天津市地方计量技术规范
JJF (津) 164-2026
力变送器校准规范
Calibration Specificationfor Load value Transmitter
2026-03-27 发布 2026-06-27 实施
天津市市场监督管理委员会发布
归口单位： 天津市市场监督管理委员会
主要起草单位： 中航长城计量测试(天津)有限公司
本规范委托中航长城计量测试(天津)有限公司负责解释
本规范主要起草人：
吕国义 [中航长城计量测试(天津)有限公司]冯志超 [中航长城计量测试(天津)有限公司]
庞硕 [中航长城计量测试(天津)有限公司]参加起草人：
马健童 [中航长城计量测试(天津)有限公司]郭相亨 [中航长城计量测试(天津)有限公司]
任红磊 [中航长城计量测试(天津)有限公司]
引言
本规范以JJF 1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》为依据进行起草。
本规范为首次发布。
力变送器校准规范
1 范围
本规范适用于配传感器的力变送器、力值变送器、称重变送器等类型变送器新制造、使用中和维修后的校准。
2 引用文件
本规范引用下列文件
JJG 391-2009 力传感器检定规程
JJG 882-2019 压力变送器检定规程
JJF 1011-2006 力值与硬度计量术语及定义
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语
JJF 1011界定的及以下术语和定义适用于本规范
3.1 直线度
递增力值的校准曲线与工作直线的最大偏差。通常用额定输出的百分比表示。
3.2 滞后
指从零负荷开始，对力变送器施加递增符合至额定负荷，再从额定负荷递减至零负荷，由此得到相同负荷点输出值的差值的最大值，有时又称“进回程差”。
3.3 零点漂移
零点漂移是指测量仪器在力值为零时，输出信号随时间或环境条件变化而发生的非
预期偏移。
4 概述
力变送器也称力值变送器、称重变送器， 是一种将力传感器或者称重传感器感受的
力值信号经过滤波、放大与调理后变成标准工业信号输出的仪器，通常输出信号类型是(4～20)mA、(0～10)V、(0～5)V 或者(1～5)V，和传感器组合在一起使用，具备零点调节和增益调节的功能。
5 计量特性
5.1 直线度
直线度误差不超过±0. 5%FS。
5.2 重复性
重复性不超过 0.5%FS。
5.3 滞后
滞后不超过±0.5%FS。
5.4 零点漂移
零点漂移不超过 0. 1%FS。
注：以上指标不用于合格性判定，仅供参考
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 温度：(15～25)℃ , 湿度：≤80 %RH。
6.1.2 环境条件还应满足所用标准器和其它配套设备正常使用的其它要求。
6.2 测量标准及配套设备
6.2.1 力标准机
选用电子式叠加力标准机、液压式叠加力标准机、杠杆式力标准机或者静重式力标准机，最大允许误差不大于被校力变送器直线度最大允许误差绝对值的 1/3。
6.2.2 直流电流表
测量范围：(0～25)mA，最大允许误差±0.05%。
6.2.3 直流电压表
测量范围：(0～50)V，最大允许误差±0.05%。
6.2.4 直流稳压电源
(0～30)V,电压示值误差±0.2%。
7 校准项目和校准方法
7.1 校准项目
表 1 校准项目
7.2 校准方法
7.2.1 安装及预热
7.2.1.1 使用任何加载装置都必须保证传感器和加载装置之间接触面的质量。力传感器两端应配用具有合适结构和足够刚度的连接件，与加荷装置连接的部位应平滑，不得有锈蚀、擦伤及杂物。
7.2.1.2 力传感器的安装应保证力传感器的主轴线和加载轴线相重合，使倾斜负荷和偏心负荷的影响减到最小。
7.2.1.3 校准前必须按照正确的接线方法将力传感器与变送器仪表器相连，当使用外部激励电源时，应在带负载 (即力传感器的输入端与激励电源连接)的状态下调节激励电源，将其输出电压调节到力传感器规定的激励电压，并通电预热。预热时间应符合说明书规定且不低于 1 小时。在各个部分稳定后，方可进行校准。
注：如力传感器和变送器一体化，可加入激励电源后直接进行通电预热。
7.2.2 零点漂移
观察并记录电流表或电压表测量的力变送器输出值在 30min 内变化，根据公式(1)计算力变送器的零点漂移 Zd。
Zd 式中：Zd ——零点漂移，%FS;
Bom ex ——零点输出最大值，V 或者mA;
Bo min ——零点输出最大值，V 或者mA;
——输出量程范围，V 或者mA;
7.2.3.3 校准点一般不少于 6 个点，推荐为测量范围上限的 10%，20%，40%，60%，80%， 100%。
7.2.3.4 逐级加载校准点，直到测量范围上限，在每一个校准点到达后，保持 30s，再用电流表或电压表读取输出值，避免变送器的采集时间不足造成结果偏差。
7.2.3.5 到达上限后，逐级递减，在每一个校准点到达后，保持一定时间，再读取输出值，避免变送器的采集时间不足造成结果偏差。
7.2.3.6 退回零点后，保持 1min，读取零点输出值。
7.2.3.7 连续进行 7.2.3.1～7.2.3.6 步骤 3 次。
7.2.3.8 根据上述校准结果，按公式(2)～公式(5)计算相应的技术指标(参见图1)
图 1 力变送器校准曲线图校准点上下限确定的端点直线由下式(2)确定：
