IEC 61298-12026 过程测量和控制设备 - 评估性能的一般方法和程序 - 第1部分一般注意事项标准立项发展报告

过程测量和控制设备——评估性能的一般方法和程序——第1部分：一般注意事项标准立项发展报告StandardizationDevelopmentReport:ProcessMeasurementandControlDevices-GeneralMethodsandProceduresforEvaluatingPerformance-Part1:GeneralConsiderations摘要随着工业自动化与智能制造体系的纵深发展，过程测量和控制设备作为工业生产的“感知神经”与“执行终端”，其性能评估的统一性与规范性日益成为关乎产品质量、生产安全与国际贸易互认的关键议题。国际电工委员会（IEC）于2026年6月正式发布IEC61298-1:2026《过程测量和控制设备评估性能的一般方法和程序第1部分:一般注意事项》，该标准作为IEC61298系列的开篇之作，系统界定了过程测量和控制设备性能评估的通用原则、环境条件、试验程序规范性要求及结果表达方法。本报告全面梳理了该标准的立项背景、编制历程与技术框架，深入解析了其在术语统一、试验条件规范化、测量不确定度处理和数字化适配等方面的核心修订内容，阐明了标准对提升设备可靠性验证水平、促进国际贸易互认及支撑工业数字化转型的重要价值。报告的发布和实施将进一步完善过程测量与控制领域国际标准体系，为各国标准化机构、设备制造商、检测认证机构及最终用户提供权威的技术依据和操作指南。关键词：过程测量与控制；性能评估；IEC61298；国际标准；测量不确定度；工业自动化AbstractWiththein-depthdevelopmentofindustrialautomationandintelligentmanufacturingsystems,processmeasurementandcontroldevices,servingasthe"sensorynerves"and"executionterminals"ofindustrialproduction,havemadetheuniformityandstandardizationoftheirperformanceevaluationincreasinglycriticaltoproductquality,productionsafety,andinternationaltrademutualrecognition.InJune2026,theInternationalElectrotechnicalCommission(IEC)officiallyreleasedIEC61298-1:2026*Processmeasurementandcontroldevices-Generalmethodsandproceduresforevaluatingperformance-Part1:Generalconsiderations*.AsthefoundationaldocumentoftheIEC61298series,thisstandardsystematicallydefinesthegeneralprinciples,environmentalconditions,normativerequirementsfortestprocedures,andmethodsofresultexpressionforperformanceevaluationofprocessmeasurementandcontroldevices.Thisreportcomprehensivelyreviewstheprojectbackground,draftingprocess,andtechnicalframeworkofthestandard,thoroughlyanalyzesitskeyrevisionsinterminologyharmonization,standardizationoftestconditions,measurementuncertaintytreatment,anddigitaladaptation,andelucidatesitssignificantvalueinenhancingthereliabilityverificationofequipment,promotinginternationaltrademutualrecognition,andsupportingthedigitaltransformationofindustry.Thepublicationandimplementationofthisstandardwillfurtherimprovetheinternationalstandardsysteminthefieldofprocessmeasurementandcontrol,providingauthoritativetechnicalbasisandoperationalguidanceforstandardizationbodies,equipmentmanufacturers,testingandcertificationinstitutions,andendusersworldwide.Keywords:processmeasurementandcontrol;performanceevaluation;IEC61298;internationalstandard;measurementuncertainty;industrialautomation一、引言过程测量和控制设备是工业生产的核心基础设施，广泛应用于石油化工、电力能源、冶金制药、食品加工及环境监测等国民经济关键领域。