IEC 60051系列国际标准新旧版异同性解读

陈闻新 秦国鑫 姜滨

摘 要：文章主要介绍了IEC 60051《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件》系列国际标准的修订情况。通过介绍新版标准结构、标准内容以及标准的主要技术变化，与上一版本加以区别，为IEC 60051系列标准的使用者提供更好的借鉴。

关键词：IEC 60051；国际标准；模拟；电测量仪表；附件

中图分类号：TM933 文献标志码：A 文章编号：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系列国际标准《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件》（Direct acting indicating analogue electrical measuring instruments and their accessories）是由国际电工委员会第85技术委员会（IEC/TC 85）负责制定的。旧版本为IEC 60051-1～9：1997版，标准发布至今已经超过20年，标准反映的是上世纪60年代的技术水平。在IEC 60051-1～9：1997发布后的20年时间里，模拟指示电测量仪表领域使用的电子技术发生了巨大变化，使得仪表的内部结构和设计原理也发生了重要改变，新的仪表和附件的型式急剧增多，使仪表的电磁兼容性问题突显出来，以及仪表使用的环境条件急需扩充、测量结果表达形式的变化等都促使IEC 60051系列标准急需修订。因此，IEC/TC 85（电工和电磁量测量设备）技术委员会在2012年启动修订IEC 60051系列标准。本次修订为技术修订，目的是为了让新版IEC 60051系列标准能真实反映当今世界模拟指示电测量仪表的实际状况，为制造商和使用此类产品的用户提供一个反映当今世界技术水平的产品标准，体现产品订货技术规范的大部分要求。

1 标准结构

IEC 60051系列国际标准由9部分构成：第1部分是定义和通用要求，第2部分到第8部分是各种仪表和附件的特殊要求，第9部分是整个系列标准的试验方法。IEC 60051系列标准各部分名称及新版发布情况如表1所示。

2 标准内容

IEC 60051-1《直接作用模拟指示电测量仪表及其附件 第1部分：定义和通用要求》是整个IEC 60051系列标准涉及到的仪表及其附件的定义和通用技术要求。本部分规定了直接作用模拟指示电测量仪表及其附件的术语和定义、分类、分级、通用技术要求、信息、标志和符号，包装和贮存以及检验规则。

