JJF(黔) 63-2022 矿用粉尘浓度传感器校准规范

贵州省市场监督管理局发布贵州省地方计量技术规范矿用风速检测仪校准规范CalibrationSpecificationforMineWindSpeedSensorXXXX-XXX-XX-XX实施贵州省地方计量技术规范矿用粉尘浓度传感器校准规范CalibrationSpecificationforDustConcentrationSensorofMine贵州省市场监督管理局发布2022-12-12发布2023-03-12实施JJF（黔）63-2022JJF(黔)63—2022矿用粉尘浓度传感器校准规范CalibrationSpecificationforDustConcentrationsensorofMineJJF（黔）63－2022归口单位：遵义市市场监督管理局主要起草单位：遵义市产品质量检验检测院贵州矿安科技有限公司参加起草单位：天地（常州）自动化股份有限公司本规范由遵义市产品质量检验检测院负责解释JJF(黔)63—2022本规范主要起草人：万金笔（遵义市产品质量检验检测院）刘勇（遵义市产品质量检验检测院）陈思洋（贵州矿安科技有限公司）参加起草人：万江（遵义市产品质量检验检测院）尹昌园（遵义市产品质量检验检测院）杨亚玉（遵义市产品质量检验检测院）蒋志龙（天地（常州）自动化股份有限公司）JJF(黔)63—2022I目录引言..........................................................（Ⅱ）1范围........................................................（1）2引用文件....................................................（1）3概述........................................................（1）4计量特性....................................................（1）4.1示值误差..................................................（1）4.2零位稳定性................................................（2）4.3信号传输误差..............................................（2）5校准条件....................................................（2）5.1环境条件..................................................（2）5.2测量标准及配套设备........................................（2）6校准项目和校准方法..........................................（3）6.1校准项目..................................................（3）6.2校准方法..................................................（3）7校准结果表达与处理..........................................（5）7.1校准记录..................................................（5）7.2校准结果的处理............................................（5）8复校时间间隔................................................（6）附录A校准记录格式............................................（7）附录B校准证书内页格式........................................（8）附录C测量结果不确定度评定示例................................（9）JJF(黔)63—2022II引言本规范依据JJF1071-2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》，并参考了JJG846-2015《粉尘浓度测量仪》、MT/T1102-2009《煤矿用粉尘浓度传感器》进行编制。JJF(黔)63—20221矿用粉尘浓度传感器校准规范1范围本规范适用于矿用粉尘浓度传感器（以下简称传感器）的校准。其它用途类传感器可参照执行。2引用文件本规范引用了下列文件：JJG846-2015粉尘浓度测量仪MT/T1102-2009煤矿用粉尘浓度传感器凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本规范。3概述传感器的测量原理一般有电荷感应式、激光散射式等。电荷感应式原理：当粉尘颗粒流经电极时，在电极上感应出交变信号，交变信号与粉尘浓度成比例关系。激光散射式原理：光波在耗散介质传播过程中，光强由于被吸收而减弱，光通量的变化与粉尘质量满足比尔定律。传感器主要由采样头、检测装置、单片机系统、抽气系统以及显示装置等组成。常用于煤矿及其它有爆炸危险性的作业环境中。4计量特性4.1示值误差传感器示值误差应符合表1的规定。表1传感器示值误差测量范围/（mg/m3）示值误差/%0~100015JJF(黔)63—202224.2零位稳定性在清洁空气环境中，传感器的显示值或输出信号值（换算成粉尘浓度值）应不超过5mg/m3。4.3信号传输误差传感器模拟信号传输误差不超过示值的最大允许误差；数字信号传输误差不做要求。注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。5校准条件5.1环境条件5.1.1环境温度：（15～35）℃。