JJF 1964-2022 卤素检漏仪校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 9 6 42 0 2 2卤素检漏仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH a l o g e nL e a kD e t e c t o r s 2 0 2 2-0 4-2 9发布2 0 2 2-1 0-2 9实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布卤素检漏仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rH a l o g e nL e a kD e t e c t o r sJ J F1 9 6 42 0 2 2 归 口 单 位:全国压力计量技术委员会 主要起草单位:浙江省计量科学研究院上海市计量测试技术研究院 参加起草单位:上海通用检测技术研究所 本规范委托全国压力计量技术委员会负责解释J J F1 9 6 42 0 2 2本规范主要起草人:蔡 绯(浙江省计量科学研究院)陈宇航(浙江省计量科学研究院)许 红(上海市计量测试技术研究院)参加起草人:刘贝贝(上海市计量测试技术研究院)程 静(浙江省计量科学研究院)张和平(浙江省计量科学研究院)郑 毅(上海通用检测技术研究所)J J F1 9 6 42 0 2 2目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 术语和计量单位(1)3.1 术语(1)3.2 计量单位(1)4 概述(1)5 计量特性(1)5.1 漏率示值误差(1)5.2 示值重复性(2)5.3 报警响应时间(2)6 校准条件(2)6.1 环境条件(2)6.2 测量标准及其他设备(2)7 校准项目和校准方法(2)7.1 校准项目(2)7.2 校准方法(2)8 校准结果表达(4)8.1 校准记录格式(4)8.2 校准证书(4)8.3 校准结果测量不确定度(4)9 复校时间间隔(4)附录A 卤素检漏仪校准记录格式(5)附录B 校准证书内页格式(6)附录C 漏率示值误差测量不确定度评定示例(7)附录D 报警响应时间测量不确定度评定示例(9)附录E 漏率单位P am3/s与g/a的对应关系(1 1)J J F1 9 6 42 0 2 2引 言 J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示共同构成支撑本规范制定的基础性系列规范。本规范参考了G B/T3 1 4 7 32 0 1 5 卤素气体检漏仪的部分内容,且参照目前国内外常用卤素检漏仪生产厂家的性能参数及其检测方法,并结合企业实际使用情况制定。本规范为首次发布。J J F1 9 6 42 0 2 2卤素检漏仪校准规范1 范围本规范适用于可检漏率为(1.01 0-61.01 0-5)P am3/s的卤素检漏仪的校准,其他制冷剂的检漏仪也可参考本规范执行。2 引用文件本规范引用了下列文件:G B/T3 1 6 32 0 0 7 真空技术 术语G B/T3 1 4 7 32 0 1 5 卤素气体检漏仪凡是注明日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注明日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3 术语和计量单位3.1 术语3.1.1 漏率 l e a kr a t e在规定条件下,一种特定气体通过漏孔的流量。来源:G B/T3 1 6 32 0 0 7,6.1.93.1.2 卤素检漏仪 h a l o g e nl e a kd e t e c t o r示漏气体为卤素气体(氟、氯、溴、碘)的检漏仪器。3.1.3 卤素标准漏孔 h a l o g e nr e f e r e n c e l e a k在规定条件下,能提供已知恒定漏率卤素气体的漏孔。3.2 计量单位 卤素检漏仪的计量单位为帕斯卡立方米每秒(P am3/s)或克每年(g/a)。4 概述卤素检漏仪(以下简称检漏仪)主要用于化工、制冷、电器制造等行业对充有卤素气体的密封系统进行泄漏检测。