热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器编制说明

一、工作简况

（一）任务来源

根据2020年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战略，

持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引领高质量发展

的能力。依据《中华人民标准化法》，以及《团体标准管理规定》相

关规定，中国中小商业企业协会决定立项并联合武汉雷施尔光电信息

工程有限公司等相关单位共同制定《热工控制系统用光纤光栅温湿度

传感器》团体标准。于2022年09月27日，中国中小商业企业协会

发布了《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》团体标准立项通知，

正式立项。为响应市场需求，需要制定完善的热工控制系统用光纤光

栅温湿度传感器，对产品进行管理，满足市场质量提升需要。

（二）编制背景及目的

光纤光栅传感器是属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感

过程是通过外界物理参量对布拉格波长的调制来获取传感信息，是一

种波长调制型光纤传感器。

光纤光栅温湿度传感器可以实现对温度和湿度的同时测量。光纤

光栅湿度传感器是利用光纤光栅与湿度敏感材料结合的方式制备而

成的，当空间中的相对湿度发生改变时，和光纤光栅结合的敏感材料

吸收或释放水分子从而引起光纤光栅中心波长的偏移，而湿度敏感光

栅对湿度和温度都敏感，温度的变化也会使湿敏光栅中心波长发生偏

移，所以采用双参量测量方式，构成双光纤光栅温湿度传感器，通过

确定两个光纤光栅的温度灵敏度系数及湿度敏感光栅的湿度灵敏度

系数，使得传感器达到高精度的要求。

传统的温湿度计中，由于湿度测试精度差且不能在低湿度环境中

使用，温度计常使用水银工艺或弹簧片制作，而且电类传感器在上述

环境中使用也可能产生电火花而引发危险事故。目前传统的电化学湿

度传感器采用电信号进行测量，容易受其它气体的干扰，并且使用寿

命较短，在目标气体中暴露的时间越长，寿命就越短。另外由于是采

用电信号，容易受到电磁干扰，且无法在易燃易爆的环境使用。基于

介质薄膜的光纤温湿度传感器是一种优良的传感元件，与传统的温湿

度计相比，具有稳定性好、体积小、抗电磁干扰能力强等优点。光纤

温湿度传感器采用光信号进行测量，是一种抗电磁干扰能力强，无源，

本质安全的传感器。由于光信号在测量精度和抗干扰等诸多方面的优

势，光纤温湿度传感器具有巨大的潜在应用价值。

为了满足实际测量要求，使光纤光栅具有较强的机械强度和较长

的使用寿命，光纤光栅温湿度传感器需要进行封装，封装完成的光纤

光栅温湿度传感器的温度灵敏度在10pm/℃左右，湿度灵敏度在2pm/％

RH左右。

在标准制定过程中，坚持以国内外产品发展的动向为研究基础，

对热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器提出规范化的要求，并结合

产品的实际使用，制定切实可行的标准。

热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器团体标准的发布实施，能

够有效指导生产和检验，有利于提高该类产品的质量水平，保障质量

监督部门对该产品的有效监管，满足市场及环境需求。对相关企业标

准化管理水平的提升、科技成果认定、及今后类似产品的研发具有重

要意义。

（三）编制过程

1、项目立项阶段

目前，热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器无相关产品标准，

类似的有JG/T421-2013《土木工程用光纤光栅温度传感器》等非热

工行业的产品标准，对现有的热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器

无法起到相应的质量管控作用。因此，亟需制定《热工控制系统用光

纤光栅温湿度传感器》团体标准。

为了规范热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器的生产和市场

监管，武汉雷施尔光电信息工程有限公司向中国中小商业企业协会提

交了《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》团体标准的制订申请。

《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》标准的编制实施将进一步

规范我国热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器市场，完善热工控制

系统用光纤光栅温湿度传感器标准体系，有利于产品规范化、统一化。

2、理论研究阶段

标准起草组成立伊始就热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器

产品进行了深入的调查研究，同时广泛搜集相关标准和国外技术资料，

进行了大量的研究分析、资料查证工作，确定了标准的制定原则，结

合现有产品实际应用经验，为标准的起草奠定了基础。

标准起草组进一步研究了热工控制系统用光纤光栅温湿度传感

器的主要功能特点和技术性能管控指标，明确了要求和指标，为标准

的具体起草指明方向。

3、标准起草阶段

在理论研究基础上，起草组在标准编制过程中充分借鉴已有的理

论研究和实践成果，基于我们基本国情，经过数次修订，形成了《热

工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》标准草案稿。

4、标准征求意见阶段

形成标准草案稿之后，起草组召开了多次专家研讨会，从标准框

架、标准起草等角度广泛征求多方意见，从理论完善和实践应用方面

提升标准的适用性和实用性。经过理论研究和方法验证，明确和规范

热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器的技术要求。起草组形成了

《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》（征求意见稿）。

（四）主要起草单位及起草人所做的工作

主要起草单位：中国中小商业企业协会、武汉雷施尔光电信息工

程有限公司等多家单位的专家成立了规范起草小组，开展标准的编制

工作。经工作组的不懈努力，在2022年10月，完成了标准征求意见

稿的编写工作。

2、广泛收集相关资料。

在广泛调研、查阅和研究国际标准、国家标准、行业标准的基础

之上，形成本标准征求意见稿。本标准的制定引用的标准如下：

GB/T191包装储运图示标志

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/T2423.7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环境试验第2部分：试验方法试验Fc:振动（正