5.1.2环境相对湿度：不大于75%。5.1.3大气压力：（86～106）kPa。5.2测量标准及配套设备测量标准及配套设备应符合表2要求。表2测量标准及配套设备序号名称技术要求1流量标准采样装置流量范围大于被检传感器流量的30%，最大允许误差:±1%。2粉尘试验风硐粉尘试验风硐包含粉尘采样装置，粉尘浓度测量范围（10～1000）mg/m3，风速测量范围（0.5～4）m/s。用流量标准采样装置对粉尘试验风硐测试段的中心点进行6次重复性测量，其实验标准偏差不大于5%。标准采样装置采样点与被检采样点三次相同测量平均值的相对误差不大于5%。3天平分辨力：0.01mg。4频率计测量范围:（0～3000）Hz，准确度等级:0.1级及以上。5试验用粉尘试验用粉尘采用煤粉，粒径分布满足：小于10μm的占（12～15）%，小于30μm的占（47～50）%。JJF(黔)63—20223表2（续）序号名称技术要求62km仿真电路直流电阻：12.8Ω/km，分布电容：0.06μF/km，分布电感：0.8mH/km。7直流稳压电源输出电压：（0～30）V，输出电流：（0～3）A。8密闭箱长1.0m、宽0.5m、高0.4m。9秒表分辨力：0.01s。6校准项目和校准方法6.1校准项目零位稳定性、示值误差、信号传输误差。6.2校准方法6.2.1校准前准备6.2.1.1外观及通电检查传感器不应有影响其正常工作的外观损伤。通电后传感器的数据显示清晰、完整。6.2.1.2标志与标识检查传感器的名称、型号、制造厂、防爆标志及编号、煤矿安全标志及编号等应齐全、清楚。6.2.2零位稳定性将传感器放置在干净的密闭箱内，接上电源，运行30min后（如果显示值不为零，用遥控器进行调零。），调零后每隔3min记录一次传感器显示值，连续记录5次传感器显示值，取最大值作为零位稳定性。6.2.3示值误差在粉尘试验风硐内进行校准，如图1所示。在粉尘浓度传感器测量范围内，均匀分为五段，以每段中点为校准点。将试验用粉尘放置于发尘器中，启动发尘器，待传感器示值稳定后记录其显示值，每点测量三次，取三次测量平均值作为该点粉尘浓度值。JJF(黔)63—20224图1粉尘试验风硐试验系统传感器数据记录与滤膜采样应同步进行。滤膜采样方法，根据传感器使用说明书规定，确定适宜的采样流量和采样时间，用天平称量采集前滤膜质量和采集粉尘后的质量。用式（1）计算滤膜采样测得的粉尘浓度值，用式（2）计算每点示值误差。1000121tqmmCv（1）式中：1C——滤膜采样测得的粉尘浓度值，mg/m3；2m——滤膜采集粉尘后的质量，mg；1m——滤膜采集粉尘前的质量，mg；vq——采样流量，L/min；t——采样时间，min。%100112CCC（2）式中：——示值误差，%；1C——滤膜采样测得的粉尘浓度值，mg/m3；2C——传感器示值的平均值，mg/m3。6.2.4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粉尘浓度传感器流量标准采样装置粉尘试验风硐变频调速器吸尘点（相距100mm）精过滤器干燥器空气过滤器油水分离器空压机发尘器JJF(黔)63—20225接入2km仿真电路，在仿真电路末端接上频率计，按6.2.3的要求进行，待读数稳定后，记录传感器示值。同时测量并读取对应浓度输出的电信号，每点重复测量3次，计算各点的示值平均值和输出信号平均值，按式（3）将输出信号平均值换算成粉尘浓度值，按式（4）计算传感器的信号传输误差。0i0m0miPPPPGGG（3）式中：iG——输出信号平均值对应的粉尘浓度值，mg/m3；mG——输出信号上限对应的粉尘浓度值，mg/m3；0G——输出信号下限对应的粉尘浓度值，mg/m3；iP——传感器输出信号平均值，Hz；mP——输出信号上限值，Hz；0P——输出信号下限值，Hz。%10022iCCGx（4）式中：x——各点的信号传输误差。7校准结果表达与处理7.1校准记录校准记录格式参见附录A。7.2校准结果的处理校准证书内页格式参见附录B，校准证书应至少包括以下内容：a）标题，如“校准证书”；b）实验室名称和地址；c）进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；d）证书或报告的唯一性标识（如证书编号），每页及总页数的标识；JJF(黔)63—20226e）客户的名称和地址；f）被校对象的描述和明确标识（如型号、产品编号等）；g）进行校准的日期或校准证书的生效日期；h）校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号；i）校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；j）校准环境的描述；k）校准结果及测量不确定度的说明；l）校准员及核验员的签名；m）校准证书批准人的签名；n）校准结果仅对被校对象有效的声明；o）未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。8复校时间间隔由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。建议复校时间间隔不超过12个月。JJF(黔)63—20227附录A校准记录格式共页第页1、送校单位信息送校单位名称地址2、被校计量器具信息计量器具名称制造厂规格型号出厂编号其它3、本次校准使用的计量标准器信息计量标准器名称不确定度/准确度等级/最大允许误差测量范围标准器证书编号有效期至4、校准环境条件及地点地点温度/℃相对湿度/%其它5、校准技术依据6、校准项目序号校准项目校准结果6.1零位稳定性6.2示值误差校准点被校传感器示值滤膜采样测得的粉尘浓度值示值误差123平均值采样流量采样时间采集前滤膜质量采集后滤膜质量浓度值6.3信号传输误差校准点被校传感器示值被校传感器信号输出示值信号输出平均值输出信号转化为浓度值信号传输误差123平均值123示值误差测量结果不确定度U=（k=）。校准员：核验员：校准日期JJF