这些设备的性能优劣直接关系到生产过程的控制精度、运行安全与能效水平。随着工业物联网、边缘计算和智能制造技术的快速渗透，新一代智能变送器、执行器与分析仪器不断涌现，其性能评估面临测量范围更宽、功能复杂度更高、通信接口更多元等新挑战，亟需一套与时俱进且体系完备的国际标准作为技术基准。国际电工委员会（IEC）第65技术委员会（TC65，工业过程测量控制和自动化）长期致力于该领域国际标准的制修订工作。在IEC61298系列标准体系中，第1部分作为整个系列的纲领性文件，确立了性能评估的一般性原则、通用方法和程序框架，为后续各部分（如第2部分：试验参考条件、第3部分：影响量影响的试验等）提供了统一的方法论基础。IEC61298-1:2026的发布，正值全球制造业加速向数字化、网络化和智能化转型的关键时期。该标准的出台不仅是技术规范的更新迭代，更是对全球工业自动化领域性能评估方法论的一次系统性升级，其影响将广泛辐射至设备制造商的产品研发与质量管控、检测认证机构的试验实施、最终用户的设备选型与运维管理，以及国际贸易中的技术壁垒协调等多个层面。二、标准立项背景与编制过程2.1立项背景IEC61298-1标准的修订工作源于多方面的现实需求驱动。首先，在技术层面，自上一版本发布以来的十余年间，过程测量和控制设备在传感技术、信号处理、通信协议及嵌入式智能化等方面取得了长足进步。智能变送器普遍具备自诊断、自校准和预测性维护功能，传统的性能评估方法已难以全面覆盖这些新功能的验证需求；其次，在应用层面，功能安全标准（如IEC61508、IEC61511）和网络安全标准（如IEC62443）的深入实施，要求性能评估方法在不确定度分析、环境适应性验证和长期稳定性考核等方面与之更好地衔接；再次，在国际贸易层面，全球经济一体化进程的加速使得各国对统一权威的性能评估方法的需求更加迫切，以减少重复测试和认证带来的贸易成本。2.2编制过程IEC61298-1:2026的修订工作由IEC/TC65下设的维护工作组负责推进。来自德国、美国、中国、日本、法国、英国等主要工业国家的技术专家深度参与了标准草案的研讨与编制工作。编制过程历经工作组草案（WD）、委员会草案（CD）、国际标准最终草案（FDIS）等多个阶段，期间广泛征集了各国国家委员会、行业组织及技术专家的反馈意见。标准于2026年6月8日正式发布，目前为现行有效版本。该标准的发布距离上一版本已有十余年时间，充分体现了国际标准制修订过程中严谨务实、兼顾稳定性与前瞻性的工作原则。三、标准主要内容解析3.1范围与适用对象IEC61298-1:2026明确了其适用范围涵盖各类过程测量和控制设备，包括但不限于压力变送器、温度变送器、流量计、物位计、分析仪器、执行机构及调节阀等。标准确立了评估这些设备性能的一般方法和程序框架，既适用于实验室条件下的型式试验，也可为现场验证试验提供方法论参考。3.2术语和定义的更新标准对核心术语体系进行了系统梳理与更新。在继承原有术语框架的基础上，新增了与智能设备评估相关的术语定义，包括“自诊断功能”“数字通信接口性能”“软件版本管理”“数据更新周期”等。同时，对“变差”“死区”“漂移”“响应时间”等经典术语的定义进行了精细化修订，使其表述更加严谨、可操作性更强。术语定义的更新充分考虑到了与相关基础标准（如IEC60050系列国际电工词汇）的协调一致性。3.3通用试验原则标准确立了性能评估试验应遵循的通用原则框架，主要包括以下方面：试验条件的规定：明确了标准参比条件下和环境试验条件下进行性能评估的不同要求。标准参比条件规定了温度、湿度、大气压、电源等参量的标准值及其允许偏差，确保不同实验室间试验结果的可比性。不确定度评定要求：引入测量不确定度评定的通用原则，要求试验报告中应给出测量结果的扩展不确定度，并说明不确定度分量的来源与合成方法。这一要求与ISO/IECGuide98-3（测量不确定度表示指南，GUM）保持高度一致。试验的可重复性与可再现性：强调了试验程序应具有良好的可重复性和可再现性，明确了重复性条件下的试验次数要求和结果处理方法。样品条件与预处理：规定了试验样品应满足的交付条件、安装要求及试验前的预处理程序，包括通电预热时间、机械安装扭矩、电气连接规范等。3.4性能特性参数的确定方法标准系统地规定了过程测量和控制设备各项性能特性参数的确定方法，涵盖以下核心参数类别：静态性能参数：包括量程误差、重复性、迟滞、死区、非线性等参数的定义及试验评定方法。标准对每个参数给出了明确的试验程序、数据处理公式和结果判定准则。动态性能参数：包括阶跃响应时间、频率响应、带宽等动态特性的测试方法和评价指标。针对不同响应特性的设备（一阶系统、二阶系统等），标准给出了差异化的试验方案。环境敏感性参数：规定了温度变化、湿度影响、振动、电磁干扰、电源波动等影响量作用下设备性能变化的试验评定方法。该部分内容与IEC61298-3等相关部分形成有机衔接。长期稳定性参数：明确了漂移试验的持续时间、测量间隔、数据记录和结果表述等要求，为评估设备长期运行可靠性提供了规范化的试验依据。3.5试验报告与结果表达标准对试验报告的内容和格式提出了规范性要求。试验报告应包含设备标识信息（制造商、型号、序列号、软件版本等）、试验条件记录（环境参数、安装方式、参考条件偏差等）、原始测量数据、数据处理过程和最终性能评定结果。标准推荐采用统一的表格和图形化方式呈现试验结果，以利于不同机构间的结果比对和互认。3.6数字化转型的适配值得特别关注的是，IEC61298-1:2026在内容中显著加强了对数字技术和智能功能的适配。