淺談可燃?xì)怏w報(bào)警器檢定裝置計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立

李淼++侯欣宇

摘 要：計(jì)量檢定人員在對(duì)可燃?xì)怏w報(bào)警器進(jìn)行計(jì)量檢定時(shí)，檢定用氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)采用與被測(cè)氣體種類(lèi)相同的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，對(duì)通用儀器可采用異丁烷或丙烷有代表性的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。一般，對(duì)于非通用型儀器，假如所使用的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)與被測(cè)氣種不相同時(shí)，切不可輕易判定被檢儀器合格與否。

關(guān)鍵詞：可燃?xì)怏w；檢測(cè)報(bào)警器；標(biāo)準(zhǔn)復(fù)審

在石油化工裝置中不可避免地存在著各種易燃易爆、有毒有害的氣體（或蒸汽），這些氣體一旦泄露或積聚在周?chē)h(huán)境中，將可能引起火災(zāi)、爆炸或人身中毒等惡性事故。為了保證生產(chǎn)和人身安全，應(yīng)設(shè)置可靠的可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警器，連續(xù)監(jiān)控控制環(huán)境中可燃和有毒氣體的濃度情況，及時(shí)發(fā)出報(bào)警。JJG693-2011《可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器》計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定，檢定可燃?xì)怏w報(bào)警器使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體是異丁烷和丙烷。但使用這兩種氣體對(duì)可燃?xì)怏w報(bào)警器進(jìn)行檢定，會(huì)給一些生產(chǎn)企業(yè)帶來(lái)不便，在此，我們擬通過(guò)可燃性氣體的等熱值特性，解決選擇多種標(biāo)準(zhǔn)氣體作為可燃?xì)怏w報(bào)警器檢定介質(zhì)的難題。

一、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)概念

計(jì)量基準(zhǔn)指經(jīng)國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局批準(zhǔn)，在中華人民共和國(guó)境內(nèi)為了定義、實(shí)現(xiàn)、保存、復(fù)現(xiàn)量的單位或者一個(gè)或者多個(gè)量值，用作有關(guān)量的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)定值依據(jù)的實(shí)物量具、測(cè)量?jī)x器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者測(cè)量系統(tǒng)。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是指準(zhǔn)確度低于計(jì)量基準(zhǔn)，用于檢定或者校準(zhǔn)其他計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)在量值傳遞中處于中間環(huán)節(jié)，起著承上啟下的作用，將計(jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位的量值，通過(guò)檢定或校準(zhǔn)的方式傳遞到工作計(jì)量器具，從而確保工作計(jì)量器具量值的準(zhǔn)確可靠。計(jì)量檢定是指查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，其目的是為確定或證實(shí)計(jì)量器具是否完全滿(mǎn)足計(jì)量檢定規(guī)程的要求。

二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的建立

可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器計(jì)量檢定標(biāo)準(zhǔn)必須首先按照J(rèn)JG693—2011《可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器檢定規(guī)程》的技術(shù)要求搭建可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器計(jì)量檢定裝置。

（一）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的性能考核

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是將各項(xiàng)計(jì)量基準(zhǔn)的量值傳遞到生產(chǎn)、貿(mào)易和科學(xué)技術(shù)等領(lǐng)域的紐帶，是實(shí)現(xiàn)全國(guó)量值統(tǒng)一的基礎(chǔ)，為了保證計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)量值的傳遞結(jié)果準(zhǔn)確可靠，《計(jì)量法》規(guī)定對(duì)社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、部門(mén)和企事業(yè)單位的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)采取考核制度。即根據(jù)JJFl033—2008《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核辦法》的要求進(jìn)行性能、指標(biāo)的逐項(xiàng)評(píng)估和驗(yàn)證，以確定其計(jì)量性能是否符合要求。包括：計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備、主要技術(shù)指標(biāo)、量值溯源渠道、重復(fù)性、穩(wěn)定性、不確定度等，同時(shí)還要經(jīng)過(guò)上一級(jí)或同一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)該計(jì)量檢定裝置的檢定結(jié)果進(jìn)行準(zhǔn)確性驗(yàn)證。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備包括建立該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所選用的標(biāo)準(zhǔn)氣體名稱(chēng)、濃度、供應(yīng)商、檢定部門(mén)、有效期限等信息。

