陳聞新 秦國鑫 姜濱

摘 要：文章主要介紹了IEC 60051《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件》系列國際標(biāo)準(zhǔn)的修訂情況。通過介紹新版標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)、標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容以及標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)變化，與上一版本加以區(qū)別，為IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)的使用者提供更好的借鑒。

關(guān)鍵詞：IEC 60051；國際標(biāo)準(zhǔn)；模擬；電測量儀表；附件

中圖分類號：TM933 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）11-0006-04

Abstract： This paper mainly introduces the revision of the series of international standards of IEC 60051 "Direct Action Simulation Indicating Electric Measuring Instrument and Its Accessories". By introducing the new standard structure， standard content and the main technical changes of the standard， this paper distinguishes the new version from the previous version， and provides a better reference for the users of IEC 60051 series standards.

Keywords： IEC 60051； international standard； simulation； electrical measuring instrument； accessories

引言

IEC 60051系列國際標(biāo)準(zhǔn)《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件》（Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories）是由國際電工委員會第85技術(shù)委員會（IEC/TC 85）負(fù)責(zé)制定的。舊版本為IEC 60051-1～9：1997版，標(biāo)準(zhǔn)發(fā)布至今已經(jīng)超過20年，標(biāo)準(zhǔn)反映的是上世紀(jì)60年代的技術(shù)水平。在IEC 60051-1～9：1997發(fā)布后的20年時間里，模擬指示電測量儀表領(lǐng)域使用的電子技術(shù)發(fā)生了巨大變化，使得儀表的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和設(shè)計(jì)原理也發(fā)生了重要改變，新的儀表和附件的型式急劇增多，使儀表的電磁兼容性問題突顯出來，以及儀表使用的環(huán)境條件急需擴(kuò)充、測量結(jié)果表達(dá)形式的變化等都促使IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)急需修訂。因此，IEC/TC 85（電工和電磁量測量設(shè)備）技術(shù)委員會在2012年啟動修訂IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)。本次修訂為技術(shù)修訂，目的是為了讓新版IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)能真實(shí)反映當(dāng)今世界模擬指示電測量儀表的實(shí)際狀況，為制造商和使用此類產(chǎn)品的用戶提供一個反映當(dāng)今世界技術(shù)水平的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，體現(xiàn)產(chǎn)品訂貨技術(shù)規(guī)范的大部分要求。

1 標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)

IEC 60051系列國際標(biāo)準(zhǔn)由9部分構(gòu)成：第1部分是定義和通用要求，第2部分到第8部分是各種儀表和附件的特殊要求，第9部分是整個系列標(biāo)準(zhǔn)的試驗(yàn)方法。IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)各部分名稱及新版發(fā)布情況如表1所示。

2 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容

IEC 60051-1《直接作用模擬指示電測量儀表及其附件 第1部分：定義和通用要求》是整個IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)涉及到的儀表及其附件的定義和通用技術(shù)要求。本部分規(guī)定了直接作用模擬指示電測量儀表及其附件的術(shù)語和定義、分類、分級、通用技術(shù)要求、信息、標(biāo)志和符號，包裝和貯存以及檢驗(yàn)規(guī)則。

