JJF 1764-2019矿用硫化氢气体检测仪型式评价大纲-(高清版).pdf
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1、中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 7 6 42 0 1 9矿用硫化氢气体检测仪型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fH y d r o g e nS u l f i d eG a sD e t e c t o r s f o rM i n i n g 2 0 1 9-0 9-2 7发布2 0 1 9-1 2-2 7实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布矿用硫化氢气体检测仪型式评价大纲P r o g r a mo fP a t t e r nE v a l u a t i o no fH y d r
2、 o g e nS u l f i d eG a sD e t e c t o r s f o rM i n i n gJ J F1 7 6 42 0 1 9 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中国测试技术研究院国家煤矿安全计量器具产品质量监督检验中心 参加起草单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心安标国家矿用产品安全标志中心有限公司 本规范委托全国环境化学计量技术委员会负责解释J J F1 7 6 42 0 1 9本规范主要起草人:曹利波(国家矿山安全计量站)刘 庆(中国测试技术研究院)李 梅(国家煤矿安全计量器
3、具产品质量监督检验中心)参加起草人:傅 刚(国家矿山安全计量站)常 琳(安标国家矿用产品安全标志中心有限公司)付建涛(中煤科工集团重庆研究院有限公司)胡智芳(国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心)J J F1 7 6 42 0 1 9目 录引言()1 范围(1)2 引用文件(1)3 概述(1)4 法制管理要求(2)4.1 计量单位(2)4.2 标志与标识(2)5 计量要求(2)5.1 示值误差(2)5.2 重复性(2)5.3 响应时间(2)5.4 漂移(2)5.5 信号传输误差(2)6 通用技术要求(2)6.1 外观和结构(2)6.2 通电检查(2)6.3 功能检查(3)6.4 电源电压适
4、应性(3)6.5 绝缘电阻(3)6.6 绝缘强度(3)6.7 气候环境适应性(3)6.8 工作稳定性(3)6.9 机械环境适应性(3)6.1 0 外壳防护性能(4)7 型式评价项目(4)8 提供样机的数量及样机的使用方式(5)8.1 提供样机的数量(5)8.2 样机的使用方式(5)9 试验项目的试验方法和条件以及数据处理和合格判据(5)9.1 计量要求(5)9.2 通用技术要求(9)1 0 试验项目所用计量器具和设备表(1 4)1 1 型式评价原始记录(1 5)附录A 矿用硫化氢检测仪型式评价原始记录格式(1 6)附录B 仿真电路技术要求(3 3)J J F1 7 6 42 0 1 9引 言本
5、型式评价大纲以J J F1 0 1 5 计量器具型式评价通用规范和J J F1 0 1 6 计量器具型式评价大纲编写导型为基础性规范进行编制。本型式评价大纲的计量性能参考了J J G1 1 6 12 0 1 9 矿用硫化氢气体检测仪和MT1 0 8 42 0 0 8 煤矿用硫化氢检测报警仪。本型式评价大纲为首次发布。J J F1 7 6 42 0 1 9矿用硫化氢气体检测仪型式评价大纲1 范围本型式评价大纲适用于计量器具分类编码为4 6 3 8 1 0 0 0矿井下使用的硫化氢气体检测仪的型式评价。2 引用文件本规范引用了下列文件:J J G1 1 6 12 0 1 9 矿用硫化氢气体检测仪G
6、 B/T2 4 2 3.12 0 0 8 电工电子产品环境试验 第1部分 试验方法 试验A:低温G B/T2 4 2 3.22 0 0 8 电工电子产品环境试验 第2部分 试验方法 试验B:高温G B/T2 4 2 3.42 0 0 8 电工电子产品环境试验 第4部分 试验方法 试验D b:交变湿热(1 2h+1 2h循环)G B/T2 4 2 3.72 0 1 8 环境试验 第2部分:试验方法 试验E c:粗率操作造成的冲击(主要用于设备型样品)G B/T4 2 0 82 0 1 7 外壳防护等级(I P代码)凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本大纲;凡是不注日期的引用文件,其最新版