（二）主要技術(shù)指標(biāo)及條件

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)取決于計(jì)量檢定裝置的測(cè)量范圍及其不確定度。本套計(jì)量檢定裝置使用的有證氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為i-C4H10/Air氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)號(hào)為GB（W）060959，測(cè)量范圍為（0-100）%LEL，U=1.5%，k=2。計(jì)量檢定裝置的使用環(huán)境必須滿(mǎn)足計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定的環(huán)境條件，包括溫度、濕度和大氣壓力。為了將測(cè)量結(jié)果的值與國(guó)家計(jì)量基（標(biāo)）準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)，需要編制量值溯源圖，以比較鏈的形式表明計(jì)量檢定裝置的計(jì)量特性與給定量的計(jì)量基（標(biāo)）準(zhǔn)之間關(guān)系。

（三）重復(fù)性和穩(wěn)定性

重復(fù)性是指在相同測(cè)量條件下，重復(fù)測(cè)量同一個(gè)被測(cè)量所測(cè)示值的接近能力。除了新建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)時(shí)應(yīng)當(dāng)進(jìn)行重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，并提供測(cè)得的重復(fù)性數(shù)據(jù)外，已建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)至少每年進(jìn)行一次重復(fù)性實(shí)驗(yàn)，并判斷其是否符合要求。使用濃度為60%LEL的異丁烷/空氣標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)定可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器。計(jì)算單次測(cè)定結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，該值若不超過(guò)不確定度評(píng)定時(shí)的重復(fù)性最大值，則符合要求。穩(wěn)定性表明了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)保持其計(jì)量特性隨時(shí)間恒定的能力。本標(biāo)準(zhǔn)所用的主要標(biāo)準(zhǔn)器為有效期內(nèi)消耗性使用的有證標(biāo)準(zhǔn)氣體，可以不進(jìn)行穩(wěn)定性考核。

（四）檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證

檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證是指對(duì)給出的檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的可信程度進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。由于驗(yàn)證的結(jié)論與測(cè)量不確定度有關(guān)，因此驗(yàn)證的結(jié)論在某種程度上同時(shí)也說(shuō)明了所給出檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度是否合理。本次利用準(zhǔn)確度同等級(jí)的檢定裝置（使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度為60%LEL，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.6%LEL）與本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)（使用的標(biāo)準(zhǔn)氣體為60%LEL，標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.59%LEL）進(jìn)行比較。對(duì)該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量方法和測(cè)量過(guò)程進(jìn)行全面分析，建立不確定度評(píng)估的數(shù)學(xué)模型，找出不確定度的來(lái)源并進(jìn)行逐項(xiàng)分析和定量評(píng)估，最后進(jìn)行不確定度的合成與擴(kuò)展。本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源于以下方面：可燃?xì)怏w報(bào)警器的分辨力、重復(fù)性測(cè)定過(guò)程、標(biāo)準(zhǔn)氣體、環(huán)境因素等，通過(guò)對(duì)各分量的析、結(jié)果的合成與擴(kuò)展，本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為2.0%（k=2），滿(mǎn)足被檢對(duì)象MPE=±5%的要求。

三、結(jié)束語(yǔ)

為保證可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的準(zhǔn)確性和可靠性，申請(qǐng)建立一套可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器標(biāo)準(zhǔn)檢定裝置是十分必要的，凡建立在社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或部門(mén)企業(yè)事業(yè)最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的單位，每四年須通過(guò)一次考核和復(fù)查，并在標(biāo)準(zhǔn)考核到期前半年向國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)考核中心提出申請(qǐng)，經(jīng)考核合格后，方可持續(xù)開(kāi)展可燃?xì)怏w報(bào)警器檢定工作。因此，只有確?？扇?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器檢定裝置順利通過(guò)國(guó)家計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核，才能確?？扇?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器檢定裝置持續(xù)有效開(kāi)展檢定工作。本文通過(guò)對(duì)建立的可燃?xì)怏w報(bào)警器檢定裝置進(jìn)行測(cè)量重復(fù)性、測(cè)量不確定度及測(cè)量結(jié)果的驗(yàn)證得出，該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性為0.72%，擴(kuò)展不確定度U=2.0%（k=2），能夠滿(mǎn)足可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器檢定規(guī)程的要求，據(jù)此獲取《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核證書(shū)》和質(zhì)量監(jiān)督部門(mén)的機(jī)構(gòu)考核證書(shū)即可承擔(dān)該類(lèi)儀器的檢定任務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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