JJG 1093-2013矿用一氧化碳检测报警器-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 0 9 32 0 1 3矿用一氧化碳检测报警器D e t e c t o r so fM i n i n gC a r b o nM o n o x i d e 2 0 1 3-1 1-2 8发布2 0 1 4-0 2-2 8实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布矿用一氧化碳检测报警器检定规程V e r i f i c a t i o nR e g u l a t i o no fD e t e c t o r so fM i n i n gC a r b o nM o n o x i d eJ J G1 0 9 32 0 1 3 归 口 单 位:全国环境化学计量技术委员会 主要起草单位:国家矿山安全计量站 参加起草单位:国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心中煤科工集团重庆研究院重庆科安电子有限公司 本规程委托全国环境化学计量技术委员会负责解释J J G1 0 9 32 0 1 3本规程主要起草人:陈福民(国家矿山安全计量站)参加起草人:张安然(国家矿山安全计量站)孔令刚(国家安全生产重庆矿用设备检测检验中心)付建涛(国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心)曹利波(中煤科工集团重庆研究院)赵志雄(重庆科安电子有限公司)石发强(国家矿山安全计量站)J J G1 0 9 32 0 1 3目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量性能要求(1)3.1 测量范围及示值误差(1)3.2 重复性(1)3.3 响应时间(1)3.4 漂移(2)4 通用技术要求(2)4.1 外观与结构(2)4.2 标志与标识(2)4.3 通电检查(2)4.4 报警功能(2)4.5 电源电压适应性(2)4.6 传输距离(2)4.7 绝缘电阻(3)5 计量器具控制(3)5.1 检定条件(3)5.2 检定项目(4)5.3 检定方法(4)5.4 检定结果的处理(7)5.5 检定周期(7)附录A 便携式矿用一氧化碳检测报警器检定记录(8)附录B 固定式矿用一氧化碳检测报警器检定记录(1 0)附录C 检定证书/检定结果通知书第2页格式(1 3)附录D 检定证书第3页格式(1 4)附录E 检定结果通知书第3页格式(1 5)J J G1 0 9 32 0 1 3引 言本规程依据J J F1 0 0 22 0 1 0 国家计量检定规程编写规则和J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义制定,技术指标与检定方法参考了MT7 0 32 0 0 8 煤矿用携带型电化学式一氧化碳测定器、AQ6 2 0 52 0 0 6 煤矿用电化学式 一 氧 化 碳 传感 器、J J G(煤炭)0 9-9 8 一氧化碳检测报警仪、J J G9 1 52 0 0 8 一氧化碳检测报警器等。本规程在制定过程中注重检定方法的可操作性,及与现行有效的行业标准和地面用同类产品检定规程的协调性与一致性。本规程为首次制定。J J G1 0 9 32 0 1 3矿用一氧化碳检测报警器检定规程1 范围本规程适用于矿井下使用的电化学原理一氧化碳检测报警器(以下简称检测报警器)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 概述检测报警器用于检测和报警矿井作业环境中一氧化碳气体的浓度。检测报警器主要由一氧化碳电化学传感器、电子部件和显示部分等组成,由电化学传感器将环境中一氧化碳气体浓度值转换成电信号,然后通过电子部件处理,并以浓度值显示出来。