15 煤礦用激光甲烷傳感器檢定規(guī)程-報(bào)批稿

（皖）安徽省地方計(jì)量檢定規(guī)程JJG（皖）70—2025煤礦用激光甲烷傳感器LaserMethaneSensorforCoalMine（報(bào)批稿）2025—01—XX發(fā)布2025—01—XX實(shí)施安徽省市場監(jiān)督管理局發(fā)布JJF(皖)70JJF(皖)70-202XJJG（皖）70－2025JJG(皖)JJG(皖)70-2025代替JJG(皖)70-2019檢定規(guī)程VerificationRegulationofLaserMethaneSensorforCoalMine歸口單位：安徽省化學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會主要起草單位：淮南市計(jì)量測試檢定所上海市閔行區(qū)計(jì)量質(zhì)量檢測所安徽省計(jì)量科學(xué)研究院壽縣市場監(jiān)督檢驗(yàn)所本規(guī)程委托安徽省化學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會負(fù)責(zé)解釋本規(guī)程主要起草人：鄧民（淮南市計(jì)量測試檢定所）丁成（淮南市計(jì)量測試檢定所）鞠樂（上海市閔行區(qū)計(jì)量質(zhì)量檢測所）馮丹（安徽省計(jì)量科學(xué)研究院）方建華（壽縣市場監(jiān)督檢驗(yàn)所）參加起草人：殷承昊（淮南市計(jì)量測試檢定所）楊二根（淮南市計(jì)量測試檢定所）JJG（皖）70－2025ⅠJJG（皖）70－2025Ⅱ目錄引言 Ⅱ1范圍 煤礦用激光甲烷傳感器檢定規(guī)程1范圍本規(guī)程適用于測量范圍為(0～10)%CH4及(0～100)%CH4的煤礦用激光甲烷傳感器（包括固定式和便攜式）的首次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。2引用文件本規(guī)程引用下列文件：JJF1001通用計(jì)量術(shù)語及定義JJF1002國家計(jì)量檢定規(guī)程編寫規(guī)則MT/T210—1990煤礦通訊、檢測、控制用電工、電子產(chǎn)品通用技術(shù)要求KA/T6211-2008煤礦用非色散紅外甲烷傳感器JJG1138-2017煤礦用非色散紅外甲烷傳感器凡是注日期的引用文件，僅注日期的版本適用于該規(guī)程；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本規(guī)程。3術(shù)語和計(jì)量單位3.1顯示值displayedvalue傳感器顯示的甲烷濃度測量數(shù)值，以體積百分比表示，單位為%CH4。3.2零點(diǎn)zeropoint傳感器在清潔空氣或高純氮?dú)庵姓９ぷ鲿r(shí)的顯示值。3.3標(biāo)定calibration通過遙控器或儀器按鈕等將傳感器顯示值調(diào)整至氣體標(biāo)稱值的過程。3.4報(bào)警點(diǎn)alarmpoint傳感器依據(jù)使用要求所預(yù)先設(shè)置的報(bào)警啟動值。3.5響應(yīng)時(shí)間responsetime甲烷濃度發(fā)生階躍變化時(shí)，傳感器或配套顯示終端的顯示值達(dá)到穩(wěn)定值的90%時(shí)所需的時(shí)間。3.6顯示值穩(wěn)定性Displayvaluestability在規(guī)定的工作條件和時(shí)間內(nèi)，傳感器顯示值在標(biāo)定點(diǎn)保持在允許變化范圍內(nèi)的性能。4概述傳感器采用激光光譜吸收原理來測量甲烷濃度。傳感器主要由激光探頭、電子部件和顯示部分等組成。工作時(shí)，被測環(huán)境中的甲烷以擴(kuò)散方式進(jìn)入傳感器的激光探頭，甲烷濃度值轉(zhuǎn)換成線性變化的電信號，然后通過電子元件處理，通過顯示屏顯示甲烷濃度值并輸出對應(yīng)于甲烷濃度值的電信號。當(dāng)甲烷濃度達(dá)到報(bào)警設(shè)定點(diǎn)時(shí)，傳感器發(fā)出聲、光報(bào)警信號，從而實(shí)現(xiàn)甲烷濃度的檢測與報(bào)警。傳感器根據(jù)用途及型號分為兩類：環(huán)境監(jiān)測用：測量范圍為(0～10)%CH4或(0～100)%CH4；瓦斯抽放管道監(jiān)測用：測量范圍為(0～100)%CH4。傳感器根據(jù)使用方式分為固定式和便攜式兩種。