JJF（晋）61-2022矿用烟雾传感器校准规范

山西省地方计量技术规范

JJF（晋）61-2022

矿用烟雾传感器校准规范

CalibrationSpecificationofMineSmokeSensor

2022-08-29发布2022-11-29实施

山西省市场监督管理局发布

JJF（晋）61-2022

矿用烟雾传感器校准规范

1范围

本规范适用于矿用烟雾传感器（以下简称传感器）的校准。

2引用文件

本规范引用了下列文件：

JJF1001-2011通用计量术语及定义

MT/T382-2011矿用烟雾传感器通用技术条件

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

3.1烟雾

因过热或燃烧而产生的雾状气溶胶。

3.2减光率

减光率表示烟雾浓度的大小，是指光线被烟雾阻挡而受影响的程度，又称遮蔽率，单

位为%obs/m。

4概述

矿用烟雾传感器用于连续监测矿井中因机械摩擦、电缆发热、煤层自燃等产生的烟雾

浓度。其工作原理是由感烟探头检测外界烟雾浓度的变化，将烟雾浓度转换为电信号，当

被测环境中烟雾浓度达到规定值时，单片机输出控制信号，并发出声光报警信号。

传感器型号的命名如下：

GQ□□□设计修改序号：（A），（B），（C）……

主参数：动作值

第二代特征代号：L：离子原理Q：气敏原理G：光电原理

第一代特征代号：烟气测量用

产品类型代号：传感器

5计量特性

5.1外观与结构

5.1.1传感器表面不应有明显的划痕，防腐漆应牢固；金属部件不应有锈蚀和变形，插接

件应牢固；矿用产品安全标识应清晰。

5.1.2传感器的结构应保证调试、维修、安装方便与可靠，应设有便于悬挂和支撑的结构。

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5.1.3传感器应设有便于调校的自检结构。

5.1.4传感器的元器件应清洁、无锈蚀现象；印制电路板和接线装置应安装牢固；印制电

路板上的焊点应美观、无虚焊。

5.2抗光干扰试验

光电原理的烟雾传感器在闪光装置内不得发出误报警。

5.3报警功能检查

传感器的报警声级强度应不小于75dB（A）或报警光信号在黑暗环境中20m处清晰可见。

5.4绝缘电阻

常态下，传感器的电源正极、负极、信号输出端与外壳之间的绝缘电阻应不小于10MΩ。

5.5灵敏度和响应时间

当烟雾传感器校准装置中烟雾浓度达到（5±1）%obs/m时，传感器应动作，且响应时间≤

20s。

6校准条件

6.1校准环境条件

6.1.1环境温度：（15～35）℃；

6.1.2相对湿度：不大于85%；

6.1.3应无影响传感器正常工作的烟尘和风速干扰。

6.2校准用测量标准及其他设备

表1校准用测量标准及其他设备

不确定度、准确度等级

名称测量范围或最大允许误差

透射比标准滤光片（0～100）%τ年变化量＜0.3%τ

秒表（0～30）min±0.10s/h

声级计(30～130)dB(A)不低于2级

绝缘电阻表输出电压500V不低于10级

闪光装置见附图A.1

烟雾传感器校准装置见附图B.1

探测器测量上限不小于10%obs/m±0.02%obs/m

注：1、表中透射比标准滤光片在其测量范围内至少均匀配备四片，几何尺寸与探测器尺

寸相适应。

2、闪光装置用于光电原理烟雾传感器的抗光干扰试验。

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7校准项目和校准方法

7.1校准项目

表2校准项目一览表

序号校准项目

1外观与结构

2抗光干扰试验（光电原理的烟雾传感器需做此项）

报警声级强度

3报警功能

光信号

4绝缘电阻

5灵敏度和响应时间

7.2校准方法

7.2.1外观与结构检查

用目测和手感方法，按5.1要求进行逐条检查。

7.2.2抗光干扰试验

光电原理的烟雾传感器应做抗光干扰试验，具体试验方法见附录A（可作为选项）。

7.2.3烟雾传感器校准装置的调校

将烟雾传感器校准装置开机且打开光源预热20min，待光源稳定后，依次将透射比标

准滤光片放于烟雾传感器校准装置说明书中规定的位置，调整探测器显示值（N），使其

与透射比标准滤光片标定值（T）满足N=1-T。分别用四片透射比标准滤光片重复上述过程，

直至完成对探测器全量程的标定，此后传感器校准过程中不得再次调整。

7.2.4灵敏度和响应时间测试

传感器灵敏度和响应时间应在烟雾传感器校准装置中进行，装置应符合附录B的规定。

按被检烟雾传感器的额定电压对其供电，将其预热不少于15min；当烟雾传感器校准装置

中烟雾浓度均匀且达到（5±1）%obs/m时，放入被检传感器并计时，观察传感器是否动作，

记录传感器从放入到动作的时间，分别重复测量三次，取三次测量值的算术平均值为传感

器的响应时间。

7.2.5报警功能

7.2.5.1报警声级强度

报警声级强度用声级计测量，环境噪音应小于50dB（A）。将声级计置于烟雾传感器

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的报警声响器轴心正前方1m处，测量三次，取其算术平均值。

