JJG 1133-2017 煤矿用高低浓度甲烷传感器 JJG1133-2017 标准压缩包解压密码：www.bzxz.net

中华人民共和国国家计量检定规程JJG1133—2017
煤矿用高低浓度甲烷传感器
High-Low Concentration Methane Transmitters for Coal Mine2017-02-28发布
2017-05-28实施
国家质量监督检验检疫总局发布JJG1133—2017
煤矿用高低浓度甲烷传感器
检定规程
Verification Regulation of High-Low ConcentrationMethaneTransmittersforCoal Mine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淮南市质量技术监督局
JJG1133—2017
参加起草单位：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有限公司准南市计量测试研究所
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本规程主要起草人：
JJG1133—2017
曹利波（国家矿山安全计量站）夏德芬（淮南市质量技术监督局）参加起草人：
孔令刚（国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心）朱正宪（中煤科工集团重庆研究院有限公司）贾永康（淮南市计量测试研究所）付建涛（国家煤矿防尘通风安全产品质量监督检验中心）杜建国（重庆科安电子有限公司）iTKAONiKAca
范围·
2术语
2.1转换动作值·
2.2低浓度段·
2.3高浓度段
3概述
4计量性能要求
：示值误差
重复性
响应时间…
4.5信号传输误差
5通用技术要求
5.1外观与结构·
标志与标识
5.3通电检查
5.4报警功能及报警动作值检查·5.5
转换功能及转换动作值检查
5.6绝缘电阻
6计量器具控制·
6.1检定条件
6.2检定项目·
6.3检定方法·
6.4检定结果的处理
6.5检定周期·
JJG1133-2017
附录A煤矿用高低浓度甲烷传感器计量检定原始记录表附录B检定证书/检定结果通知书内页格式·(H)
（3）bzxz.net
TKAONTKAca
JJG1133—2017
本规程依据JJF1002一2010《国家计量检定规程编写规则》的要求和格式编写。本规程的主要技术指标参考了JJG678—2007《催化燃烧式甲烷测定器》、AQ6206—2006《煤矿用高低浓度甲烷传感器》、MT445-—1995《煤矿用热导式高浓度甲烷传感器技术条件》。
本规程为首次发布。
HiKAoNiKAca
1范围
JJG1133—2017
煤矿用高低浓度甲烷传感器检定规程本规程适用于载体催化燃烧和热导组合原理的煤矿用高低浓度甲烷传感器（以下简称“传感器”）的首次检定、后续检定和使用中检查。本规程不适用于红外原理和激光原理的传感器。2术语
2.1转换动作值actionvalueof conversion采用载体催化燃烧-热导组合型原理的传感器，在载体催化元件和热导元件工作转换时的显示值。
2.2低浓度段segmentoflowconcentration测量范围为0～4%的测量段，其传感器采用载体催化元件检测环境中甲烷气体的浓度。
2.3高浓度段segmentofhighconcentration测量范围为4%～100%的测量段，其传感器采用热导元件检测环境中甲烷气体的浓度。
3概述
传感器用于连续检测煤矿井下作业环境中甲烷气体的浓度。传感器主要由载体催化元件、热导元件、电子部件和显示部分等组成。由载体催化元件、热导元件将环境中甲烷气体浓度值转换成电信号，然后通过电子部件处理，并显示浓度值和输出对应于浓度值的电信号。传感器采样方式主要为扩散式。4计量性能要求
4.1示值误差
传感器的示值误差应符合表1的规定。表1传感器的示值误差限值
测量范围
1%<≤2%
2%4%<≤40%
40%<≤100%
甲烷的摩尔分数；FS
测量范围上限。
最大允许误差
绝对误差：士0.10%
绝对误差：士0.20%
绝对误差：±0.30%
相对误差：±10%
引用误差：±10%FS
TiTKAONiKAca
4.2重复性
JJG1133—2017
单次测量的相对标准偏差：不大于1.0%。4.3响应时间
不大于20s。
4.4漂移
传感器的漂移包括零点漂移和量程漂移，应符合表2的规定。表2传感器的漂移限值
零点漂移
4.5信号传输误差
量程漂移
相对误差：不大于1.0%。
5通用技术要求
5.1外观与结构
绝对漂移：±0.10%
4%<<100%
绝对漂移：±0.20%
绝对漂移：土2.0%
5.1.1传感器不应有影响其正常工作的外观损伤。新制造传感器的表面应光洁平整，漆色镀层均匀，无剥落锈蚀现象，各部件接合处应平整。5.1.2传感器连接可靠，各机械调节部件应能正常工作，各紧固件应无松动。5.1.3传感器的标定罩、遥控发送器等附件应齐全，并附有使用说明书。5.2标志与标识
