THEBQIA XXX-2021-光纤光栅静态检测系统

ICS17.040.30

CSSJ42

T/HEBQIA

团体标准

T/HEBQIAXXX—2021

光纤光栅静态检测系统

Fibergratingstaticdetectionsystem

2021-XX-XX发布2021-XX-XX实施

河北省质量信息协会发布

T/HEBQIAXXX—2021

前言

本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定

起草。

本文件由青岛飞博科技有限公司提出。

本文件由河北省质量信息协会归口。

本文件起草单位：XXX。

本文件主要起草人：XXX。

本文件首次发布。

II

T/HEBQIAXXX—2021

光纤光栅静态检测系统

1范围

本文件规定了光纤光栅静态检测系统（以下简称“检测系统”）的基本参数、技术要求、试验方法、

检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于基于光纤光栅(FBG)技术的应变、温度、压力、位移、水位、水压等信号测量相关传

感器的校准、光谱分析和现场监测等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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

文件。

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

GB/T2423.7环境试验第2部分：试验方法试验Ec：粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)

GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)

GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）

GB4793.1—2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T26125电子电气产品六种限用物质（铅、铬、汞、六价铅、多溴联苯和多溴二苯醚）的测定

GB/T26572电子电气产品中限用物质的限值要求

DL/T1736—2017光纤光栅仪器基本技术条件

JB/T10080.1—2011光栅线位移测量系统第1部分：光栅数字显示仪表

3术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

3.1

光纤光栅静态检测系统

一种用于温度、应力、应变、渗压、位移等静态参数的测量，具有测量精度高、稳定可靠、能够长

时间进行实时测量、操作方便等优点的检测设备。

4基本参数

光纤光栅静态检测系统根据测试应用范围，基本参数应符合表1的要求。

3

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表1检测系统的基本参数

序号应用范围测量范围分辨力

1温度测量-30℃～+150℃0.1℃

2应变测量-1.5×10-3～+1.5×10-3≤0.1%

3应力测量0kN～10000kN≤0.15%

4渗压测量0MPa～5MPa≤0.1%

5位移测量0mm～800mm≤0.1%

5要求

5.1外观要求

5.1.1检测系统表面应平整、光滑，无明显机械损伤和缺陷，各氧化面和涂、镀层面应均匀、无脱落。

5.1.2检测系统所有可拆卸或可替换的结构零部件，设计、制造时应保证良好的互换性。

5.1.3检测系统各紧固和焊接部位应牢固，插头与插座接口应接触可靠、松紧适度。

5.2电磁兼容能力

检测系统在规定的条件下（见JB/T10080.1—2011中6.4）引起的误差不应大于1个分辨力。

5.3输出信号

5.3.1输出矩形波信号的检测系统，输出信号要有二路相差90°相位的矩形脉冲信号及其反向信号。

5.3.2输出正弦波信号的检测系统，输出信号要有二路相差90°相位的1V（峰-峰值）正弦波电压信

号或11μA的正弦波电流信号。

5.3.3采用串行通信接口时，宜采用带CRC侦错机制的串行通信接口。

5.4性能参数

5.4.1非线性度

非线性度δ1不大于满量程的1.5%。

5.4.2不重复度

不重复度δ2不大于满量程的1.0%。

5.4.3滞后

滞后δ3不大于满量程的1.5%。

5.4.4综合误差

综合误差δ不大于满量程的2%。

5.5外壳防护等级

应符合GB/T4208-2017中IP54的规定。

5.6安全要求

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5.6.1要求说明

5.10.2～5.10.4只对检测系统的电气安全提出要求，其他通用安全要求应按照GB4793.1相关条款

执行。

5.6.2绝缘电阻

5.6.2.1未经受潮预处理的检测系统，带电部件和易触及部位之间的绝缘电阻不应小于10MΩ。

5.6.2.2经受潮预处理的检测系统，带电部件和易触及部位之间的绝缘电阻不应小于5MΩ。

5.6.3介电强度

经受潮预处理的检测系统，带电部件和易触及部件之间在介电强度试验(50Hz正弦交流电压1.5kV)