根据使用方式的不同,检测报警器可以分为便携式(矿山行业通称为报警仪或测定器)和固定式(矿山行业通称为传感器)。固定式检测报警器还具有对应于浓度值的信号输出功能。3 计量性能要求3.1 测量范围及示值误差检测报警器的测量范围分为以下几种:(01 0 0)m o l/m o l、(05 0 0)m o l/m o l、(010 0 0)m o l/m o l、(020 0 0)m o l/m o l、(01 00 0 0)m o l/m o l,单位为m o l/m o l。检测报警器的显示值、固定式检测报警器的输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)与标准气体浓度值的偏差(即检测报警器的示值误差)应符合表1的规定。表1 检测报警器的示值误差限要求测量段,xm o l/m o l示值误差绝对误差m o l/m o l相对误差%0 x2 02 2 0 x1 0 04 1 0 05 0 0 63.2 重复性重复性应2%。3.3 响应时间检测报警器的响应时间不大于4 5s。1J J G1 0 9 32 0 1 33.4 漂移检测报警器的漂移分为零点漂移和量程漂移,分别应符合表2的规定。表2 检测报警器漂移的限值测量上限,Xm o l/m o l零点漂移m o l/m o l量程漂移%0X1 0 0221 0 05 0 01 034 通用技术要求4.1 外观与结构4.1.1 检测报警器的显示应清晰完整,各机械调节部件应能正常动作,各紧固件应无松动。4.1.2 检测报警器不应有影响其正常工作的外观损伤,新制造的涂层不应有明显的颜色不匀和剥落,各部件接合处应平整。4.1.3 检测报警器充电器、标定罩和固定式检测报警器的输出连接电缆、遥控调校器等附件应齐全,并附有使用说明书。4.2 标志与标识4.2.1 检测报警器应标明制造单位、仪器名称、型号及编号、制造日期、计量器具制造许可证标志及编号、防爆标志及编号、煤矿安全标志及编号。4.2.2 检测报警器应在名牌中注明其测量范围、测量误差等主要技术指标。4.3 通电检查4.3.1 便携式检测报警器应具有欠压提示功能,固定式检测报警器应具有遥控调校功能且能正常调节。4.3.2 各按键应能正常操作和控制,显示清晰、完整。4.4 报警功能4.4.1 具有报警功能的检测报警器应能在(11 0 0)m o l/m o l范围内任意设置报警点,报警显示值与设定值的差值应不超过2m o l/m o l。4.4.2 报警声级强度在距其1m远处的声响信号的声压级应不小于7 5d B(A)(对便携式检测报警器)或8 0d B(A)(对固定式检测报警器)。4.4.3 光信号应能在2 0m远处清晰可见。4.5 电源电压适应性固定式检测报警器应能在输入电压D C:(92 4)V范围内正常工作,显示值与输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)的误差均应符合3.1的规定。4.6 传输距离固定式检测报警器使用单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆时,其传输距离应不小于2k m,显示值与输出信号值(换算为一氧化碳浓度值)的误差均应符合3.1的规定。2J J G1 0 9 32 0 1 34.7 绝缘电阻固定式检测报警器的电源端与外壳之间,绝缘电阻应不小于5 0M。5 计量器具控制计量器具控制包括首次检定,后续检定和使用中检查。5.1 检定条件5.1.1 检定环境条件5.1.1.1 环境温度:(1 53 5)。5.1.1.2 相对湿度:4 5%7 5%。5.1.1.3 应无影响检测报警器正常工作的气体和电磁场干扰。5.1.2 检定用设备检定用主要设备应符合表3的要求。