5.2.1传感器名称、型号、制造厂名称、编号、出厂日期、防爆标志及编号、煤矿安全标志及编号、国产传感器的制造计量器具许可证标志及编号等应齐全、清楚。5.2.2传感器应在铭牌中注明其测量范围。5.3通电检查
5.3.1传感器各按键应能正常操作和控制，显示清晰、完整。5.3.2传感器应具有遥控调校功能且能正常调节。5.3.3传感器在低浓度段工作时，分辨力应不低于0.01%；在高浓度段工作时，分辨力应不低于0.1%。
5.4报警功能及报警动作值检查
5.4.1传感器的声光报警应正常。5.4.2传感器的报警声级强度≥80dB（A）。5.4.3传感器的报警光信号应能在黑暗环境20m处清晰可见。5.5转换功能及转换动作值检查
传感器中的载体催化元件和热导元件工作转换应正常。5.6绝缘电阻
传感器电源正极、负极、信号输出端与外壳之间绝缘电阻应不小于50Mα2。2
TiTKAoNiKAca
6计量器具控制
JJG1133-—2017
计量器具控制包括首次检定，后续检定和使用中检查。6.1检定条件
6.1.1检定环境条件
6.1.1.1环境温度：（1535)℃（检定期间温度波动不超过士5℃）；6.1.1.2相对湿度：不大于85%；6.1.1.3应无影响传感器正常工作的气体和电磁场干扰；6.1.1.4应配备必要的防爆和通风设施。6.1.2检定用设备
6.1.2.1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“制造计量器具许可证”的单位提供的空气中甲烷气体标准物质。对于高浓度段也可采用氮气中甲烷气体标准物质，其相对扩展不确定度应不大于2%（k=2）。6.1.2.2零点气体
清洁空气。
6.1.2.3流量计
流量范围为（60～600）mL/min，准确度级别不低于4.0级。6.1.2.4直流电流表
电流范围不小于500mA，准确度级别不低于0.5级。6.1.2.5频率计
频率范围不小于3000Hz，准确度级别不低于2.5级。6.1.2.6声级计
测量范围为（30130）dB（A），分辨力不低于0.1dB。6.1.2.7钢直尺
测量范围为（0～1000）mm，分辨力不低于1mm。6.1.2.8电子秒表
分辨力不低于0.01s。
6.1.2.9绝缘电阻表
输出电压500V，准确度级别不低于10.0级。6.1.2.10直流稳压电源
最高输出电压不低于30V；最大输出电流不低于3A。6.1.2.11仿真电路（2km）
直流电阻：12.8Q/km；分布电容：0.06μF/km；分布电感：0.8mH/km。6.2检定项目
检定项目如表3所示。
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检定项目
外观与结构
标志与标识
通电检查
示值误差
重复性
响应时间
信号传输误差
报警功能
及报警动
作值检查
功能检查
声级强度
光信号
转换功能及转换动作值检查
绝缘电阻
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表3检定项目一览表
首次检定
“十”为需要检定项目；“一”为不需要检定项目。后续检定
使用中检查
经安装及维修后对仪器计量性能有较大影响时，其后续检定应按首次检定要求进行。2
6.3检定方法
6.3.1外观与结构
用目察、手感方式，按5.1要求进行逐条检查。6.3.2标志与标识
用目察方式，按5.2要求进行逐条检查。6.3.3通电检查
用目察、手感方式，按5.3要求进行逐条检查。6.3.4传感器的调整
按照图1连接各检定用设备。首先，按照传感器的使用说明书要求的预热时间对传感器进行预热【如使用说明书无明确规定，一般不少于15min]，然后按照传感器的使用说明书要求的通气流量［如使用说明书无明确规定，一般控制在（200士10）mLmin依次通人清洁空气、2%气体标准物质、20%的气体标准物质进行示值调整和对应的输出信号值调整。分别调整3次，在此后的检定过程中不得再次调整。4
TiKAoNiKAca
气体标准
6.3.5示值误差
JJG1133—2017
流量调节阀
流量计
传感器
2km仿真
图1传感器检定示意图
直流稳压
频率计或直
流电流表
待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，分别通人约为低、高浓度段测量上限20%、50%、80%的气体标准物质（注：不可采用4%～20%的气体标准物质）各3min，读取传感器的稳定显示值，重复3次，取其算术平均值为其示值。按式（1）、式（2）和式（3）分别计算传感器的示值误差。A0
至-2×100%
式中：
示值的绝对误差，%；
-示值的相对误差；
AC——示值的引用误差；
3次示值的算术平均值，%；
通人的气体标准物质浓度值，%；R一—传感器的测量范围上限，%。6.3.6重复性
