（正式版）JJF(石化) 058-2023 甲醇气体检测报警器校准规范

石油和化工计量技术规范JJF(石化)058—2023甲醇气体检测报警器校准规范2023-07-28发布2023-09-01实施JJF(石化)058—2023甲醇气体检测报警器校准规范CalibrationSpecifiJJF(石化)058—2023归口单位：中国石油和化学工业联合会主要起草单位：济宁市质量计量检验检测研究院中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司山东恒量测试科技有限公司山东省计量科学研究院参加起草单位：山东启源技术服务有限公司中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司本规范委托全国石油和化工行业计量技术委员会负责解释JJF(石化)058—2023本规范主要起草人：郑大勇(济宁市质量计量检验检测研究院)刘盾(中国石油天然气股份有限公司吉林石化分公司)岳宗龙(山东恒量测试科技有限公司)高捷(山东省计量科学研究院)参加起草人：张淼森(济宁市质量计量检验检测研究院)辛雪梅(山东启源技术服务有限公司)高旭(中国石油天然气股份有限公司广西石化分公司)JJF(石化)058—2023引言 4计量特性 5校准条件 5.1环境条件 5.2测量标准及其他设备 6校准项目和校准方法 6.2校准方法 7校准结果 7.1校准记录 7.2校准证书 7.3不确定度 8复校时间间隔 附录A甲醇气体检测报警器校准记录格式 附录B甲醇气体检测报警器校准证书内页格式 附录C甲醇气体检测报警器示值误差测量结果不确定度评定示例 JJF(石化)058—2023Ⅱ本规范依据JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001—2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规范进行编制。本规范主要参考GB12358—2006《作业场所环境气体检测报警仪通用技术要求》及GB/T50493—2019《石油化工可燃气体和有毒气体检测报警设计标准》制定。本规范为首次发布。JJF(石化)058—20231甲醇气体检测报警器校准规范1范围本规范适用于量程不大于100μmol/mol的电化学原理甲醇气体检测报警器的2引用文件本规范引用了下列文件：JJF1071—2010国家计量校准规范编写规则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概述甲醇气体检测报警器(以下简称报警器)适用于作业场所中甲醇气体浓度的检测和报警。报警器的检测原理是电化学原理。报警器主要由检测单元、信号处理单元、报警单元、显示单元等部分组成。当报警器显示值大于报警设定值时，具有声、光或振动报警。按照采样方式可分为吸入式和扩散式，按照使用方式可分为固定式和便携式。4计量特性具体计量特性见表1。表1报警器计量特性一览表序号技术要求1示值误差绝对误差：±2μmol/mol或相对误差：±10%。以上满足其中之一即可2重复性不大于3%3响应时间扩散式不大于120s,吸入式不大于60s4漂移零点漂移量程漂移1FS指报警器满量程值。2以上各项指标不适用于合格性判定，仅作参JJF(石化)058—202325校准条件5.1环境条件5.1.1温度条件环境温度：(0～40)℃。5.1.2湿度条件相对湿度：不大于85%。5.1.3其他条件工作环境应无影响报警器正常工作的电磁场及干扰气体，校准现场应保持通风并采取安全措施。5.2测量标准及其他设备测量标准及其他设备见表2。表2校准项目和测量标准序号校准项目测量标准名称及技术要求1示值误差氮气中或空气中甲醇有证气体标准物质，相对扩展不确定度不大于流量计：测量范围(0～1.0)L/min,准确度级别不低于4级2重复性氮气中或空气中甲醇有证气体标准物质，相对扩展不确定度不大于流量计：测量范围(0～1.0)L/min,准确度级别不低于4级3响应时间氮气中或空气中甲醇有证气体标准物质，相对扩展不确定度不大于电子秒表：分度值不大于0.1s4漂移氮气中或空气中甲醇有证气体标准物质，相对扩展不确定度不大于电子秒表：分度值不大于0.1s6校准项目和校准方法6.1校准项目报警器的校准项目见表2。