表3 检定用主要设备名称测量范围或种类不确定度/准确度等级/最大允许误差/分辨力气体标准物质空气中一氧化碳气体标准物质相对扩展不确定度应不大于2.0%(k=2)零点气高纯氮气纯度:不小于9 9.9 9 9%气体流量计(06 0 0)m L/m i n准确度级别不低于4级直流稳压电源输出电压:(03 0)V;输出电流:3A分辨力:0.1V;0.0 1A数字万用表直流电压:(05 0 0)V;直流电流:(03 0 0)mA分辨力:四位半;准确度:不低于0.5级频率计(010 0 0)k H z分辨力:1H z示波器带宽:1 0 0MH z;采样率:1.0G S/s 绝缘电阻表额定电压等级:5 0 0V准确度:不低于1 0.0级2k m仿真电路直流电阻:1 2.8/k m;分布电容:0.0 6F/k m;分布电感:0.8mH/k m 秒表(02 4)h分辨力:优于0.1s声级计A计权:(3 01 3 0)d B分辨力:0.1d B钢卷尺(03 0)m分辨力:1mm标定罩测定器应附有专用的标定罩 3J J G1 0 9 32 0 1 35.2 检定项目检定项目如表4所示。表4 检定项目一览表序号检定项目首次检定后续检定使用中检查便携式固定式便携式固定式便携式固定式1外观与结构+2标志与标识+3通电检查+4报警功能+5测量范围及示值误差+6重复性+-7响应时间+-8漂移+-+-9电源电压适应性-+-+-1 0传输距离-+-+-1 1绝缘电阻-+-+-+注1:“+”为需检项目;“-”为可不检项目。注2:检测报警器经修理及更换主要部件后,应按首次检定要求进行检定。5.3 检定方法5.3.1 外观与结构用目察、手感法按4.1要求进行逐条检查。5.3.2 标志与标识用目察、手感法按4.1要求进行逐条检查。5.3.3 通电检查用目察、手感法按4.1要求进行逐条检查。5.3.4 检测报警器的校准便携式检测报警器采用本机电源,检定前应充足电;固定式检测报警器采用直流稳压电源供电,固定式测定器应接上传输电缆及信号测试设备,其电缆插座排列及输出信号制式应按照检测报警器的说明书中的规定使用,常用的如图1所示。图1 固定式仪器上的插座排列示意图接通电源,按照检测报警器使用说明书要求的时间对其进行预热,一般预热时间不4J J G1 0 9 32 0 1 3少于1 5m i n;按说明书规定的流量 如果说明书没有明确要求,则一般控制在(2 0 01 0)m L/m i n范围,按图2的方法通入高纯氮气校准仪器的零点;通入5 0%量程的一氧化碳气体标准物质校准检测报警器的示值(以下简称校准检测报警器);零点和示值分别校准3次,在此后的检定过程中不得再次校准。图2 测定器基本误差测试示意图5.3.5 报警功能5.3.5.1 报警误差将检测报 警 器 的 报 警 点 设 置 在2 4m o l/m o l上,待 其 零 点 稳 定 后,缓 慢 通 入(2 52 7)m o l/m o l的一氧化碳气体标准物质,记录出现声、光信号瞬间检测报警器的显示值,并计算设定报警点一氧化碳浓度值与显示值的差值。5.3.5.2 报警声级强度环境噪音应不小于5 0d B(A)。将声级计置于检测报警器的报警声响器轴心正前方1m处,测量3次,取其平均值。5.3.5.3 报警光信号在黑暗环境中距检测报警器2 0m处观察报警光信号。5.3.6 测量范围及示值误差5.3.6.1 便携式检测报警器按检测报警器说明书要求的流量,分别通入浓度值约为2 0m o l/m o l、量程3 5%、量程5 0%、量程8 5%的一氧化碳气体标准物质,读取仪器稳定示值。每点测量3次,取其算术平均值为仪器各点示值。按式(1)或式(2)计算示值误差。X=X-X0(1)=X-X0X01 0 0%(2)式中:X 示值误差(用测量平均值的绝对误差表示),m o l/m o l;示值误差(用测量平均值的相对误差表示),%;X 3次示值的平均值,m o l/m o l;X0 通入的气体标准物质的浓度值,m o l/m o l。