中不应出现击穿和飞弧现象。

5.6.4泄漏电流

检测系统的泄漏电流不应大于3.5mA。

5.7环境适应性要求

5.7.1气候环境适应性试验

按表2的规定对检测系统进行气候环境适应性试验，试验后不能有严重变形、破裂、漆面松脱等现

象，连接电源后性能应符合6.3的要求。

表2气候环境适应性试验

试验条件

项目

试验条件持续时间状态

高温试验温度：60℃±2℃12h非工作状态

低温试验温度：-40℃±2℃12h非工作状态

温度：40℃±2℃

恒定湿热试验48h非工作状态

湿度：93%±2%

5.7.2机械环境适应性试验

检测系统按表3规定进行机械环境适应性试验，每次试验后对功能检查，每项功能应正常工作，不

能有严重变形、破裂、漆面松脱等现象，连接电源后应能正常工作。

表3机械环境适应性要求

试验目的试验条件状态

频率循环范围10Hz～55Hz

振幅0.35mm

正弦振动试验非工作状态

扫描频率1倍频程/min

振动方向X、Y、Z三个方向，每个方向上扫频循环次数为10次

跌落高度760mm

自由跌落试验非工作状态

跌落次数水泥地面，每个面各自由跌落一次

注：自由跌落试验时，允许产品配用出厂包装盒。

5.8限用物质的限量要求

适用时，产品中限用物质的限值要求应符合GB/T26572的要求。

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5.9连续运行试验

按JB/T10080.1—2011中第9章的规定条件进行连续运行试验，检测系统不应出现故障，其结果应

符合本标准4.1的规定。

6试验方法

6.1试验条件

若无其他规定，检测系统在表4规定的试验条件下进行试验。

表4试验条件

影响量范围

环境温度(23±2)℃

相对湿度45%～75%(在23℃时)

大气压力86kPa～106kPa

阳光辐射避免直射

空气流速0m/s～0.2m/s

电源电压额定值×(1±1%)V

电源频率(额定值±1)Hz

外部磁场干扰应避免

6.2外观检查

以目视的方法检查。

6.3电磁兼容能力

按JB/T10080.1—2011中10.2.4的规定进行。

6.4输出信号

光栅输出信号采用相关检测仪器等方法检验，应符合5.3的规定。

6.5性能参数

6.5.1试验要求

6.5.1.1试验前，检测系统应在正常试验大气条件下预先置放24h以上。

6.5.1.2试验时，测试点通常应包括基点和满量程点，并按均匀分布取6点～11点；试循环一般取3

次～5次。

6.5.1.3如不能实现均匀分布安排测试点，可允许在一个端点处不均布。

6.5.2试验方法

6.5.2.1对被测仪器施加不少于3次的预加、卸负荷校准循环，然后将仪器负荷降至测量范围下限值，

并测量其输出量。之后逐渐升到测量范围上限值。每到一测试点，测得输出量。然后，反向（反行程）

重复上述过程，共完成3次～5次循环。

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6.5.2.2通过上述试验获得的数据，按DL/T1736-2017附录A公式方法计算仪器的分辨力r、非线性

