非色散红外甲烷传感器校准规范.doc

JJF淮南市计量测试研究所校准规范 JJF(淮)01-2009煤矿用非色散红外甲烷传感器2009 发布 200 实施淮南市计量测试研究所 发布JJF(淮)01-2009煤矿用非色散红外甲烷传感器校准规范JJF(淮)01-2009 本规范经淮南市计量测试研究所于 日批准，并自 日起实施。归 口 单 位：淮南市计量测试研究所起 草 单 位：安徽省淮南市计量测试研究所本规范由安徽省淮南市计量测试研究所负责解释JJF(淮)01-2009本规范主要起草人：贾永康(淮南市计量测试研究所)高 凯(淮南市计量测试研究所)JJF(淮)01-2009煤矿用非色散红外甲烷传感器校准规范1.范围本规范适用于煤矿用非色散红外甲烷传感器（以下简称仪器）计量性能的校准。2.引用文献AQ62112008煤矿用非色散红外甲烷传感器MT2101990煤矿通讯、检测、控制用电工电子产品基本试验方法JJF10591999测量不确定度平定与表示 JJF10712000国家计量校准规范编写规则3.术语3.1显示值 仪器显示的测量数值。3.2零点 仪器在清洁空气中正常工作时的显示值。3.3标定点 仪器为满足测量准确度所选择的标准值。3.4报警点 仪器依据使用要求所预先设置的报警启动值。3.5基本误差 在正常试验条件下确定的仪器测量误差值。3.6响应时间 甲烷浓度发生阶跃变化时，仪器显示值或输出信号值达到稳定值的90%的时间。4仪器分类4.1A类传感器：用于环境监测，测量范围(010)% CH4；4.2类传感器：用于环境监测，测量范围(0100)% CH4；4.3类传感器：用于瓦斯抽放管道监测，测量范围(0100)% CH4；5.计量特性JJF(淮)01-20095.1外观与通电检查 应符合AQ62112008中5.6的规定。5.2显示值稳定性在（0X10）CH4测量范围，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.04CH4。在（10X100）CH4测量范围，甲烷浓度恒定时，传感器显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）变化量不超过0.4CH4。5.3基本误差仪器的基本误差应符合下列规定：A、B类仪器测量基本误差应符合表1的规定：表1测量范围CH4基本误差%CH40.001.000.061.00100真值的6%C类仪器测量基本误差应符合表2的规定：表2测量范围CH4基本误差%CH40.001.000.071.00100真值的7%5.4响应时间A、B类仪器的响应时间应不大于25s；C类仪器的响应时间应不大于50s。5.5报警功能5.5.1仪器应具有报警功能，、类仪器为超上限报警，并在（0 5）%CH4范围内可任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过0.05%CH4。C类仪器为超下限报警，并在（2535）%CH4范围内可任意设置报警点，报警显示值与设定值的差值应不超过0.5%CH4。5.5.2报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声压级应不小于80dB（A）；光信号应能在20m远处清晰可见。5.6绝缘电阻 仪器本安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻应不小于50M。5.7负载特性输出频率、电流信号的仪器，外接负载电阻在（0500）范围内变化时，其对应甲烷浓度值的变化应不超过相应基本误差的规定。JJF(淮)0120096.校准条件6.1环境条件6.1.1环境温度：(1535)。6.1.3相对湿度：（4575）：6.1.2大气压力：（86116）kPa。6.1.4周围环境应无影响校准的干扰气体。6.2校准用标准器及其它主要设备6.2.1仪器使用氮气中甲烷标准气样(以下简称标准气样)应采用经国家计量部门考核认证的单位提供的气样，其不确定度不大于2。A类仪器各项校准所用气样应符合表3要求，B、C类仪器各项校准所用气样应符合表4要求。表校准项目所需气样及取值范围CH4。基本误差校准0.50，1.50，2.00，3.50，6.50，9.00响应时间校准2.00报警误差校准1.20负载特性校准漂移校准零点漂移清洁空气量程漂移注：标准气样值与标准气样标称值的允许偏离应不超过10。表4校准项目所需气样及取值范围CH4。