JJF(京)64-2018建筑材料单体燃烧试验装置

JJJJFF（京）

中华人民共和国地方计量技术规范

JJF（京）64—2018

建筑材料单体燃烧试验装置

现场校准规范

FieldCalibrationSpecificationforSingleburningitemtest

formaterialsDetectionDevice

2018―03―09发布2018―04―09实施

北京市质量技术监督局发布

JJF（京）64－2018

建筑材料单体燃烧试验装置现场校准规范

1范围

本规范适用于建筑材料单体燃烧试验装置的现场校准。

2引用文献

本规程引用下列文件：

JJG635-2011一氧化碳、二氧化碳红外气体分析器

JJG662-2005顺磁式氧分析器

JJG875-2005数字压力计

JJF1171-2007温度巡回检测仪

GB/T20284-2006建筑材料或制品的单体燃烧试验

使用本规范时，应注意使用上述引用文献的现行有效版本。

3概述

建筑材料单体燃烧试验装置是对建筑材料燃烧性能的热释放、产烟量、火焰横向传

播和燃烧滴落物及颗粒物进行评估的试验装置。包括燃烧室、试验设备（小推车、框架、

燃烧器、集气罩、收集器和导管）、排烟系统和常规测量装置。

其主要性能参数有温度、压力、湿度、质量、流量、时间、相对光密度、O2浓度

和CO2浓度等。

4计量性能要求

4.1外观

建筑材料单体燃烧试验装置的外壳、机械调节部件、按键、电气连接件等不应有影

响建筑材料单体燃烧试验装置校准的缺陷。

建筑材料单体燃烧试验装置应有制造商（或商标）、型号、编号等标识。

4.2示值

4.2.1温度示值

温度通道的校准点选取见表1

表1温度通道的校准点选取

校准点

传感器位置

+-

环境温度20℃/

1-

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排烟管道温度20℃、400℃50℃、60℃

注：表中“+”表示应校准，“-”表示可以不校准或按用户要求选择其他校准点。

4.2.2压力示值

被校压力仪表的示值误差，校准点不少于5点，所选取的校准点应较均匀分布在全

量程范围内。

4.2.3O2浓度和CO2浓度

4.2.3.1测量范围：氧气测量范围覆盖(16%～21%）mol/mol，二氧化碳(0～10%）mol/mol。

4.2.3.2分辨力：不低于0.01%mol/mol。

4.2.3.3示值误差：±1%FS。

4.2.3.4重复性：≤1%。

4.2.3.5响应时间：≤12s。

5校准条件

5.1环境条件

5.1.1温度：（15～35）℃

湿度：≤85%RH

气压：（86～106）kPa

5.1.2其他条件：设备周围环境应无强振动和强电磁干扰存在。

5.2标准器及其他设备

5.2.1温度测量装置

温度测量主要标准器由温度传感器和显示仪表组成，测温范围（0～400）℃，扩展

不确定度≤0.5℃（k=2）。

主要配套设备为便携式温度源便携恒温设备，控温范围（0～400）℃，水平温场温

差≤1.0℃，垂直温场温差≤1.0℃，温度波动度≤1.0℃。

5.2.2压力测量装置

5.2.2.1标准器

压力测量标准器可在下列仪器中选择：

a）气体活塞式压力计；

b）液体压力计；

c）标准压力发生器；

d）数字式压力计。

2

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标准器最大允许误差见表2

表2标准器最大允许误差

被校传感器位置测量范围最大允许误差

差压压力计不小于（0～100）Pa±1.0Pa

大气压力不小于绝压（860～1060）hPa±0.4hPa

5.2.2.2辅助设备

大气压力计校准箱：与标准器配合使用，具有示值校准所需的升压、降压功能；并

具有良好的气密性，其漏气率在10min内，气压变化≤0.3hPa。

5.2.3O2浓度和CO2浓度测量装置

5.2.3.1标准气体

a）氮中氧气体标准物质，其扩展不确定度Urel≤1%(k=2)；

b）氮中二氧化碳气体标准物质，其扩展不确定度Urel≤1%(k=2)。

5.2.3.2零点气体

氮气（纯度≥99.999%）。

5.2.3.3流量控制器

流量控制器由两个流量计组成，如图1所示。

图1仪器校准框图

气体流量计：（0～2000）mL/min，准确度等级不低于4级。

5.2.3.4秒表

分度值≤0.1s。

6校准项目和校准方法

6.1校准项目

考虑到建筑材料单体燃烧试验装置的结构，温度示值误差、压力示值误差、O2浓

度示值误差和CO2浓度示值误差为现场校准项目。O2浓度示值误差和CO2浓度示值误

差现场校准适用于顺磁式氧气传感器或红外式二氧化碳传感器。校准项目见表3。

3

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表3校准项目和校准用设备

校准项目设备名称及计量特性

温度传感器和显示仪表组成，测温范围（0～400）℃，扩展不

温度示值误差校准

确定度≤0.5℃（k=2）