IEC 60051-1包含八章及四個附錄，內(nèi)容如下：

1 Scope范圍

2 Normative references規(guī)范性引用文件

3 Terms and definitions術(shù)語和定義

4 Description， classification and compliance分類、分級和符合性

4.1 Description分類

4.1.1 Description according to methods of operation or nature按工作方式和特征分類

4.1.2 Description according to environmental conditions按環(huán)境條件分類

4.1.3 Description according to mechanical conditions按機(jī)械條件分類

4.1.4 Description according to degrees of protection按防護(hù)等級分類

4.2 Classification分級

4.3 Compliance with the requirements of this standard與本標(biāo)準(zhǔn)要求的符合性

5 Requirements要求

5.1 Reference conditions參比條件

5.2 Limits of intrinsic uncertainty， fiducial value基本不確定度極限、基準(zhǔn)值

5.2.1 Limits of intrinsic uncertainty基本不確定度極限

5.2.2 Correspondence between intrinsic uncertainty and accuracy class基本不確定度與準(zhǔn)確度等級的關(guān)系

5.2.3 Fiducial value基準(zhǔn)值

5.3 Nominal range of use and variations標(biāo)稱使用范圍和改變量

5.3.1 Nominal range of use標(biāo)稱使用范圍

5.3.2 Limits of variations改變量極限

5.3.3 Conditions for the determination of variations確定改變量的條件

5.4 Operating uncertainty， overall system uncertainty and variations工作不確定度、系統(tǒng)綜合不確定度和改變量

5.5 Electrical requirements電的要求

5.5.1 Electrical safety requirements電氣安全要求

5.5.2 Self-heating自熱

5.5.3 Permissible overloads允許過負(fù)載

5.5.4 Limiting range of temperature極限溫度范圍

5.5.5 Deviation from zero偏離零位

5.5.6 Electromagnetic compatibility （EMC）電磁兼容性

5.6 Constructional requirements結(jié)構(gòu)要求

5.6.1 General constructional requirements通用的結(jié)構(gòu)要求

5.6.2 Damping阻尼

5.6.3 Sealing to prevent access防接觸封印

5.6.4 Scales標(biāo)度尺

5.6.5 Stopper止擋

5.6.6 Preferred values優(yōu)選值

5.6.7 Adjusters， mechanical and/or electrical機(jī)械的和/或電的調(diào)節(jié)器

5.6.8 Effects of vibration and shock振動和沖擊的影響

5.6.9 Degrees of protection provided by enclosure外殼防護(hù)等級

5.6.10 Terminals接線端

6 Information， markings and symbols信息、標(biāo)志和符號

6.1 Information信息

6.2 Markings， symbols and their locations標(biāo)志、符號及其位置

6.3 Markings relating to the reference values and nominal ranges of use of influence quantities關(guān)于影響量的標(biāo)稱使用范圍和參比值的標(biāo)志

6.4 The symbols for marking instruments and accessories儀表和附件用標(biāo)志符號

6.5 Markings and symbols for terminals接線端的標(biāo)志和符號

6.5.1 Requirements for markings標(biāo)志的要求

6.5.2 Earthing （grounding） terminals接地端

6.5.3 Measuring circuit terminals測量線路的接線端

6.5.4 Special markings for terminals接線端的特殊標(biāo)志

6.6 Instructions for use使用說明書

7 Package包裝

8 Test rules試驗(yàn)規(guī)則

8.1 Type of test試驗(yàn)的類型

8.2 Type tests型式試驗(yàn)

8.3 Routine tests例行試驗(yàn)

8.4 Recurrent tests周期性試驗(yàn)

8.5 Nonconformity classification不合格分類

8.6 Judgement of test results試驗(yàn)結(jié)果的判定

附錄A Limits of intrinsic uncertainty and variations基本不確定度極限和改變量

附錄B Relationship between ambient temperature and relative humidity環(huán)境溫度和相對濕度的關(guān)系

附錄C Estimation of uncertainties不確定度的評估

附錄D Routine Tests例行試驗(yàn)

第2至第8部分的正文結(jié)構(gòu)與第1部分保持一致，附錄的內(nèi)容是試驗(yàn)項(xiàng)目的不合格分類，推薦的試驗(yàn)方法參考第9部分。

3 新舊版標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)的異同性分析

（1）新版標(biāo)準(zhǔn)中使用“不確定度”的概念，代替舊版標(biāo)準(zhǔn)中“誤差”的概念。

原標(biāo)準(zhǔn)的測量結(jié)果的表達(dá)形式不能適應(yīng)當(dāng)今國際、國內(nèi)的共識。國際計(jì)量局早在上世紀(jì)80年代初就已經(jīng)確定采用不確定度來表達(dá)測量結(jié)果了，國際電工委員會的標(biāo)準(zhǔn)IEC 60359：2001[1]《電工和電子測量設(shè)備性能表示》的6.3也規(guī)定：“如果一份與設(shè)備有關(guān)的IEC產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)是按照‘最大誤差極限來制定，則依據(jù)本標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)對任意給定工作條件集合規(guī)定不確定度極限”，也就是說，要將用“最大誤差極限”表達(dá)測量結(jié)果改變?yōu)橛谩安淮_定度極限”表達(dá)測量結(jié)果。于是本系列標(biāo)準(zhǔn)用“不確定度”的概念代替“誤差”的概念。