5J J G1 0 9 32 0 1 35.3.6.2 固定式检测报警器用直流稳压电源按检测报警器说明书规定的电压为其供电,在测定器信号输出端接上对应的信号测试设备(如万用表测量电流、电压信号、频率计或示波器测量频率信号),然后分别通入浓度约为2 0m o l/m o l、量程3 5%、量程5 0%、量程8 5%的一氧化碳标准气体,读取检测报警器的稳定示值。按式(1)或式(2)计算检测报警器的示值误差。同时,在信号输出端(一般是插座3号口)和电源负极端(一般是插座2号口)测量并读取相应浓度输出的电信号值。每浓度点测量3次。并按式(3)将电信号值换算成一氧化碳浓度值,取其算术平均值为各点浓度值。G=Gm-G0Pm-P0(Pi-P0)(3)式中:G 检测输出信号Pi对应的一氧化碳浓度,m o l/m o l;Gm 输出电信号上限对应的一氧化碳浓度值(m o l/m o l,根据被检型号说明书给出固定值);G0 输出电信号下限对应的一氧化碳浓度值(m o l/m o l,根据被检型号说明书给出固定值);Pi 检测的输出电信号(H z、mA、V等);Pm 输出电信号范围上限标称值(H z、mA、V等,根据被检型号说明书给出固定值);P0 输出电信号范围下限标称值,(H z、mA、V等,根据被检型号说明书给出固定值)。按式(1)或式(2)计算检测报警器的输出信号值(换算成一氧化碳浓度)的示值误差。5.3.6.3 测量范围检查检测报警器的名牌和使用说明书中标称的测量范围是否符合本规程3.1的要求;示值误差检定合格的,其测量范围即符合其标称范围要求。5.3.7 重复性通入浓度约为量程8 5%的气体标准物质,待读数稳定后,记录检测报警器显示值Ai,在相同条件下,重复上述测量6次,重复性以单次测量的相对标准偏差来表示。按式(4)计算仪器的重复性Sr:Sr=1Ani=1(Ai-A)2n-11 0 0%(4)式中:Ai 仪器读数值;A 仪器读数值的算术平均值;n 测量次数(n=6)。6J J G1 0 9 32 0 1 35.3.8 响应时间通入浓度约为量程5 0%的气体标准物质,读取稳定示值后;撤去气体标准物质,通入零点气至仪器稳定后;再通入上述浓度的气体标准物质,同时用秒表记录从通入气体标准物质瞬间起到检测报警器显示上述稳定示值9 0%的时间。重复测量3次,取3次测量值的平均值作为该台检测报警器的响应时间。5.3.9 漂移通入零点气至检测报警器稳定后,记录其显示值Az 0,然后通入浓度约为量程8 5%的气体标准物质,稳定后,记录读数As 0,撤去气体标准物质。便携式的检测报警器连续运行1h,每间隔1 5m i n重复上述步骤一次;固定式的测定器连续运行4h,每间隔1h重复上述步骤一次,同时记录检测报警器显示值Azi及Asi(i=1,2,3,4),按式(5)计算零点漂移,取绝对值最大的zi作为检测报警器的零点漂移值z。zi=Azi-Az 0(5)按式(6)计算量程漂移,取绝对值最大的si作为仪器的量程漂移值s。si=(Asi-Azi)-(As 0-Az 0)As 0-Az 01 0 0%(6)5.3.1 0 电源电压适应性将固定式检测报警器接上稳压电源,将稳压电源的输出分别调至产品说明书规定的最高与最低工作电压,按5.3.6.2规定的方法对示值误差进行测试。5.3.1 1 传输距离将2k m模拟电缆串接在固定式测定器的输出信号线上,见图2。按5.3.6.2规定的方法对其输出信号进行示值误差的测试。5.3.1 2 绝缘电阻对固定式检测报警器,用绝缘电阻表分别测量其电源正、负极与其外壳裸露金属件之间的电阻,每极测量2次,取4次测量数据的最小值作为该检测报警器的绝缘电阻数值。5.4 检定结果的处理按本规程的规定和要求检定合格的仪器,发给检定证书;检定不合格的仪器发给检定结果通知书,并注明不合格项目。5.5 检定周期仪器的检定周期为半年。