弦）

GB/T4208外壳防护等级（IP代码）

GB/T7424.1—2003光缆总规范第1部分：总则

GB/T7424.21—2021光缆总规范第21部分：光缆基本试验方

法机械性能试验方法

GB/T7665—2005传感器通用术语

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T10111随机数的产生及其在产品质量抽样检验中的应用程

序

JG/T421—2013土木工程用光纤光栅温度传感器

二、标准编制原则和主要内容

（一）标准制定原则

本标准依据相关行业标准，标准编制遵循“前瞻性、实用性、统

一性、规范性”的原则，注重标准的可操作性，严格按照GB/T1.1

最新版本的要求进行编写。

（二）标准主要技术内容

本标准征求意见稿包括8个部分，主要内容如下：

1、范围

介绍本文件的主要内容以及本文件所适用的领域。

2、规范性引用文件

列出了本文件引用的标准文件。

3、术语和定义

给出了本文件的术语和定义。

4、结构及参数

给出了热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器的结构及参数。

5、要求

对热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器的工作环境条件、外观

结构、主要性能、插入损耗、外壳防护等级、工作稳定性、气候环境

适应性、机械环境适应性、机械性能做出规定。

6、试验方法

本章节对外观结构、主要性能、插入损耗、外壳防护等级、工作

稳定性、气候环境适应性、机械环境适应性、机械性能的试验方法做

出规定。

7、检验规则

本章节从组批、出厂检验、型式检验、判定规则规定了热工控制

系统用光纤光栅温湿度传感器的检验规则。

8、标志、包装、运输和贮存

对热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器的标志、包装、运输和

贮存做出规定。

（三）主要试验（或验证）情况分析

结合国内外的行业测试和企业内部管控项目进行试验验证。

（四）标准中涉及专利的情况

无。

（五）预期达到的效益（经济、效益、生态等），对产业发展的作用

的情况

保障热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器产品的健康发展，提

高产品质量。

（六）在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及相关标

准，特别是强制性标准的协调性

符合现行相关法律、法规、规章及相关标准，与强制性标准协调

一致。

（七）重大分歧意见的处理经过和依据

无。

（八）标准性质的建议说明

本标准为团体标准，供社会各界自愿使用。

（九）贯彻标准的要求和措施建议

无。

（十）废止现行相关标准的建议

本标准为首次发布。

（十一）其他应予说明的事项

无。

《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》起草组

2022年10月25日

《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》

编制说明

团标制定工作组

二零二二年十月

一、工作简况

（一）任务来源

根据2020年全国标准化工作要点，大力推动实施标准化战略，

持续深化标准化工作改革，加强标准体系建设，提升引领高质量发展

的能力。依据《中华人民标准化法》，以及《团体标准管理规定》相

关规定，中国中小商业企业协会决定立项并联合武汉雷施尔光电信息

工程有限公司等相关单位共同制定《热工控制系统用光纤光栅温湿度

传感器》团体标准。于2022年09月27日，中国中小商业企业协会

发布了《热工控制系统用光纤光栅温湿度传感器》团体标准立项通知，

正式立项。为响应市场需求，需要制定完善的热工控制系统用光纤光

栅温湿度传感器，对产品进行管理，满足市场质量提升需要。

（二）编制背景及目的

光纤光栅传感器是属于光纤传感器的一种，基于光纤光栅的传感

过程是通过外界物理参量对布拉格波长的调制来获取传感信息，是一

种波长调制型光纤传感器。

光纤光栅温湿度传感器可以实现对温度和湿度的同时测量。光纤

光栅湿度传感器是利用光纤光栅与湿度敏感材料结合的方式制备而

成的，当空间中的相对湿度发生改变时，和光纤光栅结合的敏感材料

吸收或释放水分子从而引起光纤光栅中心波长的偏移，而湿度敏感光

栅对湿度和温度都敏感，温度的变化也会使湿敏光栅中心波长发生偏

移，所以采用双参量测量方式，构成双光纤光栅温湿度传感器，通过

确定两个光纤光栅的温度灵敏度系数及湿度敏感光栅的湿度灵敏度

系数，使得传感器达到高精度的要求。

传统的温湿度计中，由于湿度测试精度差且不能在低湿度环境中

使用，温度计常使用水银工艺或弹簧片制作，而且电类传感器在上述

环境中使用也可能产生电火花而引发危险事故。目前传统的电化学湿

度传感器采用电信号