标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度测试仪不准0.00039mA10.00039mA46校准装置不准0.00202mA-10.00202mA4.3 合成标准不确定度及其自由度的计算由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得：V其有效自由度为：九、检定或校准结果的测量不确定度评定5 扩展不确定度的评定取k=2，扩展不确定度mA (k=2)6 不确定度的报告与表示测量设定值为1.000mA的交流击穿报警电流示值误差测量结果的扩展不确定度为：mA k=2换算至相对扩展不确定度为： k=2九、检定或校准结果的测量不确定度评定直流击穿报警电流不确定度评定1.概述 1.1测量方法：JJG795-2004耐电压测试仪检定规程；1.2测量环境：温度(205)，相对湿度 75%；1.3测量标准：CS9010N型程控高精度耐压测试仪校准装置(以下简称校准装置)主要技术指标：(0200)mA (DC/AC) 准确度：(0.3%+5d)；1.4 被测对象：最高输出电压为15kV以的耐电压测试仪(以下简称测试仪)；1.5 测量过程：设定被检测试仪的报警电流，调整输出电压(不低于500V)，直至测试仪发出报警或切断输出电压，迅速从校准装置读取电流值。重复测量两次，取其平均值作为实测值。以一台CJ2671型耐压测试仪为例，设定报警电流1.000mA进行分析。2. 数学模型式中 测试仪绝对误差 击穿报警电流设定值 mA 击穿报警电流实际值 mA3 标准不确定度评定3.1 被检测试仪引入的标准不确定度评定3.1.1 被检测试仪重复性引起的不确定度(B类)。按JJG 795-2004 耐电压测试仪检定规程的方法，在重复性条件下，对被检测试仪进行10次测量，得到以下一组数据：次序12345678910(mA)1.00031.00051.00010.99990.99991.00031.00021.00050.99980.9996(mA)1.00061.00061.00061.00031.00041.00061.00051.00081.00031.0002平均(mA)1.00045 1.00055 1.00035 1.00010 1.00015 1.00045 1.00035 1.00065 1.00005 0.99990 九、检定或校准结果的测量不确定度评定1.00030mA0.00024mA则标准不确定度为： = = 0.00024mA自由度为： = n-1 = 93.1.2 被检测试仪分辨率引起的不确定度(A类)。被检测试仪2mA档设定1.000mA击穿报警电流时分辨力为0.001mA，在0.0005的区间内，取任一值。故： = 0.0005 / = 0.00029mA自由度为： = 3.1.3输入量合成标准不确定度的合成由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到0.00038mA573.2校准装置引入的标准不确定度评定 3.2.1 由校准装置准确度引入的标准不确定度评定(A类）按仪器说明书的技术指标，该装置测量误差为(0.3%+5d)。按3.1.1测得1.00030mA，得(1.000300.3%+0.0005)=0.00350mA取均匀分布，故： u() = 0.00350 / = 0.00202mA其自由度取为： = 3.2.3由校准装置分辨率引起的不确定度分量的评定CS9010N型校准装置测量范围为(02.0000)mA时，分率为0.0001mA，在0.00005mA的区间内，取任一值。九、检定或校准结果的测量不确定度评定故： = 0.00005 / = 0.00003mA自由度为： = 3.2.3 输入量合成标准不确定度的合成0.00202mA = 4.标准不确定度的合成4.1灵敏系数数学模型 灵敏系数 4.2 合成标准不确定度汇总表不确定度来源标准不确定度测试仪不准0.00038mA10.00038mA57校准装置不准0.00202mA-10.00202mA4.3 合成标准不确定度及其自由度的计算由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得：V其有效自由度为：九、检定或校准结果的测量不确定度评定5 扩展不确定度的评定取k=2，扩展不确定度mA (k=2)6 不确定度的报告与表示测量设定值为1.000mA的直流击穿报警电流示值误差测量结果的扩展不确定度为：mA k=2换算至相对扩展不确定度为： k=2九、检定或校准结果的测量不确定度评定电压持续时间不确定度评定1.概述 1.1测量方法：JJG795-2004耐电压测试仪检定规程；1.2测量环境：温度(205)，相对湿度 75%；1.3测量标准：DM1-010型电子秒表；主要技术指标：010h，MPE 0.5s/d；1.4 被测对象：最高输出电压为15kV以的耐电压测试仪(以下简称测试仪)；1.5 测量过程：将测试仪时间控制置于定时方式，设定被检测试仪的电压持续时间，调整交流输出电压(不低于500V)，按下输出“启动”键，当发出切断信号时，记录时间。重复测量两次，取其平均值作为实测值。以一台CJ2671型耐压测试仪为例，设定电压持续时间60s进行分析。2. 数学模型式中 测试仪绝对误差 电压持续时间设定值 s 电压持续时间实际值 s3 标准不确定度评定 由于标准器(电子秒表)的准确度(MPE 0.5s/d)相对于被检测试仪来说已足够高，通过分析，不确定度的引入主要为被检仪器的测量重复性；被检测试仪分辨率、测试过程中的人为因素等原因引入的不确定度已在测量重复性中得到体现，不另作分析；而标准器的准确度、分辨率等影响十分小，在本例中认为可以忽略不计。因此在本例中被检测试仪重复性引入的不确定度即为电压持续时间的不确定度。3.1 被检测试仪引入的标准不确定度评定3.1.1 被检测试仪重复性引起的不确定度(B类)。按JJG 795-2004 耐电压测试仪检定规程的方法，在重复性条件下，将被检测试仪的持续时间设置为60s，用电子秒表，进行10次测量，得到以下一组数据：九、检定或校准结果的测量不确定度评定次序12345678910(s)59.5559.5859.6259.7359.7559.7559.5159.6259.4959.62(s)59.4859.6259.6359.6959.6859.7259.4559.6959.5359.71平均(s)59.52 59.60 59.63 59.71 59.72 59.74 59.48 59.66 59.51 59.67 59.621s0.092s则标准不确定度为： = = 0.092s自由度为： = n-1 = 95 扩展不确定度的评定取k=2，扩