标准针对具备数字通信功能的智能设备，明确了其性能评估应涵盖通信协议一致性、数据更新实时性、诊断功能有效性等维度的验证要求。同时，标准引入了关于软件影响评估的条款，要求当设备软件版本发生变更时，制造商应评估其对已认证性能指标的影响，并明确了相应的重新验证程序。四、标准的主要技术特点与创新4.1系统性框架的完善IEC61298-1:2026进一步完善了IEC61298系列标准的总体框架，强化了与系列内部其他部分之间的逻辑衔接。作为系列标准的第1部分，其在术语体系、通用原则和方法框架上的规范，为后续各部分的协调一致性奠定了坚实基础。4.2测量不确定度方法的深度融合新版本将测量不确定度的评定要求提升至更加核心的位置。标准不仅要求给出测量结果的扩展不确定度，还提供了不确定度评定的具体示例和简化处理方法，使该方法在实际应用中更具可操作性。这一变化与国际计量测试领域对不确定度的高度重视趋势相一致。4.3对智能设备与数字化的回应针对工业物联网和智能制造背景下设备智能化水平不断提升的趋势，新版标准在性能评估框架中系统性地纳入了对智能功能的验证要求。标准采用功能性方法，将智能设备划分为感知单元、处理单元和通信单元三个功能层次，并分别给出了各功能层次的性能评估方法和关注要点。4.4灵活性与可裁剪性的兼顾标准在保持规范性的同时，也体现出了一定的灵活性和可裁剪性。对于复杂系统的评估，允许采用分层次、分模块的试验策略；对于特定类型设备的专属性能要求，标准允许结合专用产品标准进行补充试验。这种“通用+专用”的模式较好地平衡了统一性和灵活性之间的关系。五、主要参与编制单位介绍5.1国际电工委员会工业过程测量控制和自动化技术委员会（IEC/TC65）IEC/TC65是负责工业过程测量控制和自动化领域国际标准制修订的核心技术委员会，其工作范围涵盖过程测量与控制设备、系统及软件的全部技术要素。委员会下设多个分技术委员会和工作组，分别负责智能仪表、执行机构、系统集成、功能安全、网络通信等专业方向的标准化工作。在IEC61298-1:2026的编制过程中，IEC/TC65发挥了核心组织作用。委员会协调了来自各成员国的技术专家资源，组织了多轮工作组会议和函审工作，确保了标准在技术内容上的先进性和国际共识度。委员会还积极推动标准与IEC61508（功能安全）、IEC62443（工业网络安全）等横向标准的技术协调，有效避免了标准间的技术冲突和重复要求。5.2主要贡献单位在标准编制过程中，以下机构和技术组织做出了突出贡献：-德国电气工程师协会（VDE）：作为IEC/TC65的秘书处承担单位，在标准编制组织管理和技术协调方面发挥了重要作用；-美国自动化协会（ISA）：在术语定义和方法论框架方面提供了重要的技术输入；-中国仪器仪表学会：组织国内行业专家深度参与了标准草案的研讨和意见反馈工作；-日本电气计测器工业会（JEMIMA）：在环境适应性试验和长期稳定性评估方法方面贡献了丰富的实践经验；-法国电工委员会（UTE）：全程参与了标准各阶段的审查工作，并承担了标准法文版的技术审定工作。上述各机构专家在标准编制过程中秉持开放合作的精神，通过多轮深入讨论和技术论证，最终形成了兼顾各方技术实践和不同应用需求的标准文本，体现了国际标准协商一致的基本原则。六、标准实施的意义与影响6.1对设备制造商的意义IEC61298-1:2026为设备制造商提供了统一的性能评估方法论，有利于制造商在产品研发阶段即按照国际通行的评估方法开展设计验证，降低产品在不同国家和地区市场准入时因测试方法差异导致的重复试验成本。同时，标准对智能功能验证和不确定度评定的新要求，也在客观上推动了制造商提升产品测试验证能力和质量保证水平。6.2对用户和第三方机构的价值对最终用户而言，该标准为设备选型、到货验收和运行维护中的性能核查提供了权威的技术依据，有助于用户更加科学地比较不同供应商产品的性能水平，做出更合理的采购决策。对于检测认证机构和计量技术机构而言，该标准为其开展第三方检测和校准服务提供了统一的技术准则，有利于提升检测结果的一致性和可比性。6.3对国际贸易与技术交流的促进作为一项国际公认的权威标准，IEC61298-1:2026在很大程度上消除了各国在过程测量和控制设备性能评估方法上的技术差异，减少了技术性贸易壁垒，促进了设备的国际贸易和技术交流。标准的实施也为发展中国家完善自身的标准体系和合格评定制度提供了重要的参考范式。七、结论与展望IEC61298-1:2026的发布是过程测量和控制领域国际标准化工作的一项重要成果。该标准以其系统性、先进性和可操作性，为全球过程测量和控制设备的性能评估提供了统一的技术准则，在术语体系、试验原则、不确定度评定和智能功能验证等方面实现了多项重要技术更新，充分回应了工业数字化转型对标准化工作提出的新要求。展望未来，随着工业互联网、人工智能和边缘计算技术在过程工业中应用的日益深化，过程测量和控制设备的性能评估方法将面临更多新的课题，包括但不限于：基于数字孪生的虚拟测试方法、人工智能算法的验证与确认方法、网络化测量系统的性能评估方法以及全生命周期性能管理方法等。IEC/TC65及各国标准化机构将在现有标准框架的基础上持续开展研究探索，适时启动标准的进一步更新与扩展工作。参考文献[1]IEC61298-1:2026,Processmeasurementandcontroldevices-Generalmethodsandproceduresforevaluatingperformance-Part1:Generalconsiderations[S].Geneva:IEC,2026.[2]IEC61298-2,Processmeasurementandcontroldevices-General