基本误差校准0.50，8.50，20.0，35.0，60.0，85.0响应时间校准20.0报警误差校准1.20（适用B类）；32.0（适用C类）负载特性校准漂移校准零点漂移清洁空气量程漂移注：标准气样值与标准气样标称值的允许偏离应不超过10。6.2.2校准用主要仪器1）零点气体清洁空气JJF(淮)0120092）气体流量计测量范围：(301000)mLmin；准确度：2.5级。3）秒表分度值不大于0.01s的电子秒表或机械秒表4）频率计(01000)kHz；稳定度：110-6。5）直流稳压电源输出电压：(030)V，输出电流：2A。6）电阻箱（01000），准确度不低于0.5级。7）声级计准确度不大于II级。8）直流电流表（0100）mA，准确度不低于0.5级。9）兆欧表 等级应符合MT2101990中7.1.2的规定。7.校准方法7.1外观与通电检查 用目测及通电手动法进行。7.2显示值稳定性校准和基本误差校准7.2.1仪器校准时气体流量在以下需通标准气体的校准中，除报警误差校准外，其余校准的通气流量应按仪器使用说明书规定的流量进行（以下简称规定流量）。7.2.2仪器示值校准。待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量对A类传感器通入2.00%CH4的标准气样，对B 类传感器通入20.0%CH4的标准气样，通气时间3min；对C类传感器通入20.0%CH4的标准气样，通气时间5min，然后将传感器显示值调至与标准气样值一致（上述步骤在以后简称为校准传感器）。继续通气，再观察1 min，记录1 min内传感器的显示值的最大值与最小值的差值，重复三次，取最大值。7.2. 3基本误差校准。校准传感器3次，在以后的测定中不得再次校准。待仪器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量向A、B类传感器分别依次通入表3、表4 中基本误差项规定的标准气样各3min，或向C类传感器依次通入表4 中基本误差项规定的标准气样各5min， 记录传感器的显示值或输出信号值（换算为甲烷浓度值）。重复测定4次，取后3次的算术平均值与标准气样的差值即为基本误差。JJF(淮)0120097.3响应时间 将制造厂提供的扩散取样注气装置与仪器进气部位相接，校准传感器，记录显示值。然后再通入清洁空气，待仪器零点稳定后，把按规定流量通有标准气样的注气装置迅速换到取样头上，并记录传感器的显示值达到原显示显示值90%所需要的时间，测量3次，取其算术平均值。标准气样值应符合表3、表4的规定。7.5报警功能校准7.5.1报警误差将传感器校准好，A、B类传感器报警点设置在1.00%CH4，C类传感器报警点设置在30.0%CH4。待仪器零点稳定后，对A、B类传感器缓慢通入1.20%CH4的标准气样，记录出现声、光信号瞬间传感器的显示值，计算设定报警点与显示值的差值。对C类传感器通入32.0%CH4的标准气样，待传感器显示值稳定后，缓慢降低通气流量直到为零，记录出现声、光信号瞬间传感器的显示值，计算设定报警点与显示值的差值。 7. 5.2报警声级强度测量 报警声响强度用声级计测量，环境噪音应小于50dB（A）。将声级计置于仪器的报警声响器轴心正前方1m处，测量3次，取其平均值。7. 5.3光报警信号在黑暗环境中距仪器20m处进行观察，应清晰可见。7.6仪器漂移传感器在正常工作条件下，连续工作24h，前8h,每隔2h分别通入清洁空气和约为3.50%CH4（低浓度）/35.0%CH4（量程为0.00%CH440.0%CH4）/75.0%CH4（量程为0.00%CH4100.0%CH4）气体标准物质，记录各次测量的零点及传感器通入标气时的的示值。24h后再测量传感器的零点及通入气体标准物质,记录仪器示值。零点测量值间的最大偏差为传感器的零点漂移。通入气体标准物质的测量值按式（2）计算。示值测量值之件的最大偏差为传感器的量程漂移。Xi=Si-Zi （2）式中：Xi第i次通入的气体标准物质的测量值Zi第i次零值Si第i次通入的气体标准物质的显示值7.7绝缘电阻 参照MT21090中7规定的方法进行。7.8负载特性将传感器输出端串接500电阻，按仪器基本误差测量方法的步骤操作和计算，读取传JJF(淮)012009感器在外接负载电阻为500时的输出电信号值，每点作三次，取其算术平均值为传感器各点输出电信号值。并按产品说明书的规定的方法换算成甲烷浓度值，换算的各测量点甲烷浓度值与传感器外接负载电阻为0时的甲烷浓度值之差应不超过传感器的基本误差的规定。8.