IEC 60051-1包含八章及四个附录，内容如下：

1 Scope范围

2 Normative references规范性引用文件

3 Terms and definitions术语和定义

4 Description， classification and compliance分类、分级和符合性

4.1 Description分类

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

4.1.2 Description according to environmental conditions按环境条件分类

4.1.3 Description according to mechanical conditions按机械条件分类

4.1.4 Description according to degrees of protection按防护等级分类

4.2 Classification分级

4.3 Compliance with the requirements of this standard与本标准要求的符合性

5 Requirements要求

5.1 Reference conditions參比条件

5.2 Limits of intrinsic uncertainty， fiducial value基本不确定度极限、基准值

5.2.1 Limits of intrinsic uncertainty基本不确定度极限

5.2.2 Correspondence between intrinsic uncertainty and accuracy class基本不确定度与准确度等级的关系

5.2.3 Fiducial value基准值

5.3 Nominal range of use and variations标称使用范围和改变量

5.3.1 Nominal range of use标称使用范围

5.3.2 Limits of variations改变量极限

5.3.3 Conditions for the determination of variations确定改变量的条件

5.4 Operating uncertainty， overall system uncertainty and variations工作不确定度、系统综合不确定度和改变量

5.5 Electrical requirements电的要求

5.5.1 Electrical safety requirements电气安全要求

5.5.2 Self-heating自热

5.5.3 Permissible overloads允许过负载

5.5.4 Limiting range of temperature极限温度范围

5.5.5 Deviation from zero偏离零位

5.5.6 Electromagnetic compatibility （EMC）电磁兼容性

5.6 Constructional requirements结构要求

5.6.1 General constructional requirements通用的结构要求

5.6.2 Damping阻尼

5.6.3 Sealing to prevent access防接触封印

5.6.4 Scales标度尺

5.6.5 Stopper止挡

5.6.6 Preferred values优选值

5.6.7 Adjusters， mechanical and/or electrical机械的和/或电的调节器

5.6.8 Effects of vibration and shock振动和冲击的影响

5.6.9 Degrees of protection provided by enclosure外壳防护等级

5.6.10 Terminals接线端

6 Information， markings and symbols信息、标志和符号

6.1 Information信息

6.2 Markings， symbols and their locations标志、符号及其位置

6.3 Markings relating to the reference values and nominal ranges of use of influence quantities关于影响量的标称使用范围和参比值的标志

6.4 The symbols for marking instruments and accessories仪表和附件用标志符号

6.5 Markings and symbols for terminals接线端的标志和符号

6.5.1 Requirements for markings标志的要求

6.5.2 Earthing （grounding） terminals接地端

6.5.3 Measuring circuit terminals测量线路的接线端

6.5.4 Special markings for terminals接线端的特殊标志

6.6 Instructions for use使用说明书

7 Package包装

8 Test rules试验规则

8.1 Type of test试验的类型

8.2 Type tests型式试验

8.3 Routine tests例行试验

8.4 Recurrent tests周期性试验

8.5 Nonconformity classification不合格分类

8.6 Judgement of test results试验结果的判定

附录A Limits of intrinsic uncertainty and variations基本不确定度极限和改变量

附录B Relationship between ambient temperature and relative humidity环境温度和相对湿度的关系

附录C Estimation of uncertainties不确定度的评估

附录D Routine Tests例行试验

第2至第8部分的正文结构与第1部分保持一致，附录的内容是试验项目的不合格分类，推荐的试验方法参考第9部分。

3 新旧版标准技术的异同性分析

（1）新版标准中使用“不确定度”的概念，代替舊版标准中“误差”的概念。

原标准的测量结果的表达形式不能适应当今国际、国内的共识。国际计量局早在上世纪80年代初就已经确定采用不确定度来表达测量结果了，国际电工委员会的标准IEC 60359：2001[1]《电工和电子测量设备性能表示》的6.3也规定：“如果一份与设备有关的IEC产品标准是按照‘最大误差极限来制定，则依据本标准应对任意给定工作条件集合规定不确定度极限”，也就是说，要将用“最大误差极限”表达测量结果改变为用“不确定度极限”表达测量结果。于是本系列标准用“不确定度”的概念代替“误差”的概念。

（2）新版標准中补充对仪表及其附件的电磁兼容性（EMC）要求。

电子技术的进步推出了各种电子变换器，电子变换器优点突出，但是电子变换器的出现又带来了很多新的问题，比如说波形畸变的影响、电磁兼容性的问题等。IEC 60051系列标准在修订过程中，面对这些问题加以规范，增加了EMC的要求。新版IEC 60051标准的电磁兼容性要求参照IEC 61326-1：2012[2]《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第1部分：一般要求》以及IEC 61326-2-1：2012[3]《测量、控制和实验室用的电设备 电磁兼容性要求 第2-1部分：特殊要求-无EMC防护场合用敏感性试验和测量设备的试验配置、工作条件和性能指标》中的技术指标要求执行。

（3）新版标准基于IEC 61010-1：2010[4]和IEC 61010-2-030：2010[5]的电气设备安全要求，更新了安全符号与安全要求。

尽管IEC 60051：1997系列标准已经采用了IEC 61010-1：1990《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》，但是IEC 61010-1已一再修订，出现了amendment 1 （1992） 和 amendment 2 （1995） 并且修订为IEC 61010-1：2001的第二版，IEC 61010-1：2010的第三版。显然IEC 60051：1997系列标准在安全要求方面已不适用了。新版IEC 60051系列标准的电气安全要求参照IEC 61010-1：2010和IEC 61010-2-030：2010《测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第2-030部分：试验和测量电路的特殊要求》中的技术指标要求执行。

（4）新版标准增加了服务环境、操作方式、机械条件以及防护等级的分类。

旧版标准中仪表及其附件的应用条件可以看成是实验室仪表的受控环境条件，但是仪表在实际应用过程中的外围环境条件并不像实验室环境那样简单。考虑到仪表的实际使用情况，新版IEC 60051系列标准给出了仪表和附件的操作方式分类，以及防护等级分类，对仪表及其附件使用的气候环境条件和机械条件进行了限定，使仪表能适应各种环境条件。

（5）新版标准增加了贮存和运输条件。

按照IEC 60359：2001《电工和电子测量设备性能表示》标准的4.3规定：“制造商应对每个规定的影响量规定极限条件、贮存和运输条件”，IEC 60051：1997标准不符合上述要求，没有规定贮存、运输条件和极限工作条件，给仪表的使用者带来很多困惑。新版IEC 60051系列标准增加了仪表及其附件的贮存、运输条件和极限工作条件。

4 结束语

新版IEC 60051系列标准在修订过程中采用不确定度表达测量结果，增加了对电磁兼容性的要求，以最新的国际安全标准IEC 61010-1：2010规范产品的安全要求，增补了仪表使用的气候环境条件和机械环境条件，使仪表的选择性、使用的广度得到了极大的延展，增加了仪表及其附件的贮存和运输条件，使新版IEC 60051系列国际标准成为能够体现当今世界技术水平的产品标准，更好的体现产品订货技术规范。

参考文献：

[1]IEC 60359，Electrical and electronic measurement equipment-Expression of performance[S]. 2001.

[2]IEC 61326-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use-EMC requirements-Part 1： General requirements[S]. 2012.

[3]IEC 61326-2-1，Electrical equipment for measurement， control and laboratory use-EMC requirements-Part 2-1： Particular requirements-Test configurations， operational conditions and performance criteria for sensitive test and measurement equipment for EMC unprotected applications[S]. 2012.

[4]IEC 61010-1，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use-Part 1： General requirements[S]. 2010.

[5]IEC 61010-2-030，Safety requirements for electrical equipment for measurement， control， and laboratory use-Part 2-030： Particular requirements for testing and measuring circuits[S]. 2010.