5計(jì)量性能要求5.1示值誤差傳感器的示值誤差應(yīng)符合表1的規(guī)定。表1傳感器最大允許誤差標(biāo)準(zhǔn)值范圍（%CH4絕對誤差（%CH4相對誤差（%）0＜X≤1±0.06——1＜X≤100——±65.2重復(fù)性不大于1%。5.3漂移零點(diǎn)漂移：不超過±0.04%CH4；量程漂移：不超過±2%CH4。5.4響應(yīng)時(shí)間環(huán)境監(jiān)測類傳感器的響應(yīng)時(shí)間不大于25s；瓦斯抽放管道監(jiān)測類傳感器的響應(yīng)時(shí)間不大于50s。5.5信號傳輸誤差對于采用模擬信號與關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)接的固定式傳感器，傳感器使用單芯截面積為1.5mm2的銅芯電纜或者模擬電纜與關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)接時(shí)，其傳輸距離應(yīng)不小于2km，顯示值與輸出信號值（換算為甲烷濃度值）的誤差應(yīng)符合第5.1條的規(guī)定。6通用技術(shù)要求6.1外觀與結(jié)構(gòu)傳感器的顯示窗應(yīng)透光良好，數(shù)碼、符號應(yīng)顯示清晰完整，具有遙控調(diào)教功能；傳感器表面、鍍層或涂層不應(yīng)有氣泡、裂痕、明顯剝落和斑點(diǎn)；傳感器采用擴(kuò)散取樣方式，取樣口應(yīng)有防粉塵、水汽影響的保護(hù)措施。6.2標(biāo)志與標(biāo)識傳感器銘牌應(yīng)清晰完整，標(biāo)明制造單位、儀器名稱、型號及編號、制造日期、防爆標(biāo)志及編號、煤礦安全標(biāo)志及編號和其它法制管理要求的標(biāo)志。6.3報(bào)警功能及報(bào)警動作值6.3.1傳感器的聲光報(bào)警功能應(yīng)正常。6.3.2報(bào)警聲強(qiáng)度：固定式傳感器應(yīng)不小于80dB(A)，便攜式儀器應(yīng)不小于75dB(A)6.3.3傳感器的報(bào)警光信號應(yīng)能在黑暗環(huán)境中20m遠(yuǎn)處清晰可見。6.4絕緣電阻：固定式傳感器在500V電壓等級下的絕緣電阻應(yīng)不小于50MΩ。7計(jì)量器具控制計(jì)量器具控制包括首次檢定，后續(xù)檢定和使用中檢查。7.1檢定條件7.1.1檢定環(huán)境條件7.1.1.1環(huán)境溫度：(15～35)℃。7.1.1.2環(huán)境濕度：(45～75)%RH。7.1.1.3檢定報(bào)警聲強(qiáng)度時(shí)，環(huán)境噪聲強(qiáng)度不大于50dB(A)。7.1.1.4環(huán)境中應(yīng)無影響傳感器正常工作的氣體和電磁場干擾。7.1.1.5配備必要的通風(fēng)防爆措施。7.1.2檢定用儀器設(shè)備7.1.2.1氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)采用有證的氮?dú)庵屑淄闅怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（4%CH4以下濃度也可采用空氣中甲烷），相對擴(kuò)展不確定度不大于2%(k=2)，具體濃度值如表2所示。表2檢定用氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)單位為%CH4傳感器量程0～100～100檢定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度響應(yīng)時(shí)間2.0020.0示值誤差0.50;3.50;9.000.50;3.50;9.00;35.0;85.0重復(fù)性3.5035.0漂移9.0085.0注：實(shí)際使用標(biāo)稱濃度值與表格規(guī)定值偏離不應(yīng)超過±10%。7.1.2.2零點(diǎn)氣體清潔空氣或高純氮?dú)猓兌炔坏陀?9.99%）。7.1.2.3流量計(jì)測量范圍(60～600)mL/min；準(zhǔn)確度等級不低于4.0級。7.1.2.4聲級計(jì)測量范圍(35～130)dB(A)；準(zhǔn)確度等級不低于2級。7.1.2.5絕緣電阻表輸出電壓500V，準(zhǔn)確度等級不低于10.0級。7.1.2.6電子秒表分辨力不低于0.01s，最大允許誤差：±0.07s/10min。