JJG 1087-2013 矿用氧气检测报警器-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量检定规程J J G1 0 8 72 0 1 3矿用氧气检测报警器O x y g e nA l a r mD e t e c t o r s f o rM i n i n g 2 0 1 3-0 8-1 5发布2 0 1 3-1 1-1 5实施国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布矿用氧气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 fO x y g e nA l a r mD e t e c t o r s f o rM i n i ngJ J G1 0 8 72 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淮南润成科技股份有限公司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 8 72 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:曹利波(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)孙 超(淮南润成科技股份有限公司)石发强(国家矿山安全计量站)张安然(国家矿山安全计量站)赵志雄(重庆科安电子有限公司)J J G1 0 8 72 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 示值误差(1)3.2 重复性(1)3.3 响应时间(1)3.4 漂移(1)4 通用技术要求(1)4.1 外观及结构(1)4.2 标志与标识(1)4.3 通电检查(1)4.4 报警功能(2)4.5 信号传输误差(2)4.6 绝缘电阻(2)5 计量器具控制(2)5.1 检定条件(2)5.2 检定项目(3)5.3 检定方法(3)5.4 检定结果的处理(6)5.5 检定周期(6)附录A 便携式/固定式矿用氧气检测报警器检定原始记录表(7)附录B 检定证书/检定结果通知书内页格式(1 1)J J G1 0 8 72 0 1 3引 言 本规程依据J J F1 0 0 2 国家计量检定规程编写规则、J J F1 0 0 1 通用计量术语及定义编写。由于矿用氧气检测报警器与地面使用的氧气检测报警器在使用环境、技术指标、仪器现状等方面存在较大的差异,因此本规程主要技术指标参考了MT7 0 42 0 0 8 煤矿用携带型电化学式氧气测定器、MT4 4 71 9 9 5 煤矿用电化学式氧气传感器技术条件、J J G(煤炭)1 01 9 9 8 氧气检测报警仪等技术法规。本规程为首次发布。J J G1 0 8 72 0 1 3矿用氧气检测报警器检定规程1 范围本规程适用于矿井作业环境下使用的测量范围为氧的摩尔分数(02 5)%的电化学原理矿用氧气检测报警器(以下简称仪器)的首次检定、后续检定和使用中检查。2 概述仪器用于检测矿井作业环境中氧气的浓度,当氧气浓度测量值小于等于报警设定值时能自动发出声、光报警信号。仪器主要由电化学氧气检测元件、电子部件和显示部分等组成,由电化学氧气检测元件将环境空气中氧气浓度值转换成电信号,然后通过电路处理,并以浓度值显示出来,有的仪器还具有氧气浓度值对应的电信号输出功能。根据使用方式的不同,仪器可以分为便携式(矿山行业通常称为报警仪或测定器)和固定式(矿山行业通常称为传感器)。3 计量性能要求3.1 示值误差示值误差以摩尔分数表示,应不超过0.7%。3.2 重复性相对标准偏差1.0%。3.3 响应时间响应时间6 0s。3.4 漂移零点漂移和量程漂移均不应超过示值误差的二分之一。4 通用技术要求4.1 外观及结构4.1.1 仪器的各机械调节部件应能正常动作,各紧固件应无松动。4.1.2 仪器不应有影响其正常工作和防爆安全的损伤,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。4.2 标志与标识4.2.1 仪器应标明制造单位名称和仪器名称、型号、出厂编号、制造日期、防爆标志及编号、矿用安全标志及编号。4.2.2 仪器应在铭牌中注明其测量范围、测量误差等主要技术指标。4.3 通电检查仪器通电后,应能正常工作,显示部分应清晰、完整。各按键应能正常操作和控1J J G1 0 8 72 0 1 3制。便携式仪器应具有欠压提示功能,固定式仪器应具有遥控调校功能,且能正常调节。4.4 报警功能4.4.1 仪器应能在其测量范围内设置报警点,当测量值小于等于报警设定值时,应能发出声光报警信号。4.4.2 便携式仪器的报警声级强度应不小于7 5d B(A);固定式仪器的报警声级强度应不小于8 0d B(A)。4.4.3 报警光信号在黑暗环境中2 0m远处应能清晰可见。4.5 信号传输误差信号传输误差绝对值1.0%。4.6 绝缘电阻固定式仪器的电源、信号端与外壳之间,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:8 5%。5.1.1.3 应无影响仪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1的要求。