检漏仪按读数类型分为数值型和无数值型两类。数值型检漏仪由吸枪、传感器、信号处理单元和显示单元等组成。其工作原理是卤素气体经吸枪进入传感器,传感器输出相应的电信号,由信号处理单元处理,并在显示单元上显示漏率值,且有漏率报警功能。无数值型检漏仪没有漏率值显示,仅有漏率报警功能。5 计量特性5.1 漏率示值误差数值型检漏仪的漏率示值的最大允许误差为2 0%。1J J F1 9 6 42 0 2 25.2 示值重复性检漏仪的示值重复性不大于5%。5.3 报警响应时间检漏仪的报警响应时间不大于5s。6 校准条件6.1 环境条件6.1.1温度:(2 35)。6.1.2相对湿度:不大于8 0%。6.1.3校准设备周围保持通风状态,应无热源、强电磁场和放射性源等外界干扰。6.2 测量标准及其他设备6.2.1 测量标准测量标准为提供某种特定卤素气体的已知漏率的卤素标准漏孔,如表1所示,卤素标准漏孔应具有吸枪定位槽以便于检漏仪吸枪定位。表1 测量标准序号测量标准名称技术要求用途备注1卤素标准漏孔测量范围:(11 0-611 0-5)P am3/sUr e l1 5%(k=2)校准示值误差气体种类视检漏仪而定2秒表日差优于0.5s/d校准响应时间6.2.2 其他设备其他配套设备见表2。表2 配套设备配套设备名称技术要求用途温湿度计温度范围:(05 0),MP E:0.5相对湿度范围:01 0 0%,MP E:1 0%用于测量环境温湿度7 校准项目和校准方法7.1 校准项目a)漏率示值误差;b)示值重复性;c)报警响应时间。注:无数值型检漏仪的校准项目仅为c)。7.2 校准方法7.2.1 校准前检查7.2.1.1 外观检查检漏仪应标有产品名称、型号、工作电压、制造厂名、出厂编号、制造年月等标2J J F1 9 6 42 0 2 2识,并清晰可辨。7.2.1.2 功能检查开机后,检漏仪的自检功能、吸枪风扇功能应保持良好。检漏仪的显示装置应无影响读数的划痕,显示数字应清晰鲜明、无重叠,仪表显示亮度均匀,不应有缺笔画等现象。检漏仪上的开关、旋钮、功能键及连接件、接插件不应有松动现象,应能正常工作。7.2.2 漏率示值误差图1 检漏仪漏率示值误差校准连接图检漏仪在漏率示值误差校准前应开机预热,时间一般不少于5m i n,或按产品说明书的要求进行。根据被校检漏仪选择卤素标准漏孔,将卤素标准漏孔分别调至3g/a、5g/a附近的漏率校准点(或按照客户要求、检漏仪报警点设定校准点),按图1将检漏仪吸枪水平放置在卤素标准漏孔正前端,吸枪最前端应顶住泄漏口(定位槽),记录下检漏仪最终稳定示值的同时迅速撤开吸枪,待检漏仪显示零位后再进行下次测试。每个校准点按照上述方法重复测量6次,按公式(1)计算校准点的漏率算术平均值,按公式(2)计算校准点的示值误差。Qi=6j=1Qi j6(i=1,2;j=1,2,3,4,5,6)(1)式中:Qi j 第i个校准点第j次漏率示值,P am3/s或g/a;Qi 第i个校准点漏率算术平均值,P am3/s或g/a。i=Qi-QsiQsi1 0 0%(2)式中:i 第i个校准点的示值误差,%;Qsi 第i个校准点对应标准漏孔的漏率,P am3/s或g/a。7.2.3 示值重复性由7.2.2读取的检漏仪示值,按公式(4)计算检漏仪的示值重复性。si=nj=1(Qi j-Qi)2n-1(3)3J J F1 9 6 42 0 2 2ri=siQi1 0 0%(4)式中:si 第i个校准点单次测量的标准偏差,P am3/s或g/a;ri 第i个校准点示值重复性,%;n 测量次数,n=6。7.2.4 报警响应时间调节数值型检漏仪至检漏仪报警设定值,按7.2.2放置吸枪并开始计时,直至检漏仪报警响应时停止计时,此时秒表显示值即为检漏仪的报警响应时间;对于无数值型检漏仪,在3g/a的漏率点下测量报警响应时间,按7.2.2放置吸枪并开始计时,直至检漏仪仪器指针开始偏转或数字显示发生变化或指示灯亮开始报警为止,此时秒表显示值即为检漏仪的报警响应时间。8 校准结果表达8.1 校准记录格式校准记录格式见附录A。8.2 校准证书校准后出具校准证书,校准证书应包括的信息及校准证书(内页)格式见附录B。8.3 校准结果测量不确定度校准证书中给出校准结果测量不确定度信息,测量不确定度评定的示例参照附录C、附录D。