JJG 677-2006光干涉式甲烷测定仪

中华人民共和国国家计量检定规程光干涉式甲烷测定器2006-03-08发布2006-09-08实施国家质量监督检验检疫总局发布光干涉式甲烷测定器检定规程1范围 2引用文献 3概述 4计量性能要求 4.1示值误差 4.2测量重复性 5通用技术要求 5.1外观及通电检查 5.2气密性 5.3扩散性能 5.4跌落试验 6计量器具控制 6.1检定条件 6.2检定项目 6.3检定方法 6.4检定结果的处理 6.5检定周期 附录A20℃时压力与甲烷体积分数的对应关系表 附录B检定证书(内页)格式 附录C检定结果通知书(内页)格式 附录D检定原始记录格式 1光干涉式甲烷测定器检定规程本规程适用于光干涉式甲烷测定器(以下简称测定器)的首次检定、后续检定和使2引用文献光干涉式甲烷测定器，是通过测量气体折射率的变化对气体成分进行定量分析的携带式仪器，测量范围主要有(0～10)%CH,和(0～100)%CH₄两种。(0～10)%CH₄测定器用于测量煤矿井下空气中甲烷的体积分数低于10%CH₄的场所。(0～100)%CH₄测定器用于测量煤矿井下空气中甲烷的体积分数高于10%CH₄的场所。测定器主要由电路、光路、气路等系统组成。测定器内部的光路系统如图1所示。由光源发出的光，经聚光镜和狭缝到达平面镜，并经其反射与折射形成两束平行光，分别通过空气室和甲烷室，再经折射棱镜折射后，两束光在0点及0点附近经平面镜折射与反射，一同进入反射棱镜，再反射入望远镜系统，在物镜的焦平面上产生干涉条纹。JJG677—20062测定器的检定采用压力法。根据测定器的工作原理，被测环境中没有甲烷气体时，测定器的甲烷室与空气室均充入的是空气，折射率和光程相同，测定器中的干涉条纹不产生移动。当被测环境有甲烷气体时，由于甲烷室的气体成分变化，折射率发生改变，甲烷室的光程也随之变化，干涉条纹便发生移动。干涉条纹的移动量与甲烷体积分数成比例。测量这个移动量，便可测量出空气中的甲烷体积分数。当甲烷室与空气室同样充入的是空气，改变甲烷室的压力时，甲烷室的气体折射率和光程同样要发生变化，干涉条纹也要移动。干涉条纹的移动量与施加于甲烷室的压力成比例。在一定的温度条件下，引起相同干涉条纹移动量的甲烷体积分数和压力的对应关系式为：式中：x对应压力p的甲烷体积分数，%CH₄;检定测定器时，用标准压力计测量施加于测定器甲烷室的压力，由上式换算出对应的标准甲烷体积分数与被检测定器示值进行比较。4计量性能要求4.1示值误差测定器示值误差用绝对误差表示。在规定的工作条件下，测定器示值与标准值之差不应超过表1、表2的规定。分段/%CH₄0<x≤14<x≤77<x≤10分段/%CH₄4.2测量重复性测定器的测量重复性用连续6次测量的标准偏差表示，其值不应超过相应示值误差的三分之一。5通用技术要求5.1外观及通电检查5.1.1外观检查测定器应有名称、型号、编号、制造日期、制造厂名、测量范围及表示单位和符号、防爆及煤安标志，国产测定器还应有制造计量器具许可证标志及编号。3转动调零手轮应能找到干涉条纹，并应明亮清晰，不得有影响读取示值的弯曲和倾转动测微手轮，干涉条纹的移动量应与测微手轮的5.1.2.3测微分度盘的检查光学零件不应有显著的和影响测量的腐蚀、气泡、砂眼、麻点、擦痕、指印和灰尘测定器经扩散性能试验后，因甲烷扩散到空气室而引起干涉条纹移动，其零位变化不得超过0.1%CH₄o5.4跌落试验测定器经跌落试验后，(0～10)%CH,测定器干涉条纹的移动量应小于0.2%CH₄,(0～100)%CH₄测定器干涉条纹的移动量应小于2%CH₄。6计量器具控制环境温度：(15~35)℃,波动不大于±2℃;环境相对湿度：<85%;周围环境应6.1.2检定设备检定使用的计量标准器为标准压力计，或采用标准压力计构成的光干涉甲烷测定器计量标准器的测量范围和最大允许误差应满足表3和表4的要求。