7、本(包括所有的修改单)适用于本大纲。3 概述矿用硫化氢气体检测仪(以下简称检测仪)主要由检测单元(气室、敏感元件等)、信号处理传输单元、显示单元等组成,通过敏感元件将硫化氢气体浓度转换为电信号,然后经信号处理传输单元,最后由显示单元显示硫化氢浓度值。检测仪按采样方式分为扩散式和吸入式;按使用方式分为便携式和固定式。固定式检测仪具有电信号输出功能。根据检测仪自身特点应明确关键零部件和材料,具体见表1。表1 关键零部件和材料表序号名称主要性能指标备注1外壳尺寸、阻燃等指标可由申请单位根据设计需要填写钢、工程塑料等2敏感元件准确度、响应时间等指标可由申请单位根据设计需要填写3电池容量、节数等指标可由
8、申请单位根据设计需要填写锰酸锂、镍氢等(适用于便携式)1J J F1 7 6 42 0 1 94 法制管理要求4.1 计量单位检测仪应采用法定计量单位m o l/m o l。4.2 标志与标识4.2.1 检测仪应标明制造单位、仪器名称、型号及编号、制造日期、防爆标志及编号、矿用产品安全标志及编号。4.2.2 检测仪应在铭牌中注明其测量范围、示值误差等主要技术指标。4.2.3 试验样机应预留出位置以标出制造计量器具型式批准标志和编号。5 计量要求5.1 示值误差检测仪的示值误差应符合表2的规定。表2 检测仪的示值误差测量范围x/(m o l/m o l)最大允许误差0 x5 03m o l/m
9、o l5 0 x2 0 01 0%5.2 重复性不大于2%。5.3 响应时间扩散式检测仪不大于4 5s;吸入式检测仪不大于3 0s。5.4 漂移零点漂移:2%F S;量程漂移:3%F S。注:F S表示满量程。5.5 信号传输误差不大于0.5%。6 通用技术要求6.1 外观和结构6.1.1 检测仪不应有影响其正常工作的外观损伤。新制造检测仪的表面应光洁平整,漆色镀层均匀,无剥落锈蚀现象,各部件接合处应平整。6.1.2 检测仪连接可靠,各机械调节部件应能正常工作,各紧固件应无松动。6.1.3 检测仪的标定罩、遥控发送器等附件应齐全,并附有使用说明书。6.1.4 检测仪名称、型号、测量范围、制造厂
10、名称、编号、出厂日期、防爆标志及编号、矿用安全标志及编号等应齐全、清楚。6.2 通电检查便携式检测仪各按键应能正常操作和控制。检测仪显示清晰、完整。固定式检测仪2J J F1 7 6 42 0 1 9应具有遥控调校功能且能正常调节。6.3 功能检查6.3.1 报警功能检查6.3.1.1 检测仪的声光报警应正常。6.3.1.2 便携式检测仪的报警声级强度应不小于7 5d B(A),固定式检测仪的报警声级强度应不小于8 0d B(A)。6.3.1.3 检测仪的报警光信号应能在黑暗环境2 0m处清晰可见。6.3.2 电池供电功能检查使用电池供电的检测仪,应有电量显示或欠压提示功能。6.4 电源电压适
11、应性固定式检测仪应能在说明书规定的输入电压范围内正常工作,示值误差应符合5.1的规定。6.5 绝缘电阻检测仪带电回路与外壳之间,绝缘电阻应不小于1 0 M;交变湿热后应不小于1.0M。6.6 绝缘强度检测仪带电回路与外壳应能承受5 0 0V、5 0H z且历时1m i n的绝缘强度试验,试验期间应不出现击穿和闪络现象,且漏电流小于5mA。6.7 气候环境适应性6.7.1 工作温度高温工作试验:试验温度(4 02),持续时间2h。试验持续时间到达后,检测仪的示值误差应符合5.1的规定。低温工作试验:试验温度(02),持续时间2h。试验持续时间到达后,检测仪的示值误差应符合5.1的规定。6.7.2
12、 交变湿热在试验温度(4 02)且相对湿度为(9 33)%条件下,便携式检测仪持续时间为6d,固定式检测仪持续时间为1 2d。试验后,其示值误差、绝缘电阻、绝缘强度应符合5.1、6.5和6.6的规定。6.8 工作稳定性固定式检测仪连续工作1 5d的示值误差应符合5.1的规定。便携式检测仪可采用可充电电池或一次性可更换电池,其中,可充电电池每次充电后应能正常工作9h,连续试验7d,检测仪不应出现欠压关机,其示值误差应符合5.1的规定;一次性可更换电池在每天工作9h的情况下应能工作3 0d,检测仪不应出现欠压关机,其示值误差应符合5.1的规定。6.9 机械环境适应性6.9.1 跌落试验跌落高度为1
