可燃气体检测报警器计量标准技术报告

发表时间:2021/8/25   来源:《工程管理前沿》2021年4月第11期   作者:杜美杰 齐海社
[导读] 随着社会的发展,可燃气体检测报警器被经常用在化工厂、石油、燃气站等,可以设置报警值,驱动联动系统,防止发生爆炸、火灾及中毒事故。
        杜美杰   齐海社
        河南心连心化学工业集团股份有限公司   河南新乡  453700
        [摘要]随着社会的发展,可燃气体检测报警器被经常用在化工厂、石油、燃气站等,可以设置报警值,驱动联动系统,防止发生爆炸、火灾及中毒事故。计量标准的建立,能保证报警器正常工作,指导企业或法定计量检定机构建立最高计量标准装置。
        [关键字]可燃气体报警器;不确定度;技术报告;重复性;稳定性;计量
一、建立计量标准的目的
    为切实履行计量法,保障国家计量单位制的统一和量值传递的一致性、准确性,同时,以简化量值溯源流程、节约生产成本、服务生产、提高产品质量为目的,建立本计量标准。
二、计量标准的工作原理及其组成
        可燃气体检测报警器检定装置由气体标准物质、零点气体、流量计、耐压测试仪、秒表、绝缘电阻表,在正常工作环境下,将检定所用的气体标准物质、气体流量计和标定罩接入被检可燃有毒报警器,第一步将被检仪器通电预热稳定后,按照被检报警器的测量范围,分别通入零点气体和浓度为60%的气体标准物质,校准仪器的零点和示值,然后分别通入浓度为10%、40%、60%气体标准物质,记录仪器的稳定示值,每个点做三次,三次的算术平均值为仪器的示值,该值与标准值之差为报警器的基本的误差。
        标准浓度的气体经流量计被被检仪器所感应,由被检仪器复现标准气体浓度。
        检定扩散式仪器时,流量的大小根据扩散罩的大小而定,用流量控制器中的流量计控制被检仪器的流量。检定吸入式的仪器时,要保证流量控制器的旁通流量计有流量放空。两种采样方式的仪器,都应使检定时的流量和使用时的流量一致。流量控制器的连接如下图:


三、计量标准器及主要配套设备
1、空气中甲烷气体标准物质    GBW(E)062338    0.498%    Urel=2%   k=2;                      GBW(E)062338    1.97%    Urel=2%   k=2; GBW(E)062338    2.99%    Urel=2%   k=2。
2、氮气标准物质,GBW(E)062546    99.999%,Urel=2%  k=2。
3、玻璃转子流量计,DK800-6F    (0.1~1) L/min,2.5级
4、玻璃转子流量计,DK800-6F    (0.1~1) L/min ,2.5级
5、电子秒表 ,(0~3600)s,±0.01s
6、缘电阻表,BY2671,(500、1000、2000、2500)V ,(0-19999)MΩ, 5.0级
四、计量标准的主要技术指标及环境条件
1、可燃气体检测报警器检定装置计量标准,测量范围为(0~100)% LEL,不确定度为Urel=3%(k=2)。
2、环境条件:温度(0~40)℃;湿度<85%RH;其他:通风良好,无干扰被测气体。
五、计量标准的稳定性考核
        在标准气体正常工作的条件下,选定一台性能稳定的可燃气体报警器, 型号: SPC1000 ,编号:3268,选择40% 检测点做稳定性,每隔2月测量一次,共测量4组数据。
六、检定或校准结果的不确定度评定
1、概述
1.1测量依据:
JJG693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》
1.2测量环境条件:温度21℃   相对温度51.0%
1.3测量标准:
    空气中甲烷气体标准物质  标准值:2.99%   不确定度:Urel=2%  包含因子k=2
1.4被测对象:
        可燃气体报警器,型号: SPC1000 ,最大允许示值误差:±5%FS,测量范围:(0~100%)LEL
1.5测量过程:
        可燃气体报警器检定装置由气体标准物质、零点气体、流量计、秒表、绝缘电阻表组成,在正常工作环境下,将检定所用的气体标准物质、气体流量计和标定罩接入被检可燃报警器,按照被检报警器的测量范围,分别通入零点气体和浓度为3.0%的气体标准物质,校准仪器的零点和示值,然后分别通入浓度为3.0%、2.0%、0.5%;气体标准物质,记录仪器的稳定示值,每个点做三次,三次的算术平均值为仪器的示值,该值与标准值之差为报警器的基本的误差。
1.6评定结果的使用:符合上述条件的测量结果,可直接使用本不确定度的评定结果。
2、数字模型


3.1不确定度分量评定
3.1.1检定过程中环境条件,由检定人员重复操作引入的不确定度属于A类评定。
        为了获得重复性测量的不确定度,对可燃气体报警器做10次测量,测量数据所得:

3.2所购的气体标准物质引入的不确定度分量;
        气体标准物质引入的不确定度属于B类评定。
        气体标准物质不确定度为2%(k=2),因此气体标准物质的不确定度分量:
                     =  =1%
        3.3标准不确定度一览表

七、检定或校准结果的验证
        选一台比较稳定的报警器,分别用本检定装置和上级检定装置对其重复性条件下检测10次,结果如下:
        1、本装置测量报警器数值:37.9%LEL  不确定度:2% 。
        2、某计量所气体检测装置,测量报警器数值:38.2%LEL  不确定度1.44% 。
        3、某质量技术监督检验测试中心装置,测量报警器数值:38.3%LEL  不确定度:1.45%
      
参考文献:
[1]JJF1033-2016  计量标准考核规范
[2]JJG693-2011  可燃气体检测报警器检定规程
[3]JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示  
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