7.1.2.7鋼卷尺測量范圍不低于(0～20)m，分度值不低于1mm。7.1.2.8直流穩(wěn)壓電源最高輸出電壓不低于24V，最大輸出電流不低于2A。7.1.2.9頻率計(jì)測量范圍(0～2000)Hz；分辨力不低于1Hz。7.1.2.10模擬電纜模擬2km長度電纜參數(shù)，直流電阻12.8Ω/km，分布電容0.06μF/km，分布電感0.8mH/km。詳情見附錄A。7.2檢定項(xiàng)目檢定項(xiàng)目如表3所示。表3檢定項(xiàng)目一覽表序號檢定項(xiàng)目首次檢定后續(xù)檢定使用中檢查固定式便攜式固定式便攜式固定式便攜式1外觀與結(jié)構(gòu)＋＋＋＋＋＋2標(biāo)志與標(biāo)識＋＋＋＋＋＋3響應(yīng)時(shí)間＋＋＋＋－－4示值誤差＋＋＋＋＋＋5重復(fù)性＋＋＋＋－－6漂移＋＋＋＋－－7報(bào)警功能及報(bào)警動作值＋＋＋＋－－8信號傳輸誤差＋－＋－－－9絕緣電阻＋－＋－－－注：1、“＋”為需要檢定項(xiàng)目；“－”為不需要檢定項(xiàng)目。2、對于采用數(shù)字信號與關(guān)聯(lián)設(shè)備聯(lián)接的傳感器，信號傳輸誤差項(xiàng)目可以不做。7.3檢定方法7.3.1外觀與結(jié)構(gòu)用目測、手感方式進(jìn)行。7.3.2標(biāo)志與標(biāo)識用目測、手感方式進(jìn)行。7.3.3傳感器的調(diào)整按圖1所示連接傳感器和檢定用儀器設(shè)備，接通電源，傳感器預(yù)熱時(shí)間不少于15min，用零點(diǎn)氣體調(diào)整傳感器零點(diǎn)。再按說明書規(guī)定的流量（無規(guī)定的默認(rèn)為200mL/min）向傳感器通入表2所列的標(biāo)定氣體，通氣時(shí)間3min，然后將傳感器顯示值調(diào)至與標(biāo)準(zhǔn)值一致。重復(fù)3次，在此后的檢定過程中不得再次調(diào)整。氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)流量計(jì)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)流量計(jì)傳感器直流穩(wěn)壓電源2km模擬電纜頻率計(jì)7.3.4響應(yīng)時(shí)間傳感器示值在零點(diǎn)氣體中穩(wěn)定后，按規(guī)定流量通入表2中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，讀取傳感器穩(wěn)定示值，撤去標(biāo)準(zhǔn)氣體。等待示值在零點(diǎn)氣體中穩(wěn)定后，再次通入標(biāo)準(zhǔn)氣體，并同時(shí)啟動秒表，當(dāng)傳感器示值升至第一次穩(wěn)定示值的90%時(shí)止住秒表，此時(shí)間間隔即為響應(yīng)時(shí)間。重復(fù)測量3次，取3次測量值的算術(shù)平均值作為傳感器的響應(yīng)時(shí)間。7.3.5示值誤差按規(guī)定流量向傳感器分別通入表2中示值誤差規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體各3min，讀取傳感器的穩(wěn)定顯示值，每個濃度點(diǎn)重復(fù)測3次，取算術(shù)平均值為傳感器各點(diǎn)示值。按照式（1）、式（2）計(jì)算傳感器的示值誤差。（1）（2）式中：?x——示值的絕對誤差，%CH4δ——示值的相對誤差，%；x——三次示值的算術(shù)平均值，%CH4；x0——通入的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度值，%CH47.3.6重復(fù)性按規(guī)定流量向傳感器通入表2規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，讀取傳感器穩(wěn)定示值。在相同條件下，重復(fù)上述測量過程6次，重復(fù)性以單次測量的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差sr表示，按照式（3）進(jìn)行計(jì)算。（3）式中：sr——重復(fù)性x——6次示值的算術(shù)平均值，%CH4；xi——傳感器第i次的示值，%CH4；n——測量次數(shù)。