浅谈可燃气体报警器检定装置计量标准的建立

李淼++侯欣宇

摘 要：计量检定人员在对可燃气体报警器进行计量检定时，检定用气体标准物质应采用与被测气体种类相同的气体标准物质，对通用仪器可采用异丁烷或丙烷有代表性的气体标准物质。一般，对于非通用型仪器，假如所使用的气体标准物质与被测气种不相同时，切不可轻易判定被检仪器合格与否。

关键词：可燃气体；检测报警器；标准复审

在石油化工装置中不可避免地存在着各种易燃易爆、有毒有害的气体（或蒸汽），这些气体一旦泄露或积聚在周围环境中，将可能引起火灾、爆炸或人身中毒等恶性事故。为了保证生产和人身安全，应设置可靠的可燃气体和有毒气体检测报警器，连续监控控制环境中可燃和有毒气体的浓度情况，及时发出报警。JJG693-2011《可燃气体检测报警器》计量检定规程规定，检定可燃气体报警器使用的标准气体是异丁烷和丙烷。但使用这两种气体对可燃气体报警器进行检定，会给一些生产企业带来不便，在此，我们拟通过可燃性气体的等热值特性，解决选择多种标准气体作为可燃气体报警器检定介质的难题。

一、计量标准的相关概念

计量基准指经国家质量监督检验检疫总局批准，在中华人民共和国境内为了定义、实现、保存、复现量的单位或者一个或者多个量值，用作有关量的测量标准定值依据的实物量具、测量仪器、标准物质或者测量系统。计量标准是指准确度低于计量基准，用于检定或者校准其他计量标准或工作计量器具的计量器具。计量标准在量值传递中处于中间环节，起着承上启下的作用，将计量基准所复现的计量单位的量值，通过检定或校准的方式传递到工作计量器具，从而确保工作计量器具量值的准确可靠。计量检定是指查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，其目的是为确定或证实计量器具是否完全满足计量检定规程的要求。

二、计量标准的建立

可燃气体检测报警器计量检定标准必须首先按照JJG693—2011《可燃气体检测报警器检定规程》的技术要求搭建可燃气体检测报警器计量检定装置。

（一）计量标准的性能考核

计量标准是将各项计量基准的量值传递到生产、贸易和科学技术等领域的纽带，是实现全国量值统一的基础，为了保证计量标准量值的传递结果准确可靠，《计量法》规定对社会公用计量标准、部门和企事业单位的最高计量标准采取考核制度。即根据JJFl033—2008《计量标准考核办法》的要求进行性能、指标的逐项评估和验证，以确定其计量性能是否符合要求。包括：计量标准器和主要配套设备、主要技术指标、量值溯源渠道、重复性、稳定性、不确定度等，同时还要经过上一级或同一等级的计量标准对该计量检定装置的检定结果进行准确性验证。计量标准器和主要配套设备包括建立该计量标准所选用的标准气体名称、浓度、供应商、检定部门、有效期限等信息。

（二）主要技术指标及条件

计量标准的主要技术指标取决于计量检定装置的测量范围及其不确定度。本套计量检定装置使用的有证气体标准物质为i-C4H10/Air气体标准物质，标准物质证书号为GB（W）060959，测量范围为（0-100）%LEL，U=1.5%，k=2。计量检定装置的使用环境必须满足计量检定规程规定的环境条件，包括温度、湿度和大气压力。为了将测量结果的值与国家计量基（标）准联系起来，需要编制量值溯源图，以比较链的形式表明计量检定装置的计量特性与给定量的计量基（标）准之间关系。

（三）重复性和稳定性

重复性是指在相同测量条件下，重复测量同一个被测量所测示值的接近能力。除了新建计量标准时应当进行重复性实验，并提供测得的重复性数据外，已建计量标准至少每年进行一次重复性实验，并判断其是否符合要求。使用浓度为60%LEL的异丁烷/空气标准气体标定可燃气体检测报警器。计算单次测定结果的实验标准差，该值若不超过不确定度评定时的重复性最大值，则符合要求。稳定性表明了计量标准保持其计量特性随时间恒定的能力。本标准所用的主要标准器为有效期内消耗性使用的有证标准气体，可以不进行稳定性考核。

（四）检定或校准结果的验证

检定或校准结果的验证是指对给出的检定或校准结果的可信程度进行实验验证。由于验证的结论与测量不确定度有关，因此验证的结论在某种程度上同时也说明了所给出检定或校准结果的不确定度是否合理。本次利用准确度同等级的检定装置（使用的标准气体浓度为60%LEL，标准不确定度为0.6%LEL）与本计量标准（使用的标准气体为60%LEL，标准不确定度为0.59%LEL）进行比较。对该计量标准的测量方法和测量过程进行全面分析，建立不确定度评估的数学模型，找出不确定度的来源并进行逐项分析和定量评估，最后进行不确定度的合成与扩展。本计量标准不确定度来源于以下方面：可燃气体报警器的分辨力、重复性测定过程、标准气体、环境因素等，通过对各分量的析、结果的合成与扩展，本计量标准的不确定度为2.0%（k=2），满足被检对象MPE=±5%的要求。

三、结束语

为保证可燃气体检测报警器的准确性和可靠性，申请建立一套可燃气体检测报警器标准检定装置是十分必要的，凡建立在社会公用计量标准或部门企业事业最高计量标准的单位，每四年须通过一次考核和复查，并在标准考核到期前半年向国家标准考核中心提出申请，经考核合格后，方可持续开展可燃气体报警器检定工作。因此，只有确保可燃气体检测报警器检定装置顺利通过国家计量标准考核，才能确保可燃气体检测报警器检定装置持续有效开展检定工作。本文通过对建立的可燃气体报警器检定装置进行测量重复性、测量不确定度及测量结果的验证得出，该计量标准的重复性为0.72%，扩展不确定度U=2.0%（k=2），能够满足可燃气体检测报警器检定规程的要求，据此获取《计量标准考核证书》和质量监督部门的机构考核证书即可承担该类仪器的检定任务。

参考文献：

[1]苏在政.标准气体在检测可燃气体报警器中的重要性[J].化学分析计量，2014.

[2]闫志国.可燃气体测报仪检定工作中的问题及其解决方法[J].计量与测试技术，2014.