13、m,自由落向平滑、坚硬的混凝土面上共4次。试验后,其示值误差应符合5.1的规定。3J J F1 7 6 42 0 1 96.1 0 外壳防护性能用于采掘工作面的固定式检测仪的外 壳防 护 等 级 应 达到G B/T4 2 0 82 0 1 7中的I P 6 5。防尘试验后,检测仪壳内灰尘沉积检查应符合G B/T4 2 0 82 0 1 7中1 3.6的规定,示值误差应符合5.1的规定;防水试验后,检测仪外壳进水检查应符合G B/T4 2 0 82 0 1 7中1 4.3的规定,绝缘强度应符合本规范6.6的要求,示值误差应符合5.1的规定。7 型式评价项目检测仪的型式评价项目见表3。表3 型式评
14、价项目表序号型式评价项目便携式检测仪固定式检测仪项目类型备注法制管理要求1计量单位观察项目2标志和标识观察项目计量要求3示值误差试验项目4重复性试验项目5响应时间试验项目6漂移试验项目7信号传输误差试验项目通用技术要求8外观和结构观察项目9通电检查观察项目1 0功能检查报警试验项目电池供电观察项目1 1电源电压适应性试验项目1 2绝缘电阻试验项目1 3绝缘强度试验项目仅适用于固定式检测仪1 41 5气候环境适应性工作温度试验项目交变湿热试验项目1 6工作稳定性试验项目1 7跌落试验项目4J J F1 7 6 42 0 1 9表3(续)序号型式评价项目便携式检测仪固定式检测仪项目类型备注1 8外
15、壳防护性能试验项目仅适用于采掘工作面的固定式检测仪 注:“”为型式评价项目;“”为不需要型式评价项目。8 提供样机的数量及样机的使用方式8.1 提供样机的数量便携式产品应提供3套申请单位自己生产的样机;固定式产品应提供4套申请单位自己生产的样机。8.2 样机的使用方式便携式产品应同时在3套样机上开展所有试验项目;固定式产品的4套样机中的任意1套样机开展外壳防护性能试验项目,其余3套样机同时开展除外壳防护性能试验项目以外的所有试验项目。9 试验项目的试验方法和条件以及数据处理和合格判据9.1 计量要求9.1.1 示值误差9.1.1.1 试验目的试验目的是检验检测仪的示值误差是否符合5.1的要求。
16、9.1.1.2 试验条件环境温度(1 53 5)(试验期间温度波动不超过5),环境相对湿度不大于7 5%;周围环境空气中应无影响检测的干扰气体和电磁场干扰;应配备必要的通风设施。9.1.1.3 试验设备a)气体标准物质:采用由国家计量行政部门批准的,并具有相应标准物质证书的氮中硫化氢气体标准物质,其相对扩展不确定度应不大于2%,k=2。b)零点气体:采用纯度为不小于9 9.9 9 9%的氮气或合成空气(由不小于9 9.9 9 9%的氮气和氧气配制)。c)流量计:流量范围为(6 06 0 0)m L/m i n,准确度不低于4.0级。d)电子秒表:测量范围为(036 0 0)s,MP E:0.1
17、 0s/h。e)直流稳压电源:最高输出电压不低于3 0V;最大输出电流不小于3A。9.1.1.4 试验程序检测仪开机预热稳定后,按照图1连接各检定用设备。检定吸入式检测仪时,必须保证旁通流量计有气体排出;检定扩散式检测仪时,按照检测仪说明书的规定调节流量。若检测仪说明书有明确规定,按照说明书要求调整零点和示值;若检测仪说明书未5J J F1 7 6 42 0 1 9明确规定,则用零点气体和满量程5 0%的氮中硫化氢气体标准物质调整零点和示值。图1 示值误差测试示意图 检测仪稳定后,按规定流量,依次通入满量程2 5%和8 5%的氮中硫化氢气体标准物质,读取检测仪的稳定显示值,每点重复测量3次,取
18、其算术平均值作为各点示值。9.1.1.5 数据处理按式(1)、式(2)计算检测仪的示值误差。x=x-x0(1)=x-x0 x01 0 0%(2)式中:x 示值的绝对误差,m o l/m o l;示值的相对误差,%;x 3次示值的算术平均值,m o l/m o l;x0 通入的硫化氢气体标准物质浓度值,m o l/m o l。9.1.1.6 合格判据结果符合5.1的要求为合格。9.1.2 重复性9.1.2.1 试验目的试验目的是检验检测仪的重复性是否符合5.2的要求。9.1.2.2 试验条件同9.1.1.2。9.1.2.3 试验设备同9.1.1.3。9.1.2.4 试验程序检测仪稳定后,按规定流
19、量,通入满量程5 0%的氮中硫化氢气体标准物质,读数稳定后,记录检测仪显示值xi,撤去氮中硫化氢气体标准物质。在相同条件下,重复上述测量6次。9.1.2.5 数据处理重复性以单次测量的相对标准偏差sr来表示,并按式(3)进行计算。6J J F1 7 6 42 0 1 9sr=1x6i=1(xi-x)251 0 0%(3)式中:sr 单次测量的相对标准偏差,%;x 6次示值的算术平均值,m o l/m o l;xi 检测仪第i次的示值,m o l/m o l。9.1.2.6 合格判据结果符合5.2的要求为合格。9.1.3 响应时间9.1.3.1 试验目的试验目的是检验检测仪的响应时间是否符合5.