可在下列仪器中选择：

a）气体活塞式压力计

b）液体压力计；

压力示值误差校准

c）标准压力发生器；

d）数字式压力计。

标准器最大允许误差见表2

标准气体：

a）氮中氧气体标准物质，其扩展不确定度Urel≤1%

(k=2)；

O2浓度和CO2浓度校准氮中二氧化碳气体标准物质，其扩展不确定度Urel≤1%(k=

2)。

零点气体：氮气（纯度≥99.999%）

电子秒表：分度值≤0.1s

6.2校准方法

6.2.1温度校准

温度传感器应与建筑材料单体燃烧试验装置的显示系统连接整体校准。将便携式恒

温设备恒定在被校准点，温度偏离校准点不超过±0.5℃，将标准及被检温度传感器插

入便携式恒温设备深度不少于100mm。稳定10min后开始读数，读数顺序如下：

标准被校1被校2标准

每个温度传感器通道读取2次，2次读数的平均值与实际温度的差值来确定示值误差。

测量过程中便携式恒温设备中变化不得超过±1.0℃。

校准点选取按照4.2.1的要求。

6.2.2压力校准

测量压力误差前应调整压力标准装置或被校压力传感器，尽量使两者的参考位置在

同一水平面上。将标准器压力接头（接嘴）、造压器压力接头（接嘴）和被校压力传感

器压力接头（接嘴）用三通相连。

校准前应调整标准装置或被校压力仪表，尽量使两者的参考位置在同一水平面上。

4

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当两者的参考位置不在同一水平面上时，因参考位置高度差引起的校准附加误差应≤被

校压力仪表最大允许误差的十分之一，否则，应进行附加误差修正，修正方法见附录D。

校准时传压介质应为安全、洁净、无腐蚀性的气体。

升压、降压校准循环次数为1次。升、降压2次读数的平均值与标准器压力的差值

来确定示值误差。

6.2.3O2浓度和CO2浓度校准

6.2.3.1仪器的调整

按照仪器使用说明书的要求，对仪器进行预热稳定以及零点和示值的调整。

仪器检测时，按图1所示连接标准气体、流量控制器和被检仪器，根据被检仪器采

样方式的不同，使用流量控制器控制不同的标准气体流量。检测扩散式仪器时，流量应

根据仪器说明书要求；如果说明书没有明确要求，则一般控制在(300±50)mL/min。检

测吸入式仪器时，必须保证流量控制器中的旁路流量计有流量放空。

6.2.3.2示值误差

依次通入浓度约为量程的20%，50%和80%的标准气体，待示值稳定后，记录仪

器的示值Ai，重复测量3次。计算仪器各浓度点的示值误差，取绝对值最大的作为仪

器的示值误差。

6.2.3.3重复性

通入浓度约为量程50%左右的标准气体，待示值稳定后读数。重复检测6次，计

算仪器的重复性。

6.2.3.4响应时间

通入零点气体校准仪器零点后，通入约为量程50%左右的标准气体，用秒表测定

从通气开始到仪器示值变化至被测气体稳定示值90%所需的时间。重复测量3次，取

算术平均值。

6.3数据处理

6.3.1温度示值误差

tititfi

式中：ti———被检某一通道的温度示值误差，℃；

ti———被检某一通道的温度示值平均值，℃；

5

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tfi———实际温度，℃。

6.3.2压力示值误差

PjPjPfj

式中：Pj——第j个校准点的压力示值误差，Pa；

Pj——第j个校准点的压力示值平均值，Pa；

Pfj——第j个校准点的标准器示值，Pa。

6.3.3O2浓度和CO2浓度

6.3.3.1示值误差

AA

S100%

R

3

Ai

Ai1

3

式中：---仪器的示值误差，%FS；

A---各浓度测试点仪器示值的算术平均值，%mol/mol；

AS---标准气体的浓度值，%mol/mol；

R---仪器的测量范围，%mol/mol。

6.3.3.2重复性

n

2

(AiA)

Si1

rn1

式中：sr--仪器的测量重复性，%；

Ai---仪器示值，%mol/mol；

A---仪器示值的算术平均值，%mol/mol；

n---测量次数。

6.3.3.3响应时间

6

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3

Ti

Ti1

903

T

式中：90--仪器的响应时间，s；

T

i---单次测量仪器的响应时间，s；

7校准结果的表达

经校准的建筑材料单体燃烧试验装置出具校准证书，校准证书应至少包括以下信

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（如果与实验室的地址不同）；

d）证书的唯一性标识（如证书编号），每页及总页数的标识；

e）客户的名称和地址；

f）被校对象的描述和明确标识；

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）如果与校准结果的有效性应用有关时，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；

