可燃-气体检测报警器技术报告-济阳县计量所

1计量标准技术报告计量标准名称可燃气体检测报警器检定装置计量标准负责人刘金娥建标单位名称（公章）济阳县计量检定所填写日期2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)3一、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4三、计量标准器及主要配套设备计量标准器名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔空气中甲烷气体标准物质AL-4L0.503×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203092济南德洋特种气体有限公司1年AL-4L2.01×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203081济南德洋特种气体有限公司1年AL-4L3.00×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203093济南德洋特种气体有限公司1年空气中异丁烷气体标准物质AL-4L0.180×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203067济南德洋特种气体有限公司1年AL-4L1.08×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203111济南德洋特种气体有限公司1年AL-4L0.722×10-2mol/molU=2%,k=2济南德洋特种气体有限公司60203120济南德洋特种气体有限公司1年主要配套设备电子秒表E7-2Ⅱ(0-30)min/上海手表五厂/山东省计量科学研究院1年绝缘电阻测试仪1508(50-1000)V/FLUKE34270137WS山东省计量科学研究院1年多组分动态配气系统QR-M2(20-2000)mL/min±1%湖北大秦清然电议科技发展有限公司160101M2中国测试技术研究院1年氮气中异丁烷气体标准物质8L0.199mol/molU=1%k=2济南德洋特种气体有限公司56202001济南德洋特种气体有限公司1年氮气中异丁烷气体标准物质8L0.2mol/molU=3%k=2济南德洋特种气体有限公司56207126济南德洋特种气体有限公司1年5玻璃浮子流量计LZM-4T(0.2-2.0)L/min4.0级余姚工业自动化仪表厂1山东省计量科学研究院2年玻璃浮子流量计LZM-4T(0.2-2.0)L/min4.0级余姚工业自动化仪表厂2山东省计量科学研究院2年空盒气压表DYM3(800-1060)hPa/上海隆拓仪器设备有限公司155160山东省计量科学研究院1年玻璃转子流量计YQAr(100-1000)mL/min4.0级徐州鸿业20160320031山东省计量科学研究院2年玻璃转子流量计YQAr(100-1000)mL/min4.0级徐州鸿业20160320027山东省计量科学研究院2年玻璃转子流量计YQAr(100-1000)mL/min4.0级徐州鸿业20160320029山东省计量科学研究院2年氮气中氧气气体标准物质AL-4L21.0mol/molU=1%k=2济南德洋特种气体有限公司60203087济南德洋特种气体有限公司1年6四、计量标准的主要技术指标测量范围CH4/Air：(0%~100)%LELi-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%RH50%RH合格3其他无干扰被测成份满足合格47六、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)%LELi-C4H10/Air:(0%~100)%LEL扩展不确定度：U=1.18%(k=2)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比较测量比较测量8七、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）404041404041414141404140.60.52由于0.52%LEL≤在不确定度评定中UC中0.8%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）404041404040414141404040.40.52由于0.52%LEL≤在不确定度评定中UC中0.8%LEL,故重复性考核合格。9八、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。10九、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C1=()()XX=1C2=0()()XX=-13、不确定度的来源输入量“X”和“X0”的不确定度由以下三项构成：3.1使用瓶装气体标准物质的定值不确定度(B类);3.2被检仪器分辨力引起的不确定度(B类);3.3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4.1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=0.40%LEL则：U1=0.40%LEL.自由度V为∞.4.2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,11因此读数引起的不确定度分量U2=1%23=0.29%LEL.4.3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%S=21()1biiXXn×100%。测量平均值的实验标准差S（X）=Sn，被检仪器的A类标准不确定度。U3=S（X）=2%6。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%，所以引起的标准不确定度分量U3=2%6×40%LEL=0.33%LEL.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不确定度分量值自由度U1标准气体0.40%LEL∞U2被检仪器的分辨力0.29%LEL∞U3示值波动、环境条件影响以及人员操作等0.33%LEL5126、合成标准不确定度UC==0.59%LEL7、扩展不确定度:UP=kUC=2×0.59%=1.18%LEL.而UP/MPE=1.18%/5%=0.24≤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1.18%,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.13十、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:1#ylab2#y23#y3平均值y示值61%LEL62%LEL61%LEL61.3%LEL采用比对法，n=3，y=61.3%LEL，Ulab=1.18%LEL︳ylab-y︱=0.3%LEL-1nnUlab=0.96%LEL本装置的测量不确定度符合计量标准考核规范要求。14十一、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