可燃气体检测报警器示值测量结果不确定度评定

摘 要：JJG 693-2011可燃气体检测报警器检定规程，对可燃气体检测报警器示值测量结果进行了不确定度评定，通过阐述测量过程中产生的各分量对测量结果的影响，得到了测量结果的扩展不确定度。

关键词：爆炸下限 测量结果 不确定度

0、引言

可燃气体检测报警器经常用在化工厂，石油，燃气站，钢铁厂等有气体泄漏的地方。用于监测工业环境中可燃或有毒气体泄露时，当气体报警器检测到气体浓度达到爆炸或中毒报警器设置的临界点时，可燃气体报警器就会发出报警信号，以提醒工作采取安全措施。

1、测量方法

用比较测量方式，测出测量示值与标准值之差即为示值误差。

2、数学模型和灵敏系数

2.1 数学模型

3、输入量的标准不确定度的评定

3.1输入量 的标准不确定度 的评定

输入量 的标准不确定度来源是报警器的测量不重复性，可以通过连续测量得到的测量列，用A类方法进行评定。

对一台可燃气体检测报警器，选择40%LEL浓度的标准气体，连续测量10次，得到测量列（%LEL）：40.6；41.1；41.3；41.8；40.6；41.1；41.7；41.1；41.6；42.0

单次实验标准差

0.529255%LEL≈0.53% LEL

在实际测量中，在重复性条件下重复测量3次，以3次测量的算术平均值作为测量结果，可得输入量 的标准不确定度为： = 0.30600≈0.31%LEL。

对于数字式测量仪器，由分辨力引入的不确定度分量为：0.29 =0.029%LEL，小于由重复性引入的不确定度分量，则忽略由分辨力引入的不确定度。

3.2输入量 的标准不确定度 的评定

输入量 的标准不确定度主要来源于标准气体的定值不确定度，可根据证书给出的定值不确定度来评定，因此采用B类方法评定。

标准气体是国家一级标准物质，相对扩展不确定度为不大于1.0%，包含因子k=2，则

u =1.0%/2=0.50%LEL

在测量过程中，由环境条件变化、人员操作等引起的不确定度，包括在测量重复性中，故不在单独对其引入的不确定度进行评定。

4、合成标准不确定度的评定

4.1输入量标准不确定度汇总表如下

6、其他各点的不确定度评定

对该可燃气体检测报警器，其他两种标准气体，其评定方法参照浓度为40.0%，列表如下：

7、使用标准气体测量可燃气体检测报警器的测量不确定度评估

根据JJG 693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》，利用标准气体检定或校准可燃气体检测报警器，其不确定度评定均可以参照以上的方法进行。因为虽然随着不同可燃气体检测报警器的分辨率不同，但由分辨率引起的标准不确定度远小于测量重复性引起的标准不确定度，可以说，由分辨率引起的标准不确定度包含在测量重复性中，而用来校准的标准气体的标准不确定度是固定的，因此所有评估可燃气体检测报警器的标准不确定度只需在这些不确定度分量中考虑。

8、校准和测量能力（CMC）

9、结束语

本文通过可燃气体检测报警器的示值测量结果不确定度进行评定，根据JJG 693-2011可燃气体检测报警器检定规程对测量不确定度的要求，而本文中评定的测量结果不确定度符合检定规程上所要求的，由此可见，此方法科学可行。

参考文献

[1] JJG 693-2011可燃气体检测报警器检定规程[S]，北京：中国计量出版社，2013.

[2] JJF 1059.1-2012 测量不确定度平度与表示[S]，北京：中国计量出版社，2012.

[3] JJF 1001-2011 通用计量术语及定义技术规范[S]，北京：中国计量出版社，2011.

[4] 张相山，姜 波，合成标准不确定度评定中相关性的讨论[J]，中国测试技术，2005，31（5）；49-50.

作者简介：

杨子漳，男，1985年10月，广东广州人，大科，2016年毕业于广东石油化工学院，专业：土木工程，从事计量校准工作十几年，实验室主管，熟悉实验室建标、CNAS扩项、CMC评定、不确定度评定工作。