度（或不符合度）δ1、不重复度δ2、滞后δ3及综合误差δ等参数。

6.5.2.3试验结果应符合5.4的规定。

6.6外壳防护等级

按GB/T4208-2017的规定执行。

6.7安全试验

6.7.1受潮预处理

6.7.1.1检测系统在温度为40℃、相对湿度为90%的环境条件下放置12h，进行受潮预处理。

6.7.1.2受潮预处理完成后，应立即进行绝缘电阻和介电强度的试验。

6.7.2绝缘电阻试验

检测系统处于非工作状态。测试前接通电源开关，将兆欧表的一个接线端子接到电源插头的相、中

线上，另一个接线端子接到检测系统的保护接地端子(或外壳)上，持续5s后，测量绝缘电阻值。

6.7.3介电强度试验

6.7.3.1检测系统处于非工作状态。测试前接通检测系统的电源开关，将交流耐压试验仪的一个接线

端子接到电源插头的相、中线上，另一个接线端子接到检测系统的保护接地端子(或外壳)上。

6.7.3.2试验时，试验电压在5s或5s内从0V逐渐上升到1.5kV，并在1.5kV保持1min，然后

按升压速率，将电压平稳地下降到0V，在试验过程中检查是否出现击穿和飞弧现象。

6.7.4泄漏电流试验

6.7.4.1检测系统放置在绝缘台上，用1.1倍的工作电压使检测系统工作到温度趋于平衡。

6.7.4.2测试时，检测系统用一只隔离变压器与电源隔离，施加的试验电压为检测系统额定工作电压

的1.1倍，利用转换开关依次测量供电电源的每个极和外壳之间的泄漏电流，取其较大值。

6.8环境适应性

6.8.1气候环境适应性试验

6.8.1.1高温试验

试验设备和程序一般按照GB/T2423.2的规定及以下程序进行：

a)受试设备应在无包装的状态下，放入具有室温的试验箱内，使设备处于非工作状态，并尽可

能放在试验箱中央，以使受试设备的任何部分和箱壁之间有尽可能多的空间；

b)箱温按（0.7～1）℃/min的平均速度（每5min的平均值）上升，逐渐升温至表2的规定值。

当受试设备达到温度稳定后，使受试设备处于非工作状态，持续时间为12h；

c)试验时间达到规定时间后，恢复1h后检查是否开裂、收缩、严重变形及褪色等，标志有无

损坏，连接电源后是否能正常工作。

6.8.1.2低温试验

试验设备和程序一般按照GB/T2423.1的规定及以下程序进行：

a)受试设备应在无包装的状态下，放入具有室温的试验箱内，使受试设备处于非工作状态，并

尽可能放在试验箱中央，以使受试设备的任何部分和箱壁之间有尽可能多的空间；

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b)箱温按（0.7～1）℃/min的平均速度（每5min的平均值）下降，逐渐下降至表2规定值。