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）校准证书或校准报告签发人的签名、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。

其中“校准结果及其测量不确定度的说明”应包括温度示值误差、压力示值误差、

O2浓度示值误差和CO2浓度示值误差等信息及校准不确定度。

8复校时间间隔

根据使用的实际情况确定，用户可自行确定仪器复校时间间隔，建议不超过1年。

7

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附录A

温度测量结果不确定度评定

A.1测量方法

依据本规范，建筑材料单体燃烧试验装置温度示值误差是在所要求的校准条件下，

选用温度传感器、显示仪表和便携恒温设备进行测量，以排烟管道温度传感器通道为例。

A.2数学模型

tititt

式中：ti———被检通道的温度示值误差，℃；

ti———被检通道的温度测量平均值，℃；

t———温度显示仪表读数平均值，℃；

t———温度测量装置（整体）的修正值，℃。

A.3方差和灵敏系数

温度标准装置在测量各点温度时的不确定度来源见表A1

表A1不确定度来源表

输入量序号不确定度来源

测量重复性（包含了被测的短期不稳定性和便携恒温设备波动性）

u11

titu1

分辨力引入

u12

标准器引入

tu2

A.4不确定度来源及分析

A.4.1计算不确定度分量u1

A.4.1.1计算重复测量引入的不确定度分量u11

对被检排烟管道的3个通道一周内重复在400℃测量10次，其观测值（标准读数

和被检读数之间的差值）如表A2所示。

表A2被检排烟管道的3个通道观测值单位/℃

排烟10次测量（400℃）

n

2

管道(tt)

s1

12345678910k(n1)

通道

8

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10.40.50.30.2-0.20.0-0.10.10.30.50.25

20.00.20.50.0-0.10.0-0.10.20.00.40.24

30.30.00.20.50.20.1-0.20.0-0.10.10.23

3

合并样本偏差：12℃

spstk0.24

3k1

s

获得了合并样本偏差p以后，所建立的标准装置在实际测量中对被测量进行2次重

复测量，以2次测量的平均值作为测量结果，所以

u110.24/20.17℃

A.4.1.2计算分辨力引入的不确定度分量u12

仪表分辨力引入的误差区间的半宽为分辨力的1/2，取均匀分布（分辨力为0.1℃）：

0.1

u120.029℃

23

2222

u1u11u12(0.17)(0.029)0.17℃

A.4.2计算不确定度分量u2

数字温度计校准不确定度由度数字温度计校准证书得到。

U0.20

uc0.10℃

2k2

A.5计算合成不确定度u

2222

uu1u20.170.100.20℃

U

A.6计算扩展不确定度95

取k2，则排烟管道温度通道在400℃时的测量结果的扩展不确定度：

U2u20.200.4℃

（k2）

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附录B

压力测量结果不确定度评定

B.1测量方法

依据本规范，建筑材料单体燃烧试验装置压力示值误差是在所要求的校准条件下，

用标准压力发生器作标准器，测量被校压力仪表为例进。

B.2数学模型

PjPjPfj

式中：Pj——第j个校准点的压力示值误差，Pa；

——第个校准点的压力测量平均值，；

PjjPa

Pfj——第j个校准点的标准器示值，Pa。

B.3测量不确定度来源

（）被测压力传感器和显示仪表（数字压力计）的示值平均值引入的不确定度

1Pju(p1)

（2）标准压力发生器的压力值Pj引入的不确定度u(p2)

B.4不确定度分量评定

B.4.1输入量Pi的标准不确定度u(p1)的评定

B.4.1.1被校仪表重复性引入的不确定度u(p11)

对被校压力仪表在100Pa处表重复测量10次，其观测值如表B1所示。

表B1被校压力仪表观测值

10次测量

测量次数

12345678910

示值（kPa）100.2100.5100.5100.7100.5100.5100.6100.5100.3100.3

n

2

(pp)

样本偏差：s(p)10.15Pa

11(n1)

获得了样本偏差s(p11)以后，在实际测量中对被测量进行2次重复测量，以2次测

量的平均值作为测量结果，所以

s(p11)

u(p11)0.11kPa

2

B.4.1.2计算分辨力引入的不确定度分量u(p12)

10

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仪表分辨力引入的误差区间的半宽为分辨力的1/2，取均匀分布（分辨力为

0.01kPa）：

0.1

u(p12)0.03Pa

23

B.4.1.3标准不确定度u(p1)的确定

u(p11)u(P12)，所以，u(p1)u(P11)

