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JJF(黔) 53-2021 矿用激光甲烷传感器校准规范.pdf简介：

JJF(黔) 53-2021《矿用激光甲烷传感器校准规范》是一部由中国贵州省地方标准局发布的关于矿用激光甲烷传感器校准的技术标准。该规范主要针对在煤矿开采环境中使用的激光甲烷传感器进行准确性和可靠性校准的专业指导。

激光甲烷传感器是一种用于监测矿井中甲烷浓度的设备，其精度和稳定性对煤矿安全至关重要。JJF(黔) 53-2021规范详细规定了这些传感器的校准方法、校准条件、校准周期、校准结果的判定和记录要求等，以确保设备的测量结果符合煤矿安全法规和标准，防止因甲烷浓度监测不准确引发的安全事故。

校准内容可能包括校准设备的零点、量程、稳定性、线性度、响应时间等性能指标，同时也可能涵盖环境影响因素的校准，如温度、湿度、气压等。遵循该规范，可以确保矿用激光甲烷传感器的准确性和有效性，保障煤矿的安全生产。

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JJF(黔）53—2021

矿用激光甲烷传感器校准规范

传感器是由激光光谱吸收原理来测量甲烷浓度。传感器主要由激光探头、电 子部件和显示部分等组成。工作时，被测环境中的甲烷以扩散方式与激光探头接 触，将甲烷浓度值转换成电信号，然后通过电子部件处理，并显示甲烷浓度值和 输出对应于甲烷浓度值的电信号，从而实现甲烷含量的检测与报警。当甲烷浓度 达到报警设定点时，传感器发出声、光报警信号。传感器按用途可分为环境检测 类和瓦斯抽放管道检测类，

GB∕T 50481-2019 棉纺织工厂设计标准传感器示值误差应符合表1的规定。

模拟信号传输误差不大于0.5%；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。

5.1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85%。 5.1.3大气压力：（86～106）kPa。 5.1.4应无影响传感器正常工作的气体和电磁场干扰 5.1.5应配备必要的防爆和通风设施

测量标准及配套设备应符合表2要求

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表2测量标准及配套设备

示值误差、重复性、响应时间、信号传输误差。 6.2校准方法

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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

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。

6.2.2.1接通电源，按照传感器使用说明书要求的时间对其进行预热，预热时 间不少于30min；按照传感器使用说明书的通气流量通气，按图1所示连接气路： 通入高纯度氮气调整零点；在完成传感器的零点调整后，通入浓度为20.0%左右 的氮气中甲烷标准气体，亦可按厂家规定要求通入相应浓度的标准气体进行调 整，通气3min后，传感器测量值应与通入的甲烷气体浓度值一致，若有偏差 通过遥控器进行调整，直至传感器显示值与通入甲烷气体浓度值一致。在此后的 校准过程中不得再次调整。传感器校准连接示意图如图1所示。

图1传感器校准连接示意图

6.2.2.2按传感器说明书的要求控制流量，分别通入浓度值约为0.50%、3.50%、 9.00%、35.0%、85.0%左右的氮气中甲烷气体标准物质，待读数稳定后，记录传 感器示值。每点测量3次，取其算术平均值为传感器的示值，按式（1）、式（2） 计算传感器的示值误差。

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式中： Ax——示值的绝对误差，%CH; 示值的平均值，%CH； 甲烷气体标准物质浓度值，%CH

通入浓度值约为35.0%的氮气中甲烷气体标准物质，待读数稳定后，记录传 感器显示值，撤去气体标准物质。在相同条件下，重复上述测量6次，重复性按 式（3)进行计算

式中： 单次测量的相对标准偏差： n——测量次数。

6. 2. 4 响应时间

通入摩尔分数约为20.0%的氮气中甲烷气体标准物质，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，再通入摩尔分数约为20.0%的氮气中 甲烷气体标准物质，同时用秒表记录从通入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次测量值的平均值作为传感器的响 应时间。

6.2.5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 接入2km仿真电路，在仿真电路末端接上对应的信号测试设备，分别通入浓度

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值约为0.50%、3.50%、9.00%、35.0%、85.0%左右的氮气中甲烷气体标准物质， 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，计算出各点的示值平均值和输出信号平均值，按式（4）将输出信 号平均值换算成甲烷浓度值，按式（5）计算传感器的信号传输误差。

式中： G,一一输出信号平均值对应的甲烷浓度值，%CH； Gm一—输出信号上限对应的甲烷浓度值，%CH； G。一车 输出信号下限对应的甲烷浓度值，%CH； 传感器输出信号平均值，Hz； Pm 输出信号上限值，Hz； 输出信号下限值，Hz。

式中： △. 各点的信号传输误差，%：

校准记录格式参见附录A。

校准证书内页格式参见附录B，校准证书应至少包括以下信息： 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：

e）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； 1）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

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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）53—2021附录 A矿用激光甲烷传感器校准记录格式共1页第2页1、送校单位信息送校单位名称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不确定度/准确度等标准证书计量标准器名称测量范围编号有效期至级/最大允许误差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测次测量值示值误差平均值标准物质浓度值23绝对相对示值误差6. 1显示值重标准物质浓度值复6. 2重复性2性测得值平标准物质浓度值均6.3响应时间123值

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矿用激光甲烷传感器校准记录格式

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《低压电器环境设计导则 第1部分：总则 GB/T 24975.1-2010》矿用激光甲烷传感器校准证书内页格

注：1、本证书校准结果仅对该计量器具有效； 2、本证书封面未加盖校准专用章无效；

3、未经本校准实验室书面授权，不得部分复制

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式中： Ax——示值的绝对误差，%CH； 8——示值的相对误差GB∕T 31440-2015 封闭式收费用非接触式IC卡收发卡机，%; x——3次示值的平均值，%CH； X 甲烷气体标准物质浓度值，%CH。

C. 2. 1模型建立

测量模型按式（C.3）建立。