20、3的要求。9.1.3.2 试验条件同9.1.1.2。9.1.3.3 试验设备同9.1.1.3。9.1.3.4 试验程序检测仪零点稳定后,按规定流量,通入满量程5 0%的氮中硫化氢气体标准物质,读数稳定后,撤去氮中硫化氢气体标准物质。通入零点气体至示值稳定,再通入满量程5 0%的氮中硫化氢气体标准物质,同时用秒表记录从通入氮中硫化氢气体标准物质瞬时起到检测仪显示上述稳定示值9 0%的时间。重复测量3次,取3次测得值的算术平均值作为检测仪的响应时间。9.1.3.5 数据处理按式(4)计算检测仪的响应时间。t=3i=1ti3(4)式中:ti 第i次秒表的读数值,s。9.1.3.6 合格判据结果符合5
21、.3的要求为合格。9.1.4 漂移9.1.4.1 试验目的试验目的是检验检测仪的漂移是否符合5.4的要求。9.1.4.2 试验条件同9.1.1.2。9.1.4.3 试验设备同9.1.1.3。7J J F1 7 6 42 0 1 99.1.4.4 试验程序检测仪的漂移包括零点漂移和量程漂移。通入零点气体,记录检测仪稳定示值xz 0,然后通入浓度约为检测仪满量程8 5%的氮中硫化氢气体标准物质,记录稳定示值xs 0。固定式检测仪连续运行6h,每间隔1h重复上述步骤一次;便携式检测仪连续运行1h,每间隔1 0m i n重复上述步骤一次;同时记录稳定示值xzi和xsi(i=1,2,3,4,5,6)。9
22、.1.4.5 数据处理按式(5)计算零点漂移,取绝对值最大的zi为检测仪的零点漂移z。zi=xzi-xz 0R1 0 0%F S(5)按式(6)计算量程漂移,取绝对值最大的si为检测仪的量程漂移s。si=(xsi-xzi)-(xs 0-xz 0)R1 0 0%F S(6)式中:R 检测仪的满量程,m o l/m o l。9.1.4.6 合格判据结果符合5.4的要求为合格。9.1.5 信号传输误差9.1.5.1 试验目的试验目的是检验检测仪的信号传输误差是否符合5.5的要求。9.1.5.2 试验条件同9.1.1.2。9.1.5.3 试验设备a)同9.1.1.3。b)仿真电路(2k m),其技术要
23、求见附录B。c)频率表:频率范围为(1 030 0 0)H z,准确度不低于0.0 5级。9.1.5.4 试验程序用直流稳压电源按检测仪说明书规定的电压为其供电,在固定式检测仪信号输出端接入2k m仿真电路,在仿真电路末端接上对应的信号测试设备,按规定流量,依次通入满量程2 5%和8 5%的氮中硫化氢气体标准物质,待读数稳定后,记录检测仪的示值xi。同时测量并读取对应浓度输出的电信号值Pi,每点重复测量3次,计算出各点的显示值算术平均值x和输出信号的算术平均值P。9.1.5.5 数据处理按式(7)将输出信号的算术平均值P换算为硫化氢浓度值G。G=Gm-G0Pm-P0 (P-P0)(7)式中:G
24、 各点的输出信号的算术平均值P换算的硫化氢浓度值,m o l/m o l;8J J F1 7 6 42 0 1 9Gm 输出电信号上限对应的硫化氢浓度值,m o l/m o l;G0 输出电信号下限对应的硫化氢浓度值,m o l/m o l;Pm 输出电信号上限标称值,H z;P0 输出电信号下限标称值,H z;P 各点的输出信号的算术平均值,H z。再按式(8)计算检测仪各点的信号传输误差。取最大的x为其信号传输误差。x=|G-x|x1 0 0%(8)式中:x 各点的信号传输误差,%;G 各点的输出信号的算术平均值P换算的硫化氢浓度值,m o l/m o l;x 各点的显示值算术平均值,m
25、o l/m o l。9.1.5.6 合格判据结果符合5.5的要求为合格。9.2 通用技术要求9.2.1 外观和结构9.2.1.1 试验目的检查检测仪的外观和结构是否符合6.1的要求。9.2.1.2 试验条件同9.1.1.2。9.2.1.3 试验程序用手感、目测法进行检查。9.2.1.4 合格判据结果符合6.1的要求为合格。9.2.2 通电检查9.2.2.1 试验目的检查检测仪通电后是否符合6.2的要求。9.2.2.2 试验条件同9.1.1.2。9.2.2.3 试验程序用手感、目测法进行检查。9.2.2.4 合格判据结果符合6.2的要求为合格。9.2.3 功能检查9.2.3.1 报警9.2.3.
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