7.2.5.2报警光信号

无声报警的传感器，报警光信号在黑暗环境中20m处应清晰可见。

7.2.6绝缘电阻

在传感器未通电情况下，用绝缘电阻表分别测量其电源正极、负极、信号输出端与其

外壳之间的绝缘电阻，取其最小值为传感器的绝缘电阻值。

8校准结果的表达

校准结果应反映在校准证书上，校准证书至少包括以下信息：

a)标题，如“校准证书”；

b)实验室名称和地址；

c)进行校准的地点；

d)证书或报告的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e)送校单位的名称和地址；

f)被校对象的描述和明确标识；

g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接

收日期；

h)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代码；

i)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

j)校准环境条件的描述；

k)校准结果及测量不确定度的说明；

l)校准证书签发人的签名以及签发日期；

m)校准结果仅对被校对象有效的声明；

n)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

9复校时间间隔

建议复校时间间隔一般为一年。

客户也可以根据校准结果、使用频次、使用条件等情况自行确定复校时间间隔。

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附录A

闪光装置及抗光干扰试验方法

1装置要求

闪光装置为正六面体。4个闭合面内衬有光洁的铝箔，4只环形LED灯分别固定在4个

闭合面内侧，每只LED光灯功率为30W，色温为3200K~4200K，直径约为380mm，LED灯

管的安装位置不得影响灵敏度的测量。传感器放置在正六面体的中心部位，使光线能从上

下及两侧照射到传感器上。LED灯的电气线路不得对传感器产生干扰。为使输出光线稳定，

灯管应老化100h，使用2000h后灯管应报废。

图A.1闪光装置

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2抗光干扰试验方法

按规定时间预热后，将连接好的传感器放入闪光装置中，使之处于正常工作状态，先使

闪光装置按照“通电（10s）—断电（10s）”的固定程序，连续通断10次；再使相对安

装的每对灯依次重复同样的过程；最后使4只灯同时通电，至少持续1min。试验期间，观

察并记录传感器的工作状态，不得出现误报警现象。

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附录B

B.1烟雾传感器校准装置示例

说明：

1——烟箱

2——发烟台

3——搅拌风扇

4——采样口

5——传感器电源接线口

6——传感器位置

7——烟箱上箱

8——模拟烟雾输入口

图B.1烟雾传感器校准装置

注：

试验装置中应安装有排气装置，以便每次试验后迅速将烟箱内的烟雾排出室外。

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附录C

矿用烟雾传感器校准记录参考格式

送校单位型号名称

生产厂家出厂编号

传感器工作原理L：离子原理□Q：气敏原理□G：光电原理□

校准依据校准环境温度：℃，相对湿度：%

校准地点校准日期

校准员核验员

校准所用主要计量标准器具

不确定度/

名称测量范围出厂编号准确度等级/证书编号有效期至

最大允许误差

序号项目校准结果

传感器表面不应有明显的划痕，防腐漆应牢固；金属部件不应有锈蚀和变形，插接

件牢固；矿用产品安全标识清晰。符合□不符合□

外观及传感器应设有便于悬挂和支撑的结构，插接件应安装牢固。符合□不符合□

1

结构传感器应设有便于调校的自检结构。符合□不符合□

传感器的元器件应清洁、无锈蚀现象。印制电路板和接线装置应安装牢固；印

制电路板上的焊点应美观、无虚焊。符合□不符合□

平均值扩展不确定度

校准次数123

2响应时间（s）（k=2）

校准数据（s）

123平均值

报警声级强度

dB（A）

3报警功能

报警光信号

正极—外壳负极—外壳信号输出端—外壳最小值

绝缘电阻

4

（MΩ）

抗光干扰试验

5符合□不符合□

（光电原理的传感器需做此项）

备注

8

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附录D

校准证书内页参考格式

机构授权情况说明：

校准依据

校准地点及环境条件：

地点温度℃

相对湿度%其他

校准所用主要计量标准器具

不确定度/

名称出厂编号准确度等级/证书编号有效期至

最大允许误差

校准结果

校准项目技术要求校准结果

外观与结构5.1

响应时间≤20s扩展不确定度（k=2）

报警声级强度

≥75dB(A)

报警功能

报警光信号能在黑暗环境

中20m处清晰可见

正极—外壳负极—外壳信号输出端—外壳最小值

绝缘电阻

（MΩ）

抗光干扰试验

（光电原理的传感器需做此项）

复校时间间隔建议：1年

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附录E

矿用烟雾传感器响应时间测量结果的不确定度评定示例

1.概述

1.1环境条件：温度（15～35）℃；

相对湿度（45～75）%；

1.2测量标准：电子秒表，其最大允许误差为±0.10s/d；

1.3被测对象：矿用烟雾传感器

1.4测量过程：对经过预热的矿用烟雾传感器，放入烟雾浓度达到（5±1）%obs/m的

环境中，同时按下秒表计时，直到烟雾传感器动作，停止计时，即传感器的响应时间。

1.5评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评

定结果.

2、数学模型

响应时间通过电子秒表直接测量，重复测量3次，其读数的算术平均值即为响应时

间，计算公式为：

y=xSx1x2

式中：y——响应时间读数，s；

xS——电子秒表显示值，s；

x1——响应时间测量重复性引入的影响量；

x2——人为读数反应滞后及人为卡表停顿引入的影响量

3、测量不确定度分析

响应时间的测量不确定度来源主要由以下影响量引起：响应时间测量重复性引入的不

确定度分量；电子秒表自身测量不准确引入的不确定度分量；人为读数反应

uxsux1

滞后及人为卡表停顿引入的不确定度分量。

ux2

3.1响应时间测量重复性引入的不确定度分量

uxs

对响应时间测定，连续测量10次，测量结果如下表：

测量值s平均值

6.846.256.417.126.646.287.316.736.547.256.74

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