6.2校准方法6.2.1校准前检查6.2.1.1报警器和设备减压阀及气体管路：应使用不易与甲醇气体发生反应或吸附的材质，如不锈钢阀和聚四氟乙烯管路。JJF(石化)058—202336.2.1.2外观检查目测检查报警器的名称、型号、制造商、出厂编号等标识，设备能正常运行。6.2.1.3报警功能和报警动作值的检查通入浓度约为报警设定值1.5倍的气体标准物质，当示值超过报警设定值时，观察报警器声、光或振动报警功能是否正常，并记录报警器报警时的示值。6.2.2示值误差的校准按照报警器说明书的要求对报警器进行预热，预热稳定后，按图1所示连接气体标准物质、流量计和被校报警器。校准泵吸式报警器时，应保证旁通流量计有气体放出。校准扩散式报警器时，应按照报警器使用说明书的要求调节流量。若报警器说明书中没有明确要求，则流量宜控制在(500±50)mL/min。用零点气体调整报警器的零点，用满量程50%的气体标准物质调整报警器的示值。被校报警器被校报警器气体标准物质旁通流量计依次通入浓度约为满量程20%、50%、80%的气体标准物质，待示值稳定后，记录报警器示值，每个浓度点重复测量3次，取3次示值的算术平均值C作为报警器各浓度点的示值，按照公式(1)或公式(2)计算各浓度点的示值误差△C或△C′。式中：C—3次示值的算术平均值，μmol/mol;C,--—气体标准物质浓度值，μmol/mol。6.2.3重复性的校准通入零点气体使报警器示值回零，通入浓度约为满量程50%的气体标准物质，待示值稳定后，记录报警器示值C;。重复测量6次，重复性以单个测量值的相对标准偏差表示。按照公式(3)计算报警器的重复性sr。JJF(石化)058—20234式中：s,——报警器重复性，%;C;——报警器第i次测量的示值，μmol/mol;C——6次报警器示值的算术平均值，μmol/mol;6.2.4响应时间的校准通人零点气体使报警器示值回零，通入浓度约为报警器满量程50%的气体标准物质，待示值稳定后，读取报警器示值，然后撤去气体标准物质，通入零点气体使报警器示值回零，再通入上述浓度的气体标准物质，同时启动秒表，待报警器显示值到达稳定示值的90%时停止计时，记录秒表读数。重复测量3次，取3次测得值的算术平均值作为报警器的响应时间。式中：t₂——第2次响应时间，s;6.2.5漂移的校准报警器的漂移包括零点漂移和量程漂移。通入零点气体使报警器示值回零，读取稳定示值记为C₂₀,再通入浓度约为满量程80%的气体标准物质，读取稳定示值记为C₃o。对便携式报警器连续运行1h,每间隔15min通入零点气体读取报警器稳定示值C,再通入上述气体标准物质读取报警器稳定示值C₃(i=1,2,3,4);固定式报警器连续运行4按照公式(5)计算零点漂移，取绝对值最大的△Z,h,每间隔1h重复上述步骤作为报警器的零点漂移。式中：△Z;——零点漂移，%FS;Cz——第i次零点值，μmol/mol;C₂₀——初始零点值，μmol/mol;R——报警器满量程，μmol/mol。按照公式(6)计算量程漂移，取绝对值最大的△S,作为报警器的量程漂移。式中：△S;——量程漂移，%FS;JJF(石化)058—202357校准结果7.1校准记录校准记录应详尽记录测量数据和计算结果，推荐的校准记录格式见附录A。7.2校准证书经校准的报警器应出具校准证书，校准结果应反映在校准证书上。校准证书包括的信息应符合JJF1071—2010中5.12的要求，推荐的校准证书内页格式见附录B。7.3不确定度校准证书应给出各校准项目的扩展不确定度，评定示例见附录C。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由报警器的使用情况、使用者、报警器本身质量等因素所决定的，因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔，建议不超过12个月。