DL／T 2268-2021  直流电场测量仪校准规范

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8.2.1外观及标志检查

目测法检查仪器外观是否完好，固定装置是否符合5.1的要求，电缆与插头插座是否符合5.2的要 卑标志是否清晰断正确，是否符合5.4的要求。

仪器按说明书通电，预热5min后，仪器应有正常示值。使用电池的场强仪单元应检查电池 示，观察电量是否充足。

门窗标准规范范本8.2.3基本误差试验

a）按照图1搭建校准系统，所有测量用设备通电，按技术说明书规定时间预热。 b）将直流电场测量仪放入校准装置，使直流电场测量仪的上表面与校准装置的接地极板平行且 紧密接触，使其试品中心与安装孔的中心重合，且轴向与电场方向平行，设置直流电场测量 仪的开关为开启的工作状态。 c 固定直流场高压极的电压保持不变，同时离子流极和控制极之间的电压差保持不变的情况 下，改变控制极的施加电压，使得离子流进入校准区域，由直流高压表测得直流场高压极板 上的电压值，由直流电流表测得离子流值。按附录A中规定的计算方法得到离子流密度值和 设定的电场强度值。 d）直流场高压极板电压值、离子流密度值、设定电场值和测量仪示值记录在表C.2中。 e） 按照每个量程10%、20%、50%、80%、100%满度值的电场值，同时建议包含电磁环境标准 限值15kV点，重复c）和d）的步骤进行校准，直到完成所有校准点。 将设定值减去电场测量仪示值，计算得到电场强度修正值，并记录在表C.4中。

8.2.4温度和湿度附加误差试验

相对湿度范围为30%～70%，选择湿度间隔不应超过10%，建议选择30%、40%、50%、60% 5个点作为湿度点，也可根据用户要求选择湿度点。试验时注意保持环境温度20℃～25℃的要

直流电场测量仪校准间隔不宜超过1年。

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附录A （规范性） 直流电场计算

场，由于空间电荷的存在，其场强E应满足泊

式中： P空间电荷密度； %一真空介电常数。 在单向电场力的作用下，离子沿电力线以速度V二kE运动，形成离子流，其密度j为 j=pkE... 式中： K一一离子迁移率。 在无旋场中，可用一个标量函数表征它的特性，因此直流电场中，电场强度与电位函娄 下关系：

P 一空间电荷密度； 60 一真空介电常数。 在单向电场力的作用下，离子沿电力线以速度V二kE运动，形成离子流，其密度j为

在无旋场中，可用一个标量函数表征它的特性，因此直流电场中，电场强度与电位函数 下关系：

式中： 一电位。 公式（A.1）～公式（A.3）是描述直流电场的基本方程。 当空间电荷存在时，通常认为平行极板之间的电场是简单的一维电场，由公式（A.1）和公式（A.2）得

）～公式（A.3）是描述直流电场的基本方程， 存在时，通常认为平行极板之间的电场是简单的一维电场，由公式（A.1）和公式（A.2）得

Z——从高压极板到接地极板的距离。 解此微分方程，有

3jU. E2 + 2jd E3 keo keo

I直流电流表测得的离子流的大小，A； S一电流传感板的面积，m。 当平行极板之间的离子密度达到一定数量时，将阻碍相同极性的电荷通过极间区进入校核

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限据测得k以及任意的一组j和UT，即可解出公式（A.6）中的E1，再带入公式（A.5），便可求 子流时的直流电场E。

直流电场测量仪校准结果的不确定度评定方法

本文件给出了校准直流电场测量仪时典型情况下合成不确定度的各分量，一些特殊情况下的不确 定度源项尚未考虑，估计这些不确定度分量时宜进一步判断，并以本附录所考虑的内容为指导。

根据校准方法，被校直流电场测量仪示值误差的计算公式（B.1）为

E一一被校直流电场测量仪读取示值，kV/m； Eo—直流电场测量仪校准装置输出的标准值，kV/m AE——被校测量仪的示值误差，kV/m。

B.3不确定度传播率和灵敏系数

由于以上各分量互不相关，故按公式（B.2）计算合成标准不确定度：

u.(AE) 被校直流电场测量仪示值误差的合成标准不确定度，kV/m u(E) 被校直流电场测量仪引入的标准不确定度，kV/m； u(E。) 直流电场测量仪校准装置引入的标准不确定度，kV/m； C 灵敏系数，为公式（B.1）对输入量E的偏导数； C2 灵敏系数，为公式（B.1）对输入量Eo的偏导数。 灵敏系数分别按公式（B.3)、公式（B.4）计算：