对公式（公式B.1）求偏导，得到u(p1)的灵敏度系数c11

B.4.2输入量Pi的标准不确定度u(p2)的评定

根据检定证书，标准压力发生器的测量范围为（-2500～2500）Pa，准确度等级为

0.05级，其最大允许误差0.05%5000±2.5Pa，则置信区间半款度a=2.5Pa，服

从均匀分布，k3，其标准不确定度为：

a2.5

u(p2)1.44Pa

k3

对公式（公式B.1）求偏导，得到u(p2)的灵敏度系数c21

B.5标准不确定度一览表

标准不确定度标准不确定度灵敏度系数

不确定度来源u(yi)ciu(xi)

分量u(xi)ci

uc////1.44Pa

被校仪表示值

u(p1)/1/0.11Pa

重复性

u(p11)0.11Pa/0.11Pa/

分辨力

u(p12)0.03Pa/0.03Pa/

标准器示值

u(p2)1.44Pa1/1.44Pa

B.6计算扩展不确定度U

取包含因子k=2，其测量结果的扩展不确定度：

Ukuc21.443Pa

11

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附录C

O2浓度和CO2浓度测量结果不确定度评定

C.1数学模型：

CCC

Cs100%1（1）

CsCs

式中：C─仪器示值误差，%mol/mol；

C─仪器的测量值，%mol/mol；

Cs─气体标准物质的浓度值，%mol/mol；

1C

2222（2）

u(C)()u(C)(2)u(CS)

CSCS

Cu2(C)u2(C)C

S22（3）

u(C)22urel(C)urel(CS)

CSCCSCS

由于C≈Cs，则公式3可进一步简化为：

22

u(C)urel(C)urel(CS)（4）

U(C)ku(C)2u(C)（5）

C.2不确定度分量的确定

C.2.1气体标准物质不确定度urel（Cs）

由GBW气体标准物质引入的标准不确定度分量urel(GBW)

所用的气体标准物质Urel(GBW)=1%(k=2)；则urel（GBW）=0.5%。

C.2.2由仪器测量重复性引入的不确定度分量urel(C)

仪器的重复性≤2%。如果认为重复性矩形分布，则某一台仪器测量重复性引起的测量不

确定度urel(C)=2%/3。

又由于重复性指标是在重复性条件下，对满量程50%左右浓度气体标准物质进行6

次重复测量得到的，则重复性引入的不确定度

urel(C)=2%/3/6=R/18=0.5%

C.3合成扩展不确定度

22

u(C)urel(C)urel(GBW)=0.71%

U(C)2u(C)=1.5%（k=2）

12

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附录D

工作介质高度差引起的校准附加误差修正方法

校准前应调整标准装置或被检压力发生器，尽量使两者的参考位置在同一水平面

上。当两者的参考位置不在同一水平面上时，因参考位置高度差引起的校准附加误差应

≤被校压力仪表最大允许误差的十分之一，即当高度差≤公式（1）的计算结果时，引

入的误差可以忽略不计。

a

h（1）

10g

式中：——传压介质密度，kg/m3；

g——检定当地的重力加速度，m/s2；

h——取压口不在同一水平面上的高度差，m；

a——被校压力仪表最大允许误差Pa；

否则，应进行附加误差修正，附加误差修正值按公式（2）计算。

pgh（2）

式中：p——因高度差引起的附加误差修正值，Pa；

13

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附录E

校准原始记录参考格式

送检单位名称：证书编号：

送检单位地址：

仪器名称：型号：

生产厂：出厂编号：

环境温度：℃相对湿度%气压：

1.温度误差测量单位：/℃

序号读数1读数2平均值误差

标准值

环境温度

标准值

排烟管道温度1

标准值

排烟管道温度1

标准值

排烟管道温度2

标准值

排烟管道温度2

标准值

排烟管道温度3

标准值

排烟管道温度3

测量结果的不确定度：

14

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2.压力误差测量

2.1差压压力校准

测量结果扩展

正行程示值反行程示值示值平均值

标准值（Pa）不确定度

（Pa）（Pa）（Pa）

U，k=2（Pa）

/

2.2大气压力校准（绝对压力）

测量结果扩展

正行程示值反行程示值示值平均值

标准值（hPa）不确定度

（hPa）（hPa）（hPa）

U，k=2（hPa）

15

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3.O2浓度和CO2浓度误差测量

3.1仪器原理：

O2：顺磁□是□否；CO2：红外□是□否

3.2测量范围：

O2：(～)_mol/mol；CO2：(～)_mol/mol

3.3分辨率：

O2：________%mol/mol；CO2：________%mol/mol；

3.4示值误差

测量值(%mol/mol)

标准值平均值示值误差

组分

(%mol/mol)(%mol/mol)(%FS)

123

O2

CO2

3.5重复性

仪器示值(%mol/mol)

标准值