表1 检定用主要设备名 称技术要求气体标准物质摩尔分数约为5.0%、1 0.0%、1 7.0%、2 1.0%左右的氮中氧气体标准物质;Ur e l=1.0%,k=2零点气高纯氮气,纯度不低于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级数字万用表直流电压:(05 0 0)V;直流电流:(03 0 0)mA;准确度级别不低于1.0级频率计(010 0 0)k H z,分辨力:1H z;频率稳定度不大于11 0-6绝缘电阻表额定电压:5 0 0V,准确度级别不低于1 0级2k m电缆或仿真电路直流电阻: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卷尺(03 0)m;分度值:1c m2J J G1 0 8 72 0 1 35.2 检定项目检定项目见表2。表2 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外观及结构+2标志与标识+3通电检查+4报警功能+5示值误差+6重 复 性+-7响应时间+8漂 移+-+-9信号传输误差-+-+-1 0绝缘电阻-+-+-+注:1“+”为需要检定项目;“-”为不需要检定项目。2仪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 外观及结构用目察、手感按4.1要求进行。5.3.2 标志与标识用目察按4.2要求进行。5.3.3 通电检查用目察、手感按4.3要求进行。5.3.4 仪器的调整便携式仪器采用本机电源,检定前应充足电;固定式仪器采用直流稳压电源供电,固定式仪器应接上传输电缆及信号测试设备。接通电源,按照仪器使用说明书要求的时间对其进行预热,一般预热时间不少于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 0 1 0)m L/m i n范围,按照图1所示,连接气路,通入高纯氮气调整零点;通入清洁空气调整示值;零点和示值分别调整3次,在此后的检定过程中不得再次调整。3J J G1 0 8 72 0 1 3图1 示值误差及信号传输误差检定示意图5.3.5 报警功能5.3.5.1 报警功能检查将仪器的报警点设置在1 8.0%上,在空气中待示值稳定后,通入摩尔分数约为1 7.0%的氮中氧气体标准物质,当示值下降到1 8.0%时,仪器应能发出声、光报警信号。5.3.5.2 报警声级强度环境噪音应不大于5 0d B(A)。通入摩尔分数约为1 7.0%的氮中氧气体标准物质,将声级计置于仪器的报警声响器轴心正前方1m处,重复测量3次报警声级强度,取其算术平均值。5.3.5.3 报警光信号在黑暗环境中距仪器2 0m处观察报警光信号。5.3.6 示值误差按仪器说明书要求的流量,分别通入摩尔分数约为5.0%、1 0.0%、2 1.0%左右的氮中氧气体标准物质,待读数稳定后,记录仪器的示值。每点测量3次,取其算术平均值为仪器各点的示值,按式(1)计算各点的示值误差。x=x-x0(1)式中:x 示值误差,%;x 3次示值的算术平均值,%;x0 通入以摩尔分数表示浓度值的气体标准物质,%。取绝对值最大的x为仪器的示值误差。5.3.7 重复性通入摩尔分数约为1 7.0%的氮中氧气体标准物质,待读数稳定后,记录仪器显示值xi,撤去气体标准物质。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sr来表示,按式(2)进行计算。sr=1xni=1(xi-x)2n-11 0 0%(2)4J J G1 0 8 72 0 1 3 式中:sr 单次测量的相对标准偏差,%;xi 仪器第i次的示值,%;x 仪器示值的算术平均值,%;n 测量次数。5.3.8 响应时间通入摩尔分数约为1 7.0%的氮中氧气体标准物质,待示值稳定后,撤去气体标准物质;通入零点气体至示值稳定,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时起到仪器显示上述稳定示值9 0%的时间。重复测量3次,取3次测量值的算术平均值作为仪器的响应时间。5.3.9 漂移通入零点气体至仪器示值稳定后,记录示值为xz 0,然后通入摩尔分数约为1 7.0%的氮中氧气体标准物质,待示值稳定后,记录仪器示值xs 0,撤去气体标准物质。便携式的仪器连续运行1h,每间隔1 5m i n重复上述步骤一次;固定式的仪器连续运行4h,每间隔1h重复上述步骤一次,分别记录仪器的示值xzi和xsi(i=1,2,3,4),分别按式(3)和式(4)计算仪器的零点漂移zi和量程漂移si。取绝对值最大的zi作为仪器的零点漂移,取绝对值最大的si作为仪器的量程漂移。zi=xzi-xz 0(3)式中:zi 仪器第i次的零点漂移,%;xzi 仪器第i次的零点示值,%;xz 0 仪器首次的零点示值,%。si=(xsi-xzi)-(xs 0-xz 0)(4)式中:zi 仪器第i次的量程漂移,%;xsi 仪器第i次的量程示值,%;xs 0 仪器首次的量程示值,%。5.3.1 0 信号传输误差对固定式仪器,用直流稳压电源按仪器说明书规定的电压为其供电,在仪器信号输出端接入2k m长度的单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆(或其模拟电缆),在电缆末端接上对应的信号测试设备,然后分别通入摩尔分数约为5.0%、1 0.0%、2 1.0%的氮中氧气体标准物质,待读数稳定后,记录仪器的示值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平均值和输出信号值平均值,按式(5)将输出信号值平均值换算成氧气浓度值。