4表3检定(0～10)%CH,测定器计量标准器测量范围和最大允许误差要求被检测定器的测量段0<x≤14<x≤77<x≤10最小测量范围/Pa0~5500～22000～39000～7000最大允许误差/Pa注：当计量标准器用于检定测定器的两个(或两个以上)测量段时，计量标准器的测量范围应满足高段的要求，最大允许误差应满足低段的要求。对采用单一量程计量标准器，其测量范围应不小于7kPa,最大允许误差应不大于±8Pa。表4检定(0～100)%CH,测定器计量标准器测量范围和最大允许误差要求注：当计量标准器用于检定测定器的两个(或两个以上)测量段时，计量标准器的测量范围应满足高段的要求，最大允许误差应满足低段的要求。对采用单一量程计量标准器，其测量范围温度计的最小分度值≤0.5℃,测温装置的最大允许误差为检定前，标准器具、被检测定器、配套设备等，应在检定条件下放置不少于4h。6.2检定项目测定器检定项目见表5。检定项目首次检定后续检定使用中检验外观及通电检查十十+跌落试验+气密性+十+扩散性能+示值误差++十重复性++2.测定器经拆装、维修或更换主要元件后，对计量性能有较大影响的，其后续检定按首次检定进行。56.3.1外观和通电检查测定器外观和通电用目测和手动检查。在混凝土上放置厚度为50mm的木板，将(0～10)%CH₄测定器零位调到1.00%CH₄,(0～100)%CH₄测定器零位调到10.0%CH₄。去掉测定器护套，除目镜面外6.3.3气密性能检查连接空气室的盘形管应通畅，管壁及连接处应无漏气。然后将测定器零位调到1.00%CH₄处，将甲烷室进出气嘴堵上，置于扩散箱内。向箱内充入体积分数为(2.0~2.5)%CH₄的空气中甲烷混合气体，保持扩散箱内外气压平衡。3h后取出测定器，取6.3.5示值误差54图2检定系统示意图4—气体(微调)加压器；5一放气阀6.3.5.2对测量范围为(0～10)%CH₄的测定器检定1%CH₄,3%CH,6%CH₄,9%CH₄4点，对测量范围为(0~100)%CH₄的测定器检定5%CH₄,10%CH₄,30%CH₄6按式(2)计算示值误差。6.3.5.4检定环境温度不是20℃时，输人压力按式(3)换算。式中：p——在环境温度t时，对应测定器甲烷体积分数x%CH₄点的压力值，Pa;x——对应压力p的甲烷体积分数，%CH₄。6.3.6.1检定点的选择：对测量范围为(0～10)%CH₄的测定器取3%CH₄为检定点，对测量范围为(0~100)%CH₄的测定器取30%CH₄为检定点。6.3.6.2检定次数：重复6次。按式(3)计算检定点对应压力值，按图2连接测定器、气体加压器和计量标准器。对测定器甲烷室施加计算的压力，稳定后第1次读取测定器示值。然后将压力降至零，再对测定器甲烷室施加同一压力值，稳定后第2次读取测定器示值。重复以上步骤，共作6次。6.3.6.4以式(4)计算的标准差为测定器的重复性。6.4检定结果的处理按本规程检定合格的测定器，发给检定证书，不合格的发给检定结果通知书，并注测定器的检定周期一般不超过1年。检定数据应记入统一格式的原始记录内，保持时间最少为2年。测定器经过非正常震动、修理拆洗或更换主要元件后，应该及时送检。7附录A甲烷体积分数/%CH0123456789压力/kPa04.1414.658甲烷体积分数/%CH0压力/kPa041.4146.588附录B检定证书(内页)格式检定项目技术要求检定结果外观及通电检查跌落试验气密性扩散性能示值误差测量重复性JJG677—20069附录C检定结果通知书(内页)格式检定项目技术要求检定结果外观及通电检查跌落试验气密性扩散性能示值误差测量重复性不合格项目：附录D送检单位仪器名称 型号量程制造厂出厂编号 检定依据检定用标准和主要配套设备