（2）新版標(biāo)準(zhǔn)中補(bǔ)充對儀表及其附件的電磁兼容性（EMC）要求。

電子技術(shù)的進(jìn)步推出了各種電子變換器，電子變換器優(yōu)點(diǎn)突出，但是電子變換器的出現(xiàn)又帶來了很多新的問題，比如說波形畸變的影響、電磁兼容性的問題等。IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中，面對這些問題加以規(guī)范，增加了EMC的要求。新版IEC 60051標(biāo)準(zhǔn)的電磁兼容性要求參照IEC 61326-1：2012[2]《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備 電磁兼容性要求 第1部分：一般要求》以及IEC 61326-2-1：2012[3]《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用的電設(shè)備 電磁兼容性要求 第2-1部分：特殊要求-無EMC防護(hù)場合用敏感性試驗(yàn)和測量設(shè)備的試驗(yàn)配置、工作條件和性能指標(biāo)》中的技術(shù)指標(biāo)要求執(zhí)行。

（3）新版標(biāo)準(zhǔn)基于IEC 61010-1：2010[4]和IEC 61010-2-030：2010[5]的電氣設(shè)備安全要求，更新了安全符號與安全要求。

盡管IEC 60051：1997系列標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)采用了IEC 61010-1：1990《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 第1部分：通用要求》，但是IEC 61010-1已一再修訂，出現(xiàn)了amendment 1 （1992） 和 amendment 2 （1995） 并且修訂為IEC 61010-1：2001的第二版，IEC 61010-1：2010的第三版。顯然IEC 60051：1997系列標(biāo)準(zhǔn)在安全要求方面已不適用了。新版IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)的電氣安全要求參照IEC 61010-1：2010和IEC 61010-2-030：2010《測量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求 第2-030部分：試驗(yàn)和測量電路的特殊要求》中的技術(shù)指標(biāo)要求執(zhí)行。

（4）新版標(biāo)準(zhǔn)增加了服務(wù)環(huán)境、操作方式、機(jī)械條件以及防護(hù)等級的分類。

舊版標(biāo)準(zhǔn)中儀表及其附件的應(yīng)用條件可以看成是實(shí)驗(yàn)室儀表的受控環(huán)境條件，但是儀表在實(shí)際應(yīng)用過程中的外圍環(huán)境條件并不像實(shí)驗(yàn)室環(huán)境那樣簡單。考慮到儀表的實(shí)際使用情況，新版IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)給出了儀表和附件的操作方式分類，以及防護(hù)等級分類，對儀表及其附件使用的氣候環(huán)境條件和機(jī)械條件進(jìn)行了限定，使儀表能適應(yīng)各種環(huán)境條件。

（5）新版標(biāo)準(zhǔn)增加了貯存和運(yùn)輸條件。

按照IEC 60359：2001《電工和電子測量設(shè)備性能表示》標(biāo)準(zhǔn)的4.3規(guī)定：“制造商應(yīng)對每個規(guī)定的影響量規(guī)定極限條件、貯存和運(yùn)輸條件”，IEC 60051：1997標(biāo)準(zhǔn)不符合上述要求，沒有規(guī)定貯存、運(yùn)輸條件和極限工作條件，給儀表的使用者帶來很多困惑。新版IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)增加了儀表及其附件的貯存、運(yùn)輸條件和極限工作條件。

4 結(jié)束語

新版IEC 60051系列標(biāo)準(zhǔn)在修訂過程中采用不確定度表達(dá)測量結(jié)果，增加了對電磁兼容性的要求，以最新的國際安全標(biāo)準(zhǔn)IEC 61010-1：2010規(guī)范產(chǎn)品的安全要求，增補(bǔ)了儀表使用的氣候環(huán)境條件和機(jī)械環(huán)境條件，使儀表的選擇性、使用的廣度得到了極大的延展，增加了儀表及其附件的貯存和運(yùn)輸條件，使新版IEC 60051系列國際標(biāo)準(zhǔn)成為能夠體現(xiàn)當(dāng)今世界技術(shù)水平的產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，更好的體現(xiàn)產(chǎn)品訂貨技術(shù)規(guī)范。

參考文獻(xiàn)：

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