G=Gm-G0Pm-P0P-P()0(5)式中:G 输出信号平均值P对应的氧气浓度值,%;5J J G1 0 8 72 0 1 3Gm 输出电信号上限对应的氧气浓度值,%;G0 输出电信号下限对应的氧气浓度值,%;P 检测的输出电信号平均值,H z、m A、V等;Pm 输出电信号上限标称值,H z、m A、V等;P0 输出电信号下限标称值,H z、m A、V等。再按式(6)计算仪器的信号传输误差。x=G-xx1 0 0%(6)式中:x 各点的信号传输误差,%;G 各点输出信号平均值P对应的氧气摩尔分数,%;x 3次摩尔分数显示值的平均值,%。取绝对值最大的x为仪器的信号传输误差。5.3.1 1 绝缘电阻测试对固定式仪器,用绝缘电阻表分别测量其电源正极、负极、信号端与其外壳裸露金属件之间的绝缘电阻,每极测量1次,取测量数据的最小值作为仪器的绝缘电阻值。5.4 检定结果的处理按本规程的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不超过1年。如果对仪器的检测数据有怀疑或更换了主要部件及修理后应及时送检。6J J G1 0 8 72 0 1 3附录A便携式/固定式矿用氧气检测报警器检定原始记录表A.1 便携式矿用氧气检测报警器检定原始记录表便携式矿用氧气检测报警器检定原始记录共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%检定使用的计量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/最大允许误差证书编号有效期至序号检定项目检定结果单项结论1外观及结构2标志与标识3通电检查4报警功能报警功能检查报警声级强度d B(A)报警光信号1次2次3次平均值5示值误差气体标准物质浓度值xO2示值1示值2示值3平均值示值误差单点仪器6重 复 性气体标准物质浓度值xO2示值1示值2示值3示值4示值5示值6重复性7J J G1 0 8 72 0 1 3便携式矿用氧气检测报警器检定原始记录(续)共2页 第2页序号检定项目检定结果单项结论7响应时间气体标准物质浓度值xO2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0m i n1 5m i n 3 0m i n 4 5m i n 6 0m i n零点示值xzi量程示值xsizi=xzi-xz 0/si=(xsi-xzi)-(xs 0-xz 0)/零点漂移xO2量程漂移xO2备注检定结论合格 不合格 检定日期 年 月 日检 定 员 核 验 员 8J J G1 0 8 72 0 1 3A.2 固定式矿用氧气检测报警器检定原始记录表固定式矿用氧气检测报警器检定原始记录共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%检定使用的计量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/最大允许误差证书编号有效期至序号检定项目检定结果单项结论1外观及结构2标志与标识3通电检查4报警功能报警功能检查报警声级强度d B(A)报警光信号1次2次3次平均值5示值误差气体标准物质浓度值xO2示值1示值2示值3平均值示值误差单点仪器6重 复 性气体标准物质浓度值xO2示值1示值2示值3示值4示值5示值6重复性7响应时间气体标准物质浓度值xO2第1次测量值s第2次测量值s第3次测量值s平均值s9J J G1 0 8 72 0 1 3固定式矿用氧气检测报警器检定原始记录(续)共2页 第2页序号检定项目检定结果单项结论8漂 移时间0h1h2h3h4h零点示值xzi量程示值xsizi=xzi-xz 0/si=(xsi-xzi)-(xs 0-xz 0)/零点漂移xO2量程漂移xO29信号传输误差气体标准物质浓度值xO2测量值123平均值显示信号换算成氧气浓度值各点信号传输误差仪器信号传输误差显示信号显示信号显示信号/1 0绝缘电阻/M电源正极-外壳电源负极-外壳信号极-外壳最小值 检定结论合格 不合格 检定日期 年 月 日检 定 员 核 验 员 01J J G1 0 8 72 0 1 3附录B检定证书/检定结果通知书内页格式B.1 检定证书/检定结果通知书第2页证书编号-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11J J G1 0 8 72 0 1 3B.2 检定证书检定结果页格式证书编号:-检定结果序号检定项目技术要求检定结果结果判定1外观及结构2标志与标识3通电检查4示值误差不超过0.7%气体标准物质浓度值xO23次示值平均值 示值误差5重 复 性1.0%6响应时间6 0s7漂移不超过示值误差的二分之一零点漂移xO2:量程漂移xO2:8报警功能声光报警功能正常报警声级强度不小于7 5d B(A)(便携式)或8 0d B(A)(固定式)报警光信号在黑暗环境中2 0m处清晰可见9信号传输误差1.0%1 0绝缘电阻5 0M第页 共页21J J G1 0 8 72 0 1 3B.3 检定结果通知书检定结果页格式证书编号:-检定结果序号检定项目技术要求检定结果结果判定1外观及结构2标志与标识3通电检查4示值误差不超过0.7%气体标准物质浓度值xO23次示值平均值 示值误差5重 复 性1.0%6响应时间6 0s7漂移不超过示值误差的二分之一零点漂移xO2:量程漂移xO2:8报警功能声光报警功能正常报警声级强度不小于7 5d B(A)(便携式)或8 0d B(A)(固定式)报警光信号在黑暗环境中2 0m处清晰可见9信号传输误差1.0%1 0绝缘电阻5 0M 注:检定结果不合格项为:以下空白第页 共页J J G1 0 8 72 0 1 3