当受试设备达到温度稳定后，使受试设备处于非工作状态，持续时间为12h；

c)试验时间达到规定时间后，恢复1h后检查是否开裂、严重变形，标志有无损坏，连接电源

后是否能正常工作。

6.8.1.3恒定湿热试验

试验设备和程序一般按照GB/T2423.3的规定及以下程序进行：

a)受试设备应在无包装的状态下，放入具有室温的试验箱内，使受试设备处于非工作状态，并

尽可能放在试验箱中央，以使受试设备的任何部分和箱壁之间有尽可能多的空间；

b)箱温按（0.7～1）℃/min的平均速度（每5min的平均值）升温，逐渐上升至表2规定值。

当受试设备达到温度稳定后再加湿度至相对湿度为93%±2%，使受试设备处于非工作状态，持

续时间为48h；

c)试验时间达到规定时间后，恢复1h后检查是否开裂、收缩、严重变形及褪色等，标志有无

损坏，连接电源后是否能正常工作。

6.8.2机械环境适应性试验

6.8.2.1正弦振动试验

试验设备和程序一般按照GB/T2423.10的规定及以下程序进行：

a)受试设备应在无包装的状态下，紧固在振动台上（受试设备的重心应位于振动台面的中心附

近），应避免紧固受试设备的装置件在振动试验中产生自身共振；

b)受试设备在非工作状态下按表3规定的条件进行扫频振动。

c)试验后检查外观，连接电源后是否能正常工作。

6.8.2.2自由跌落试验

试验设备和程序按照GB/T2423.7的规定，受试设备带包装，水泥地面，在非工作状态下按表3规定

进行自由跌落试验，试验后检查外观，连接电源后是否能正常工作。

6.9限制物质试验

产品中限制物质的检测按照GB/T26125的规定进行。

6.10连续运行试验

按JB/T10080.1—2011中10.2.9进行。

7检验规则

7.1检验分类

检测系统的检验分为出厂检验和型式检验。

7.2出厂检验

7.2.1每台检测系统均进行出厂检验，合格后方可出厂，并应附产品合格证明书。出厂检验的项目按

5.1、5.3、5.4、5.9中规定的进行。

7.2.2当出厂检验发现全部项目均合格时，判定该台检测系统为合格。否则，判定为不合格。

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7.3型式检验

7.3.1当出现下列条件之一时，应进行型式检验：

a)新产品或老产品转厂生产的试制定型鉴定；

b)正式生产后，如设计、材料、工艺、结构有较大的改变，可能影响产品性能时；

c)正常批量生产时，每年进行一次型式检验；

d)产品停产1年后，恢复生产时；

e)出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时；

f)国家质量监督机构提出进行型式检验的要求时。

7.3.2型式检验的项目包括第5章的所有项目。

7.3.3型式检验的检测系统应从当前生产的，经出厂检验合格的成批产品中随机抽取，型式检验采用

GB/T2829—2002中判别水平Ⅰ，RQL=40，样本量为2的一次抽样方案。

7.3.4型式检验的全部项目均合格时，判定该台检测系统为合格；否则，判定为不合格。合格与不合

格判定按GB/T2829—2002中相应抽样方案的判定准则执行。

8标志、包装、运输和贮存

8.1标志

8.1.1每台检测系统应在明显的位置上具有清晰耐久的标志。

8.1.2检测系统上的标志应包括下列内容：

a)名称和型号；

b)额定电源电压和电源性质符号；

c)出厂日期和编号；

d)制造厂名；

e)执行标准编号。

8.2包装

8.2.1检测系统的包装按GB/T13384的规定执行。包括包装方式、防护包装方法、包装材料要求等。

8.2.2检测系统的包装箱上应有下列标志:

a)检测系统名称和型号；

b)制造厂名和厂址；

c)出厂日期：年、月、日；

d)包装箱的外部尺寸，长(mm)×宽(mm)×高(mm)；

e)“精密仪器”“易碎物品”“怕雨”“向上”及相应的图案符号。

8.2.3随机文件应有：

a)装箱清单；

b)产品合格证明书；

c)使用说明书；

d)保修卡。

8.3运输

包装完好的检测系统可用正常的海、陆、空交通工具运输。运输过程中应防止受到剧烈冲击、雨淋、

曝晒及辐射。

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8.4贮存

8.4.1检测系统应原箱存放保管，贮存在环境温度为-20℃～60℃，相对湿度不大于90%，无腐蚀

性气体，通风良好的室内或仓库内。

8.4.2贮存期超过1年的检测系统，应经开箱检查复验合格后才能进入流通领域。

A

A

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目次

前言.................................................................................II

1范围...............................................................................3

2规范性引用文件.....................................................................3

3术语和定义.........................................................................3

4基本参数...........................................................................3

5要求...............................................................................4

5.1外观要求.......................................................................4

5.2电磁兼容能力...................................................................4

5.3输出信号.......................................................................4

5.4性能参数.......................................................................4

5.5外壳防护等级...................................................................4

5.6安全要求.......................................................................4

5.7环境适应性要求.................................................................5

5.8限用物质的限量要求.............................................................5

5.9连续运行试验...................................................................6

6试验方法...........................................................................6

6.1试验条件.......................................................................6

6.2外观检查.......................................................................6

6.3电磁兼容能力...................................................................6

6.4输出信号.......................................................................6

6.5性能参数.......................................................................6

6.6外壳防护等级...................................................................7

6.7安全试验.......................................................................7

6.8环境适应性.....................................................................7

6.9限制物质试验...................................................................8

6.10连续运行试验..................................................................8

7检验规则...........................................................................8

7.1检验分类.......................................................................8

7.2出厂检验.......................................................................8

7.3型式检验.......................................................................9

8标志、包装、运输和贮存.............................................................9

8.1标志...........................................................................9

8.2包装...........................................................................9

8.3运输...........................................................................9

8.4贮存..........................................................................10

I

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光纤光栅静态检测系统

1范围

本文件规定了光纤光栅静态检测系统（以下简称“检测系统”）的基本参数、技术要求、试验方法、

检验规则、标志、包装、运输和贮存。

本文件适用于基于光纤光栅(FBG)技术的应变、温度、压力、位移、水位、水压等信号测量相关传

感器的校准、光谱分析和现场监测等。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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

文件。

GB/T2423.1电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验A：低温

GB/T2423.2电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验B：高温

GB/T2423.3电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Cab：恒定湿热试验

GB/T2423.7环境试验第2部分：试验方法试验Ec：粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)

GB/T2423.10电工电子产品环境试验第2部分：试验方法试验Fc：振动(正弦)

GB/T2829—2002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验)

GB/T4208—2017外壳防护等级（IP代码）

GB4793.1—2007测量、控制和实验室用电气设备的安全要求第1部分：通用要求

GB/T13384机电产品包装通用技术条件

GB/T26125