校准结果的处理经校准的传感器发给校准证书，出具校准证书时应同时给出校准结果和测量不确定度。校准记录见附录A，校准证书模式见附录B。9.复校时间间隔 建议传感器的复校时间间隔最长不超过1年。 附录A 淮南市计量测试研究所煤矿用非色散红外甲烷传感器校准记录委托单位： 仪器名称： 地 址： 制 造 厂： 型号/ 规格： 出厂编号： 量程： %CH4 校准用标准和主要设备：甲烷传感器检定配套装置；通用计数器；空气中甲烷标准气体校准依据：JJF(淮)012009煤矿用非色散红外甲烷传感器校准规范 环境温度： 环境湿度： %RH 大气压： kPa 校准时间: 年 月 日一、 外观及通电检查：是否符合5.1的规定 ： 符合 不符合二、 显示值稳定性单位：% CH4测次项目123显示值最大值显示值最小值差值差值最大值三、 基本误差：标准值/%CH4123平均值基本误差四、 响应时间测次123平均值响应时间测量值/s五、 报警误差：（设定值： /% CH4 ）报警显示值：% CH4，报警误差： % CH4。六、报警声级强度测次123平均值报警声级强度测量值/dB七、 光报警信号在黑暗环境20米处是否清晰可见 是 否 八、 绝缘电阻（常态）：仪器本安端与外壳之间，常态下其绝缘电阻 50M九、 负载特性标准值/%CH4输出信号/Hz123平均值/ Hz换算为甲烷浓度值/%CH4浓度差值/%CH4外接负载电阻0500外接负载电阻0500外接负载电阻0500外接负载电阻0500校准人员： 核验员： 附录B淮南市计量测试研究所Huainan Institute of Metrology and Measurement校 准 证 书Calibration Certificate证书编号 Certificate No委 托 方 : Customer 器 具 名 称 ： Name of Instrument型 号 / 规 格 ： Type /Specification 器 具 编 号 ： No.of instrument 制 造 单 位 ： Manufacturer 校 准 依 据 ： Reference for Verification 批准人 Approved Signature （机构校准专用章） 核验员 stamp Checded by 校准员 Calibrated by校准日期： 年 月 日Date for Calibration Year Month Day计量检定机构授权证书号：（国）法计（皖2003）0104号 电话：uthorization Certificate No. Telephone址：淮南市田区人民路 邮编： 232007Address Post Code传真电子邮箱：Fax Email 第 1页 / 共3页淮南市计量测试研究所Huainan Institute of Metrology and Measurement证书编号： Certificate No:本 次 校 准 所 使 用 的 主 要 计 量 标 准 器 具Main measurement standards used in this calibration名称 编号 有效期至 准确度等级/不确定度/ Name Number Due date 最大允许误差 Accuracy class/uncertainty/maximum permissble error以上计量标准器具的量值溯源至国家标准Quantity values of above measurement standards used in this calibration are traced to the national primary standards in the P.R.China.标准地点及环境条件Location and Environmental Conditions for Calibration地点： 本实验室 现场Address环境温度： 湿度： %RH 大气压：kPaAmbient Temperature Relative Humidity Atmospheric Pressure注：1、未经本所批准，部分采用本证书的内容无效。2、本证书提供的校准结果仅对本次所校计量器具有效。3、请妥善保管此证书。第 2页 / 共 3页淮南市计量测试研究所Huainan Institute of Metrology and Measurement证书编号： Certificate No:校准结果/说明：Results of calibration and additional explanat