如果对仪器的检测数据有怀疑、仪器更换了影响计量安全性能的主要部件和修理后应及时送检。7J J G1 0 9 32 0 1 3附录A便携式矿用一氧化碳检测报警器检定记录共2页 第1页送检单位仪器型号名称测量范围制造厂商仪器编号检定环境温度相对湿度%气体标准物质的编号及不确定度序号检定项目名称检定结果单项结论1外观与结构2标志与标识3通电检查4报警功能报警点调节范围报警误差报警设定点:报警时仪器显示值:报警误差值:报警声级强度d B(A)1次2次3次平均值报警光信号5测量范围及示值误差要求标气浓度实际标气浓度示值1示值2示值3平均显示值相对误差%绝对误差约为2 0量程3 5%左右量程5 0%左右量程8 5%左右6重复性标气浓度值示值1示值2示值3示值4示值5示值6重复性%7响应时间标气浓度值第1次测量值s第2次测量值s第3次测量值s平均值s8J J G1 0 9 32 0 1 3表(续)共2页 第2页序号检定项目名称检定结果单项结论8漂移时间m i n01 53 04 56 0零点值量程值零点漂移量程漂移%备注本记录表中涉及的气体浓度单位均为m o l/m o l。检定结论 合格 不合格 检定日期年 月 日检定员 核验员9J J G1 0 9 32 0 1 3附录B固定式矿用一氧化碳检测报警器检定记录共3页 第1页送检单位仪器型号名称测量范围制造厂商仪器编号检定环境温度相对湿度%气体标准物质的编号及不确定度序号检定项目名称检定结果单项结论1外观与结构2标志与标识3通电检查4报警功能报警点调节范围报警误差报警设定点:报警时仪器显示值:报警误差值:报警声级强度d B(A)1次2次3次平均值报警光信号5测量范围及示值误差显示值要求标气浓度实际标气浓度示值1示值2示值3平均显示值相对误差%绝对误差约为2 0量程的3 5%左右量程的5 0%左右量程的8 5%左右输出信号实际标气浓度信号1信号2信号3信号平均值信号换算浓度相对误差%绝对误差01J J G1 0 9 32 0 1 3表(续)共3页 第2页序号检定项目名称检定结果单项结论6重复性标气浓度值示值1示值2示值3示值4示值5示值6重复性%7响应时间标气浓度值第1次测量值s第2次测量值s第3次测量值s平均值s8漂移时间m i n06 01 2 01 8 02 4 0零点值量程值零点漂移量程漂移%9电源电压适应性工作电压为9V实际标气浓度1信号2信号3信号信号平均值信号换算浓度相对误差%绝对误差工作电压为2 4V实际标气浓度1信号2信号3信号信号平均值信号换算浓度相对误差%绝对误差11J J G1 0 9 32 0 1 3表(续)共3页 第3页序号检定项目名称检定结果单项结论1 0传输距离实际标气浓度1信号2信号3信号信号平均值信号换算浓度相对误差%绝对误差1 1绝缘电阻M1极-外壳1极-外壳2极-外壳2极-外壳最小值备注本记录表中涉及的气体浓度单位均为m o l/m o l。检定结论 合格 不合格 检定日期年 月 日检定员 核验员21J J G1 0 9 32 0 1 3附录C检定证书/检定结果通知书第2页格式证书编号-检定机构授权说明检定环境条件及地点温度地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第页 共页31J J G1 0 9 32 0 1 3附录D检定证书第3页格式检定项目技术要求检定结果结果判定备注外观与结构标志与标识通电检查测量范围及示值误差重复性响应时间漂移报警功能电源电压适应性传输距离绝缘电阻只对 固定式 测 定器要求41J J G1 0 9 32 0 1 3附录E检定结果通知书第3页格式检定项目技术要求检定结果结果判定备注外观与结构标志与标识通电检查测量范围及示值误差重复性响应时间漂移报警功能电源电压适应性传输距离绝缘电阻只对 固定式 测 定器要求该台检测报警器的不合格项目:51J J G1 0 9 32 0 1 3