待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，通入约为低浓度段测量上限80%的气体标准物质，待读数稳定后，记录传感器显示值工，撤去气体标准物质。在相同条件下，重复上述测量6次。传感器低浓度段的重复性检定后，再待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，通入约为高浓度段测量上限80%的气体标准物质，待读数稳定后，记录传感器显示值工，撤去气体标准物质。在相同条件下，重复上述测量6次。传感器高、低浓度段的重复性均以单次测量的相对标准偏差s,来表示，并按式（4）进行计算。
式中：
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(: —)2
s.单次测量的相对标准偏差；
元—6次示值的算术平均值，%；a.——传感器第i次的示值，%。6.3.7响应时间
×100%
待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，通入2%的气体标准物质，待读数稳定后，撤去气体标准物质；通入零点气体至示值稳定，再通入2%的气体标准物质，同时用秒表记录从通人气体标准物质瞬时起到传感器显示上述稳定示值90%的时间。重复测量3次，取3次测量值的算术平均值作为传感器的低浓度段响应时间，传感器的低浓度段响应时间检定后，待传感器零点在清洁空气中稳定后，按规定流量，通人20%的气体标准物质，按照低浓度段响应时间的检定方法进行高浓度段响应时间的检定。
6.3.8漂移
传感器的漂移包括零点漂移和量程漂移。通人零点气，记录传感器稳定示值Azo，然后通人约为低浓度段测量上限80%的气体标准物质，记录稳定示值ALSO，撤去气体标准物质，再通入零点气并稳定显示后通入约为高浓度段测量上限80%的气体标准物质，并记录稳定示值AHso，撤去气体标准物质。连续运行4h，每间隔1h重复上述步骤一次，同时记录稳定示值Az:和ALsi、AHsi（i一1，2，3，4）。按照式（5）计算零点漂移，取绝对值最大的47为传感器的零点漂移△z。
Az-Az-Azo
式中：
各次的零点漂移值，%；
初始时的零点稳定示值，%；
Az—-各次的零点稳定示值，%。（5）
按照式（6）、式（7）计算量程漂移，取绝对值最大的△HSs、△LS:分别为传感器高、低浓度段的量程漂移△HS、△LS。△Hs: =(AHSi—Azi)-(AHSo —Azo)式中：
各次的高浓度段量程漂移值，%；初始时的零点稳定示值，%；
初始时的高浓度段测量上限80%的气体标准物质稳定示值，%各次的零点稳定示值，%；
各次的高浓度段测量上限80%的气体标准物质稳定示值，%。△Lsi(ALs-Az)-(ALso—Az)
式中：
JJG1133—2017
各次的低浓度段量程漂移值，%；初始时的零点稳定示值，%；
初始时的低浓度段测量上限80%的气体标准物质稳定示值，%；各次的零点稳定示值，%；
各次的低浓度段测量上限80%的气体标准物质稳定示值，%。6.3.9信号传输误差
用直流稳压电源按传感器说明书规定的电压为其供电，在传感器信号输出端接人2km长度的单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆（或其仿真电路），在电缆末端接上对应的信号测试设备，然后分别通人约为低、高浓度段测量上限20%、50%、80%的气体标准物质（注：不可采用4%20%的气体标准物质），待读数稳定后，记录传感器的示值i。同时测量并读取对应浓度输出的电信号值P，每点重复测量3次，计算出各点的显示值算术平均值元和输出信号的算术平均值P，按式（8）将输出信号的算术平均值P换算为甲烷浓度值G。
(Gm-G。)
×(PP。)
式中：
G㎡一输出电信号上限对应的甲烷浓度值，%；G。——输出电信号下限对应的甲烷浓度值，%；Pm—输出电信号上限标称值，Hz；P。输出电信号下限标称值，Hz；P各点的输出信号的算术平均值，Hz;G—一各点的输出信号的算术平均值P换算的甲烷浓度值，%。(8)
再按式（9）计算传感器各点的信号传输误差。取最大的△，为传感器的信号传输误差。
式中：
=×100%
.各点的信号传输误差；
G—一各点的输出信号的算术平均值P换算的甲烷浓度值，%；元—各点的显示值算术平均值，%。6.3.10报警功能及报警动作值检查6.3.10.1缓慢通人大于报警设定点浓度的气体标准物质，观察传感器声光报警是否正常，并记录传感器报警时的示值。重复测量3次，3次的算术平均值为传感器的报警动作值，同时报警功能应符合5.4.1的要求。6.3.10.2报警声级强度用声级计测量，环境噪音应小于50dB（A）。将声级计置于传感器的报警声响器轴心正前方1m处，重复测量3次，取其算术平均值为其报警声级强度，应符合5.4.2的要求。
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