7.3.7漂移記錄傳感器的零點(diǎn)穩(wěn)定示值A(chǔ)z0，然后向傳感器通入表2中漂移項(xiàng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，記錄穩(wěn)定示值A(chǔ)s0。連續(xù)運(yùn)行4h，每間隔1h重復(fù)上述步驟一次，同時(shí)記錄穩(wěn)定示值A(chǔ)zi和Asi。按照式（4）計(jì)算零點(diǎn)漂移，取絕對值最大的?zi為傳感器的零點(diǎn)漂移?z。（4）按照式（5）計(jì)算量程漂移，取絕對值最大的?si為傳感器的量程漂移?s。（5）7.3.8報(bào)警功能及報(bào)警動作值7.3.8.1向傳感器緩慢通入大于報(bào)警設(shè)定點(diǎn)濃度的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，觀察傳感器聲光報(bào)警是否正常，并記錄傳感器報(bào)警時(shí)的示值。重復(fù)測量3次，3次的算術(shù)平均值為傳感器的報(bào)警動作值。7.3.8.2報(bào)警聲級強(qiáng)度用聲級計(jì)測量，環(huán)境噪音應(yīng)不大于50dB(A)。將聲級計(jì)置于傳感器的聲響器軸心正前方1m處，讀取讀數(shù)。重復(fù)測量3次，取其算術(shù)平均值為報(bào)警聲級強(qiáng)度。7.3.8.3采用目測的方法，在黑暗環(huán)境中距傳感器20m處觀察傳感器的報(bào)警光信號是否清晰可見。7.3.9信號傳輸誤差將2km單芯截面積為1.5mm2的銅芯電纜或者模擬電纜接入傳感器信號輸出端和信號測試設(shè)備之間，按規(guī)定流量向傳感器分別依次通入表2中示值誤差項(xiàng)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)氣體，讀數(shù)穩(wěn)定后，讀取相應(yīng)甲烷濃度輸出的信號值。每濃度點(diǎn)重復(fù)測量3次。對于模擬信號按式（6）將換算成甲烷濃度值，對于數(shù)字信號按通信協(xié)議規(guī)定換算成甲烷濃度值，取其算術(shù)平均值為傳感器各點(diǎn)示值。按照式（1）、式（2）計(jì)算傳感器的輸出信號值的示值誤差，其示值誤差不超過表1的規(guī)定。（6）式中：Gm——輸出電信號上限對應(yīng)的甲烷濃度值，%CH4G0——輸出電信號下限對應(yīng)的甲烷濃度值，%CH4；Pm——P0——輸出電信號下限標(biāo)稱值，Hz或mAPi——檢測的輸出電信號值，Hz或mA；G——各點(diǎn)的輸出電信號換算的甲烷濃度值，%CH4。7.3.10絕緣電阻電源斷電情況下，將傳感器電纜的所有輸出接線端子并聯(lián)短接，用500V絕緣電阻表測量短接點(diǎn)同傳感器金屬外殼或外殼裸露金屬部件之間的絕緣電阻，重復(fù)測量三次，取其平均值作為傳感器的絕緣電阻。7.4檢定結(jié)果的處理按本規(guī)程的規(guī)定和要求檢定合格的傳感器，發(fā)給檢定證書；檢定不合格的傳感器發(fā)給檢定結(jié)果通知書，并注明不合格項(xiàng)目。7.5檢定周期傳感器的檢定周期為一年。如果對傳感器的測量數(shù)據(jù)有懷疑、傳感器更換了影響計(jì)量性能或安全性能的主要部件和修理后應(yīng)及時(shí)送檢。

附錄A模擬電纜仿真電路技術(shù)要求模擬傳感器至測試設(shè)備傳輸距離的仿真電路應(yīng)符合以下要求：a)應(yīng)能模擬傳感器至測試設(shè)備的2km傳輸距離；b)仿真電路參數(shù)按直流電阻R=12.8Ω/km單芯、分布電感L=0.8mH/km單芯、分布電容C=0.06μF/km計(jì)算；c)用平衡均勻電路，每公里網(wǎng)絡(luò)應(yīng)符合圖2規(guī)定，其中R為每公里環(huán)路電阻的1/4，L為每公里電感量的1/4，C為每公里分布電容量；d)每一段模擬網(wǎng)絡(luò)的長度應(yīng)不大于1km，且不大于所傳輸信號最短波長的1/16；e）仿真電路可根據(jù)需要由相等的兩部分組成在一起。圖2

附錄B煤礦用激光甲烷傳感器檢定原始記錄共2頁第1頁證書編號：送檢單位：儀器名稱：制造廠：型號：出廠編號:測量范圍：環(huán)境溫度：℃環(huán)境濕度：%RH檢定依據(jù)：JJG(皖)70-202X《煤礦用激光甲烷傳感器》檢定使用的主要標(biāo)準(zhǔn)器：名稱規(guī)格型號出廠編號有效期至準(zhǔn)確度等級/不確定度/最大允許誤差序號檢