9 复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由检漏仪的使用情况、使用者、检漏仪本身质量等诸因素所决定的,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。建议复校时间间隔为1年。4J J F1 9 6 42 0 2 2附录A卤素检漏仪校准记录格式送检单位地址温度相对湿度%生产单位规格型号仪器编号仪器校准前状态 正常 异常 仪器校准后状态 正常 异常 校准依据 J J F1 9 6 42 0 2 2 卤素检漏仪 校准地点样品标识号证书编号检漏仪类型 数值型 非数值型 1 示值误差、重复性:标准器示值检漏仪示值123456平均值相对示值误差扩展不确定度(k=2)重复性本次校准用制冷剂(气源):2 报警响应时间:标准器示值检漏仪报警状态报警响应时间扩展不确定度校准核验校准日期本次校准所用主要测量设备:名称仪器型号仪器编号 有效期证书号不确定度测量范围5J J F1 9 6 42 0 2 2附录B校准证书内页格式检漏仪类型 数值型 非数值型 1 最大相对示值误差标准器示值检漏仪示值平均值相对示值误差扩展不确定度(k=2)重复性2 报警响应时间标准器示值检漏仪报警状态报警响应时间扩展不确定度6J J F1 9 6 42 0 2 2附录C漏率示值误差测量不确定度评定示例C.1 概述以测量范围(11 0-611 0-5)P am3/s的卤素检漏仪为例,用测量范围为(11 0-611 0-5)P am3/s,扩展不确定度Ur e l=1 5%(k=2)的卤素标准漏孔作为测量标准,采用直接比较法进行校准。校准环境温度为(2 0.02 0.2),漏率校准点为3g/a。C.2 测量模型i=(Qi-Qsi)/Qsi1 0 0%(C.1)式中:i 第i个校准点的示值误差,%;Qi 第i个校准点漏率算术平均值,g/a;Qsi 第i个校准点对应标准漏孔的漏率,g/a。C.3 灵敏系数Qi的灵敏系数:c1=iQi=1Qsi=0.3 3(g/a)-1;Qsi的灵敏系数:c2=iQsi=-QiQsi2=-Qi9(g/a)-1。C.4 不确定度来源C.4.1 标准设备即卤素可调漏率标准器Qsi引入的标准不确定度u(Qsi)C.4.2 被检卤素检漏仪Qi引起的标准不确定度u(Qi),它由下列标准不确定度分项构成:被测检漏仪的分辨力引起的标准不确定度分项u1(Qi);被测检漏仪的重复测量引起的标准不确定度分项u2(Qi)。C.5 标准不确定度的评定C.5.1 卤素可调漏率标准器Qsi引入的标准不确定度u(Qsi)由卤素可调漏率标准器的校准证书可知,Ur e l(Qsi)=1 5%,k=2,即u(Qsi)=1 5%3/2=0.2 3(g/a)C.5.2 被测检漏仪Qi引起的标准不确定度u(Qi)C.5.2.1 u1(Qi)的计算被测检漏仪的分辨力为0.1g/a,则认为在0.0 5g/a的区间内服从均匀分布,则u1(Qi)=0.0 5/3=0.0 2 9(g/a)C.5.2.2 u2(Qi)的计算用卤素可调漏率标准器对检漏仪3g/a点独立测量6次,测得数据分别为:3.2g/a、3.3g/a、3.2g/a、3.2g/a、3.4g/a、3.1g/a。7J J F1 9 6 42 0 2 2单次测量标准差s:s=6i=1Q2in-1=6i=1Qi-Q 26-1=0.1 0 3(g/a)测量结果取6次读数的平均值,即u2(Qi)=s/6=0.0 4 2(g/a)由u1(Qi)和u2(Qi)计算得u(Qi)=0.0 5 1(g/a)。C.6 合成不确定度计算C.6.1 标准不确定度分量一览表如表C.1所示。