(2)
式中： ——第 i点的计算理论值，V 或mA;
——额定输出平均值，V 或mA;
——零点输出值，V 或mA;
F ——测力范围上限，N;
——第 i点的校准力值 N;
直线度指进程曲线与端点直线偏差的最大值，由下式(3)计算：
(3)
式中： ——直线度，%FS;
——额定输出平均值，V 或mA;
——输出值与计算理论值的最大偏差，V 或mA;
重复性指 3 次重复校准时各校准点数值的极差最大值，由下式(4)计算：
(4)
式中： ——重复性，%FS;
——额定输出平均值，V 或mA;
——重复校准时各校准点数值的极差最大值，V 或mA;
滞后指回程校准曲线与进程校准曲线偏差的最大值，由下式(5)计算：
(5)
式中： ——滞后，%FS;
——额定输出平均值，V 或mA;
——回程输出值与进程输出值最大偏差，V 或mA;
7.3 校准结果表达
经校准后的湿度发生器应出具校准证书，证书中至少应包括以下信息：
a) 标题“校准证书”;
b) 实验室名称和地址;
c) 校准地点(如果与实验室的地址不同);
d) 证书的惟一性标识(如编号)，页码及总页数的标识;
e) 客户的名称和地址;
f) 被校对象的描述和明确标识，如型号、生产厂家和序列号等信息;
g) 校准日期，如与校准结果有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;
h) 如果与校准结果有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;
i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;
j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;
k) 校准环境的描述，应包括环境温度、相对湿度等;
l) 校准结果及其测量不确定度的说明;
m) 对校准规范的偏离的说明;
n) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识;
o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;
p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。
8 复校时间间隔
由于复校时间间隔的长短是由变送器的使用情况、使用者、本身质量等诸多因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况决定其复校时间间隔，建议一般不超过 12 个月。
附录 A
校准原始记录参考格式
第页共页
校准用主要计量标准器具
校准人： 核验人： 校准日期： 年月日
附录 B
校准证书内页参考格式
校准结果
零点漂移 Zd(%FS):
以下空白
附录 C
测量结果不确定度评定示例
1. 测量方法
选用测量范围为 100N～15kN 的 0.01 级静重式力标准机、34461 数字多用表 20mA挡，技术指标：±(0.0016%×示值+0.0002%×20mA)，校准测量范围为 1kN～10kN 的力变送器，选取 10kN 校准点为示例，进行力值测量结果不确定度评定。
2. 测量模型
根据直线度误差，建立校准模型为：
L (C.1)
式中：L —直线度，%FS;
θf —额定输出，mA;
θ —第 i 点的实际输出值，mA;
θi —第 i 点的计算理论值，mA;
其中：
式中：θi —第 i点的计算理论值，V 或mA;
θf —额定输出，V 或mA;
θ0 —零点输出值，V 或mA;
F —输出范围上限，N;
Fi —第 i点的校准力值，N;
3. 不确定度来源
a)力变送器重复性引入的不确定度u1 b)数字多用表引入的不确定度u2
c)静重式力标准机引入的不确定度u3
4. 不确定度分量评估
a)力变送器重复性引入的不确定度u1
校准点为 10kN，重复测量 10 次，其值分别为(mA)：20.001、20.003、20.001、
20.001、20.002、20.002、20.003、20.001、20.002、20.004，实验标准偏差为：
以三次测量的算数平均值作为测量结果，则由测量重复性引入的不确定度为：
电流θ对测量模型输出量的灵敏度系数C1 = 1
b)数字多用表引入的不确定度u2
数字多用表 20mA 测量档的最大允许误差为±(0.0016%×示值+0.0002%×20mA)， 10kN 力变送器的输出电流为 20mA，所以半宽度 a=(0.0016%×20+0.0002%×20) mA=0.0004mA。在区间内可认为服从均匀分布，取 k= √3，故：
电流θ对测量模型输出量的灵敏度系数C2 = 1
c)静重式力标准机引入的不确定度u3
静重式力标准机准确度等级为 0.01 级，在 10kN 校准点最大允许误差为±(0.01% ×10)kN，所以半宽度 a=(0.01%×10)kN=0.001kN。在区间内可认为服从均匀分布，取 k= √3，故：
力值F对测量模型输出量的灵敏度系数C3 = __1.6mA · kN__1
表 1 标准不确定度分量一览表
5. 合成不确定度
各输出量的标准不确定度近似不相关，根据不确定度传播定律，其合成标准不确
定度为：
6. 扩展不确定度
去包含因子 k= 2，则其扩展不确定度为：
U = k × uc = 0.003mA