式中： 直流电场测量仪校准装置输出的标准值E。的灵敏度系数。

B.4标准不确定度来源

3.4.1被校直流电场测量仪引入的标准不确定度u(E)来源如下： a）被校直流电场测量仪电场测量分辨力引入的标准不确定度u(E) b）被校直流电场测量仪电场测量重复性引入的标准不确定度u(E) 注: 当u(E)> u(E) 时, u(E) 可不重复计入。

u.(E)=/cu(E)+[c,u(E)]

AE C,=CE aE OAE C2=CE,0 aE,

B.5标准不确定度评定

B.5.2.2数字仪表测量高压极板直流电压

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u.E.)=U/..

b）如果数字仪表有检定证书，设定其最大允差区间内服从均匀分布，由此引入的标准不确 u,(E,)=MPEl/V3

仪表测量高压极板直流电压时分辨力引入的标

定因数字仪表测量高压极板直流电压时分辨力产生的误差，其区间半宽度为dl/2，服从均匀分 标准不确定度为

5直流分压器分压比例误差引入的标准不确定

u.(E.)=d, / 2/3 (B.)

a）如果直流分压器校准证书中给出了分压比例的扩展不确定度U及包含因子k，其标准不确定度为 us(E)=U/k· (B.14) b）如果直流分压器有检定证书，设定其最大允差区间内服从均匀分布，由此引入的标准不确定度为 us(E)=MPE| / V3 (B.15)

B.5.2.6平行极板间距引入的标准不确定度u.(E）

平行极板间距可以从近期续多次检定/校准之后的长度变化中估计出来。可采用最近两个检定/校 准周期中平行极板间距的差值或差值的最大值作为分布区间，设定其区间半宽度为dt/2，服从均匀分 布，其标准不确定度为

u(E.)=d, /2/3

2.7电压源稳定性引入的标准不确定度u(E。） a） 如果电压源校准证书中给出了稳定性的扩展不确定度U及包含因子K，其标准不确定度为 u,(E.)=U/k... (B.17） b）如果电压源有检定证书，设定其最大允差（MPE）区间内服从均匀分布，由此引入的标准不 确定度为

B.5.2.9校准环境中背景波动引入的标准不确

校准环境中背景波动引入的标准不确定度u(E

u,(E,)=|[MPE|/ V3

ug(E)=drou /2/3

准环境中背景波动会对校准电场产生影响，如果无法忽略这一影响时，可以通过长期不间断的 获得校准环境中背景电场序列N={N，N，N，N,)，取序列中最大值，并设定服从均匀分 标准不确定度为

2.10直流电场测量仪校准装置引入的标准不确

直流电场测量仪校准装置引入的标准不确定度u(E.）可以通过以下公式获得：

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ug(E.)=|Mlmx / V3

(E)=u(E)+u(E)+u(E,)+u(E)+(E)+u(E)+u(E)+g(E)+ug(E)..

B.6不确定度分量一览表

不确定度分量汇总见表B.1。

注：“*”表示概率分布类型与k值取决于实际情况

B.7合成标准不确定度

2）中的全部不确定度分享均互不相关。合成标

u(E)* +u(E)? +u(E)* +uz(E)* +u,(E) +u(E) +us(E) +ug(E) (AE)= (B.2 +u(E)+u(E)+u(E)

B.8扩展不确定度评定

扩展不确定度U(△E)按公式（B.23）计算

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附录C （资料性） 直流电场测量仪校准记录表

直流电场测量仪校准原始记录见表C.1，直流场强测量仪基本误差实验记录见表C.2，附加温度和 湿度误差试验记录见表C.3，校准证书内页格式见表C.4。

表C.1直流电场测量仪校准原始记录表

表C.2直流场强测量仪基本误差实验记录表

路基标准规范范本表C.3附加温度和湿度误差试验记录表

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1JGB/T37543—2019 流密度的测量方法