可燃 气体检测报警器技术报告 济阳县计量所

计 量 标 准 技 术 报 告

计量标准名称计量标准负责人 建标单位名称（公章）填 写 日 期

可燃气体检测报警器检定装置

刘金娥 济阳县计量检定所

目 录

一、建立计量标准的目的…………………………………………………… ( 1) 二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………( 1 ) 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………(2 ) 四、计量标准的主要技术指标………………………………………(4) 五、环境条件……………………………………………………………( 4 ) 六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………( 5 ) 七、计量标准的重复性试验…………………………………………………( 6 ) 八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………( 7 ) 九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………( 8 ) 十、检定或校准结果的验证…………………………………………………( 11 ) 十一、结论……………………………………………………………………( 12) 十二、附加说明…………………………………………………………………( 12)

一、建立计量标准的目的 可燃气体报警器广泛应用于石油、化工、工矿企业和环保等场所，是用于检测和监控不同环境中这些气体含量的计量器具，为国家强制检定的计量器具，它关乎人民群众的生命安全，亦起到重要的安全防护作用。建立该项标准，保证可燃气体报警器的准确可靠和一致性，提供科学准确的数据，既关系到人民生命健康和安全，又是国家安全防护的依据，同时为企业生产提供安全保障。 二、计量标准的工作原理及其组成 可燃气体报警器该计量器具的检测原理一般为催化燃烧型和半导体传感器为检测器型。其传感器的使用寿命是有限的，测报数据的准确与否主要在依靠标准气体及正确的校准、检定方法。 该计量检定装置主要由标准气体、流量控制器、电子秒表、绝缘电阻表等组成。按相应计量检定规程规定的项目及方法进行检定。检定过程按下图进行： 连接标准气可燃气体 减压阀 减压 流量控制器调节到被检仪器需要的流量 被检 仪器 放空 三、计量标准器及主要配套设备 名 称 型 号 测量范围 不确定度 制造厂及 或准确度等级 出厂编号 或最大允许误差 济南德洋U =2%,k=2 特种气体有限公司 济南德洋U =2%,k=2 特种气体 有限公司 济南德洋U =2%,k=2 特种气体 有限公司 济南德洋U =2%,k=2 特种气体 有限公司 济南德洋U =2%,k=2 特种气体 有限公司 济南德洋U =2%,k=2 特种气体 有限公司 上海手表/ 五厂 / / FLUKE WS 湖北大秦清然电议科技发展有限公司160101M2 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 检定周检定或 期或复校准机构 校间隔 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 AL-4L 空气中甲烷气体标准物质 ×10 mol/mol -21年 计量标准器AL-4L ×10 mol/mol -21年 AL-4L ×10 mol/mol -21年 AL-4L ×10 mol/mol -21年 空气中异丁烷气体标准物质 AL-4L ×10 mol/mol -21年 AL-4L ×10 mol/mol (0-30)min (50-1000)V -21年 电子秒表 绝缘电阻测试仪 多组分动态配气系统 氮气中异丁烷气体标准物质 氮气中异丁烷气体标准物质 E7-2Ⅱ 1508 主要配套设备山东省计量 科学研究1年 院 山东省计量 科学研究1年 院 中国测试技术研究院 济南德洋特种气体有限公司 济南德洋特种气体有限公司 QR-M2 (20-2000) mL/min ±1% 1年 8L mol U=1%?k=2 1年 8L mol U=3%?k=2 1年 玻璃浮子流量计 玻璃浮子流量计 空盒气压表 玻璃转子流量计 玻璃转子流量计 玻璃转子流量计 氮气中氧气气体标准物质 LZM-4T LZM-4T 级 级 DYM3 (800-1060)hPa / 余姚工业自动化仪表厂1 余姚工业自动化仪表厂2 上海隆拓仪器设备有限公司 155160 徐州鸿业 031 徐州鸿业 027 徐州鸿业 029 山东省计量科学研究院 山东省计量科学研究院 山东省计量科学研究院 山东省计量科学研究院 山东省计量科学研究院 山东省计量科学研究院 2年 2年 1年 YQAr YQAr YQAr (100-1000)mL/min 级 2年 (100-1000)mL/min 级 2年 (100-1000)mL/min 级 2年 AL-4L mol U=1%?k=2 济南德洋济南德洋特特种气体种气体有限有限公司 公司 1年 四、计量标准的主要技术指标 测量范围CH4/Air ：(0%~100)%LEL i-C4H10/Air: (0%~100)%LEL 空气中甲烷标准气体的定值不确定度：U=2%,k=2 空气中异丁烷气体的定值不确定度: U=2%,k=2 五、环境条件 序号 项 目 要 求 实际情况 结 论 1 温 度 （0-40）℃ 25℃ 合格 2 湿 度 ＜85%RH 50%RH 合格 3 其他 无干扰被测成份 满足 合格 4 六、计量标准的量值溯源和传递框图 上一级计量器具 本单位计量器具 下一级计量器具 标准名称：气体标准物质 准确度等级：U=2%,k=2 溯源单位：国家二级标物 比较测量 计量标准名称：可燃气体检测报警器检定装置 测量范围：CH4/Air ：(0%~100)%LEL i-C4H10/Air: (0%~100)%LEL 扩展不确定度：U=%(k=2) 比较测量 计量器具名称：可燃气体检测报警器 测量范围： (0～100%)LEL 最大允许误差：±5%F·S 七、计量标准的重复性试验 选一台性能稳定的满量程为100%LEL可燃气体检测报警器的40%LEL处进行多次测量(空气中甲烷)，共测量了十次,所得数据如下： 显示值（%LEL ） 测量值 平均值 X（%LEL ） S（X）（%LEL ） 40 40 41 40 40 41 41 41 41 40 41 由于%LEL ≤在不确定度评定中UC中%LEL,故重复性考核合格。 同样用一台满量程为100%LEL可燃气体检测报警器的40%LEL出用异丁烷共测量十次，所得数据如下： 显示值（%LEL ） 测量值 平均值 X（%LEL ） S（X）（%LEL ） 40 40 41 40 40 40 41 41 41 40 40 由于%LEL ≤在不确定度评定中UC中%LEL,故重复性考核合格。 八、计量标准的稳定性考核 可燃气体检测报警器检定装置的计量标准器是气体标准物质，由于气体标准物质是一次性使用的标准物质，而且标准气体的稳定性为一年，因此在有效期内不需要进行稳定性考核。 九、检定或校准结果的测量不确定度评定 一、 概述 可燃气体检测报警器的检定，是根据国家计量检定规程（JJG693-2011）规定的检定方法和技术指标进行检定和判断。规程规定使用瓶装标准气体对仪器进行校准后，再用三点不同浓度的气体标准物质对仪器的示值误差进行检定，每点重复三次，取其算术平均值与标准值进行比较，判断仪器的示值误差。规程规定被检仪器的最大允许示值误差为±5%FS。 二、 技术依据 JJG693-2011《可燃气体检测报警器》计量检定规程； JJF1059-2012《测量不确定度评定与表示》 ； JJF1094-2002《测量仪器特性评定》 ； 《化学分析中不确定度的评估指南》 。 三、评定步骤 1、测量数学模型 被检仪器的显示值X与标准气体浓度值X0的函数关系“?X”为?X=X-X0。 2、灵敏系数 ?(VX)?(VX)=1 C2==-1 ?(X0)?(X)3、不确定度的来源 C1=输入量“X”和“X0”的不确定度由以下三项构成： 使用瓶装气体标准物质的定值不确定度 (B类); 被检仪器分辨力引起的不确定度(B类); 仪器、环境条件变化、人员操作等引起的仪器示值变化（A类）。 4、标准不确定度评定 气体标准物质的定值不确定度引起的标准不确定度分量U1的评定 根据甲烷标准气体物质的扩展不确定度不大于2%（k=2），即40LEL%标准气体的不确定度为40LEL%*2%/2=%LEL则： U1=%LEL.自由度V为∞. 被检仪器分辨力引起的标准不确定度分量U2的评定 可燃气体检测报警器的分辨力一般为1%LEL, 1%=%LEL. 23被检仪器示值波动、环境条件、人员操作等引起仪器示值变化的标准不确定度分量因此读数引起的不确定度分量U2=U3的评定 被检仪器的示值波动、环境条件影响及人员操作等引起的不确定度，体现在被检仪器的重复性中，采用A类评定。被检仪器的重复性是在相同条件下，通入同一标准气体，连续测量6次，计算相对标准差.直接取规程的重复性2% (Xi?X)2S= ?×100%。 n?1i?1b测量平均值的实验标准差S（X）=S，被检仪器的A类标准不确定度。 nU3=S（X）=2%。规程规定使用40%LEL的标准气体检定重复性，最大允许值为2%，6所以引起的标准不确定度分量 U3= 2%×40%LEL=%LEL. 6 A类标准不确定度U3的自由度等于测量列标准差的自由度.用贝赛尔法计算测量列的标准偏差时,n=6.所以其自由度V=5. 5、标准不确定度一览表 标准不确定度分量符号 不确定度来源 标准气体 被检仪器的分辨力 示值波动、环境条件影响以及人员操作等 标准不确定度分量值 %LEL %LEL %LEL 自由度 ∞ ∞ 5 U1 U2 U3 6、合成标准不确定度 UC= =%LEL 7、扩展不确定度:UP=kUC=2×%= %LEL. 而UP/MPE=%/5%=≤1/3 结论:通过上述评定,可燃气体报警器检定结果的扩展不确定度为%,达到JJF1094-2002扩展不确定度与被检仪器5%之比不超过1/3的要求. 十、检定或校准结果的验证 选择一台可燃气体报警器用本级标准和其他单位进行比对， 结果如下: 示值 1# ylab 61%LEL 2# y2 62%LEL 3# y3 61%LEL 平均值 y %LEL 采用比对法，n=3，y=%LEL，U lab =%LEL n-1U lab =%LEL n本装置的测量不确定度符合计量标准考核规范要求。 ︳ylab -y︱= %LEL< 十一、结论 该检定装置标准器及配套设备齐全，检定结果的测量不确定度评定合理并通过验证，环境条件合格，检定人员具有资质，技术资料齐全，各项技术指标均符合检定规程和计量标准考核规范的要求，本检定装置采用国家标准气体，其不确定度评定和不确定度验证符合JJF1033-2008《计量标准考核规范》和JJG693-2011《可燃气体检测报警器计量检定规程》技术要求。 可以开展可燃气体检测报警器的检定工作。 十二、附加说明