如对报警器的检测数据有怀疑或报警器更换主要部件及修理后，应对报警器重新校准。JJF(石化)058—20236附录A甲醇气体检测报警器校准记录格式基本信息原始记录号校准证书号报警器名称规格型号设备编号生产厂家委托单位地址环境温度℃相对湿度%1.外观检查符合要求是□否□2.报警功能和报警动作值的检查报警功能1.示值误差气体标准物质浓度值示值1示值2示值3绝对误差相对误差%扩展不确定度2.重复性气体标准物质浓度值123456C3.响应时间气体标准物质浓度值响应时间测量值S123响应时间JJF(石化)058—202374.漂移时间零点示值名称编号证书编号测量范围有效期不确定度或准确度等级或最大允许误差校准依据校准地点备注校准员：检验员：JJF(石化)058—20238附录B甲醇气体检测报警器校准证书内页格式证书编号：校准结果校准项目技术要求校准结果1.示值误差绝对误差：±2μmol/mol或相对误差：±10%。以上满足其中之一即可标准值测量值示值误差扩展不确定度2.重复性不大于3%—3.响应时间扩散式不大于120s,吸入式不大于60s—4.漂移零点漂移：±2%FS量程漂移：±5%FS—备注JJF(石化)058—20239甲醇气体检测报警器示值误差测量结果不确定度评定示例C.1校准方法按照报警器使用说明书中的要求，分别通入零点气体和浓度约为满量程80%的气体标准物质，调整报警器的零点和示值。再分别通入浓度约为满量程20%、50%、80%的气体标准物质，待报警器示值稳定后，记录报警器示值，重复测量3次。3次示值的算术平均值与气体标准物质浓度值的差值为该报警器的示值误差。C.2测量模型测量量程为20μmol/mol的报警器时，示值误差的测量模型见公式(C.1):测量量程为100μmol/mol的报警器时，示值误差的测量模型见公式(C.2):式中：C——3次测量值的算术平均值，μmol/mol;C₅——甲醇气体标准物质证书给定的浓度值，μmol/mol。对测量量程为20μmol/mol的报警器，灵敏系数为：对测量量程为100μmol/mol的报警器，灵敏系数为：C.3测量结果不确定度评定C.3.1不确定度来源甲醇气体检测报警器示值误差测量结果的不确定度来源主要由测量重复性引入的不确定度分量、气体标准物质定值引入的不确定度分量组成。C.3.2测量重复性引入的标准不确定度u(C)对量程20μmol/mol的报警器，依次采用浓度值为4.02μmol/mol、9.98μmol/mol、16.05μmol/mol的甲醇气体标准物质进行示值校准，重复测量10次。具体测量数据列78.27μmol/mol的甲醇气体标准物质进行示值校准，重复测量10次。具体测量数据列JJF(石化)058—2023于表C.1。气体标准物质浓度值123456789各校准点分别按照公式(C.4)计算实验标准偏差，相应各校准点的标准不确定度可按照公式(C.5)计算：注：本规范规定，每个校准点重复测量3次，取算术平均值作为报警器示值，故n=3。各校准点的实验标准偏差s与标准不确定度u(C)的计算结果见表C.2。气体标准物质浓度值SC.3.3甲醇气体标准物质定值引入的标准不确定度u(C₅)采用的甲醇气体标准物质，其定值扩展不确定度为2%,包含因子k=2。则甲醇气体标准物质的定值引入的标准不确定度为：各校准点的标准不确定度如下：校准点4.02μmol/mol:u(C₈)=0.04μmol/mol;校准点9.98μmol/mol:u(C.)=0.10μmol/mol;JJF(石化)058—2023校准点16.05μmol/mol:u(C₅)=0.16μmol/mol;校准点49.96μmol/mol:u(C₅)=0.50μmol/mol;校准点78.27μmol/mol:u(C₅)=0.79μmol/mol。C.4合成标准不确定度C.4.1不确定度分量汇总不确定度分量汇总见表C.3。表C.3不确定度分量表μmol/mol标准不确定度不确定度来