表C.1 标准不确定度分量一览表标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度g/a灵敏系数(g/a)-1输出量标准不确定度分量u(Qi)被测检漏仪Qi引入0.0 5 10.3 31.7%u1(Qi)被测检漏仪重复性测量引入0.0 4 2 u2(Qi)被测检漏仪分辨力引入0.0 2 9 u(Qsi)标准器Qsi引入0.2 3-0.3 68.3%C.6.2 合成标准不确定度uc的计算输入量Qi、Qsi引入的各标准不确定度互不相关,则合成标准不确定度为:uc(i)=c1u(Qi)2+c2u(Qsi)2=(1.7%)2+(8.3%)2=8.5%C.7 扩展不确定度U计算取包含因子k=2,则扩展不确定度为U(i)=kuc(i)=28.5%=1 7%8J J F1 9 6 42 0 2 2附录D报警响应时间测量不确定度评定示例D.1 概述以测量范围(11 0-611 0-5)P am3/s的卤素检漏仪为例,用测量范围为(11 0-611 0-5)P am3/s、扩展不确定度Ur e l=1 5%(k=2)的卤素标准漏孔和MP E:0.5s/d的电子秒表作为测量标准,将卤素标准漏孔按本规范要求调至漏率点,放置吸枪并开始计时,直至检漏仪报警响应时停止计时,此时秒表显示值即为检漏仪的响应时间。校准环境温度为(2 0.02 0.2),漏率校准点为3g/a。D.2 测量模型t=T+Ts-Te(D.1)式中:t 被测卤素检漏仪的响应时间,s;T 秒表显示的响应时间,s;Ts 测量开始的触发时间,s;Te 测量结束的触发时间,s。D.3 灵敏系数T的灵敏系数:c1=T=1;Ts的灵敏系数:c2=Ts=1;Te的灵敏系数:c3=Te=-1。D.4 不确定度来源D.4.1 标准设备即电子秒表T引入的标准不确定度u(T)。D.4.2 测量开始触发时间Ts引起的标准不确定度u(Ts)。D.4.3 测量结束触发时间Te引起的标准不确定度u(Te)。D.5 标准不确定度的评定D.5.1 电子秒表T引入的标准不确定度u(T)电子秒表M P E:0.5 s/d,一般响应时间不超过1 0 s,则测量中最大误差为 5.81 0-5su(T)=5.81 0-53=3.31 0-5(s)D.5.2 测量开始触发时间Ts引起的标准不确定度u(Ts)一般情况的触发时间为0.7s,则u(Ts)=0.73=0.4(s)9J J F1 9 6 42 0 2 2D.5.3 测量结束触发时间Te引起的标准不确定度u(Te)同5.2,u(Te)=0.4sD.6 合成标准不确定度计算D.6.1 标准不确定度分量一览表如表D.1所示。表D.1 标准不确定度分量一览表标准不确定度符号不确定度来源标准不确定度/s灵敏系数输出量标准不确定度分量/su(T)标准器引入的标准不确定度3.31 0-513.31 0-5u(Ts)测量开始触发时间引入的标准不确定度0.410.4u(Te)测量结束触发时间引入的标准不确定度0.4-10.4D.6.2 合成标准不确定度uc的计算输入量T、Ts、Te引入的各标准不确定度互不相关,则合成标准不确定度为uc(t)=c1u(T)2+c2u(Ts)2+c3u(Te)2=(3.31 0-5)2+(0.4)2+(0.4)2=0.5 6(s)D.7 扩展不确定度计算取包含因子k=2,则扩展不确定度为U(t)=kuc(t)=20.5 6=1.1(s)01J J F1 9 6 42 0 2 2附录E漏率单位P am3/s与g/a的对应关系漏率的定义为在规定条件下,一种特定气体通过漏孔的流量。体积流速:qV=Vt(E.1)质量流速:qm=mt(E.2)p V流量(漏率):qp V=p qV(E.3)理想气体状态方程:p V=n R T=mRMT(E.4)p qV=qmRMT(E.5)qp V=qmRMT(E.6)其中,气体常数R=8.3 1 4J/(m o lK)对于常用的卤素制冷剂,若其分子量为M(k g/m o l),那么在温度T()下与1g/a相对应的p V流量(漏率)为qp V=qmRMT=2.6 31 0-1 02 7 3.1 5+TM(E.7)表E.1为几种常用气体漏率P am3/s与g/a的对应关系,供参考。表E.1 常用气体漏率P am3/s与g/a的对应关系气体g/aP am3/s温度/分子量(k g/m o l)CH2F-C F3(R 1 3 4 a)17.6 41 0-72 30.1 0 2CHC 1 F2(R 2 2)19.0 01 0-72 30.0 8 65R 4 1 0 a11.0 71 0-62 30.0 7 2511J J F1 9 6 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