一氧化碳计量标准技术报告

计量标准技术报告

计量标准名称 一氧化碳检测报警器检定装置 建立计量标准单位 ***** 计量标准负责人 ***** 筹建起止日期 2008/01

说 明

1、申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后由申请单位存档。

2、《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。

3、《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。

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目 录

一、计量标准的工作原理及其组成 …………………………………（ 3 ） 二、选用的计量标准器及主要配套设备 ……………………………（ 4 ） 三、计量标准的主要技术指标 ………………………………………（ 5 ） 四、环境条件 …………………………………………………………（ 5 ） 五、计量标准的量值溯源和传递框图 ………………………………（ 6 ） 六、计量标准的测量重复性考核 ……………………………………（ 7 ） 七、计量标准的稳定性考核 …………………………………………（ 8 ） 八、测量不确定度评定 ………………………………………………（ 9 ） 九、计量标准的测量不确定度验证 …………………………………（ 11 ） 十、结论 ………………………………………………………………（ 12 ） 十一、附加说明 ………………………………………………………（ 12 ）

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一、计量标准的工作原理及其组成 有害气体检测报警仪多为化学气体检测器。其一次仪表是由一支敏感电极、一支参考电极及适量的电解液填充材料构成的电化学传感器。依赖电极的材料，电解液的特定配方及在两电极间施加的特定偏置电压，使得传感器对某一气体具有特征响应。气体通过扩散器进入传感器，被吸附在敏感电极上，并在电极上产生氧化（或还原）反应。反应产生一个与气体浓度成正比的电信号从传感器中输出。二次仪表将从传感器获得的信号放大，转换处理后在液晶荧光屏上直接显示出所测气体的含量，同时蜂鸣器发光二极管按设定含量发出报警信号。 对一氧化碳检测报警仪性能的检定是通过标准气体来实现的。扩散在空中的气体与报警器发生反映，并同时输出线性电流信号，从传感器获得的电流信号放大后竟A/D转换，通过屏幕显示出环境中一氧化碳的浓度。当环境中的一氧化碳浓度达到预先设定的报警值时，仪器可发出声光报信号。

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二、选用的计量标准器及主要配套设备 计CO标准气 量标准CO标准气 器 2LCO标准气 CO标准气 2LCO标准气 CO标准气 气体检测器 主要配套 设备 秒表 J9-1 校准仪 CRJ-11 2LCO标准气 CO标准气 2LCO标准气 250μmol/mol 500μmol/mol 750μmol/mol 900μmol/mol （60-600）ml/min 1% 4LCO标准气 75μmol/mol 1% 名 称 型 号 测量范围 不确定度或 准确度等级或最大允差 中国计量科学研究院 制造厂及 出厂编号 检 定 证书号 GBW 08107 404563 393511 GBW 08108 1% 393590 GBW 08109 1% 1% 393414 GBW 08110 393510 GBW 08110 山东省计量科学研究院 V16-20080069 山东省计量科学研究院 K04-20070260 E≤5.0% 兖矿集团安全仪器厂 1s-1h / 上海手表五厂198 三、计量标准的主要技术指标

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测量范围：3级、5级一氧化碳检测报警器 标准不确定度：U=1.32% k=3 四、环境条件 项 目 温 度 湿 度 要 求 （10-30）℃ ＜80%RH 实际情况 21.0℃ 50%RH 结论 符合要求 符合要求 五、计量标准的量值溯源和传递框图 5

上一级计量标准 本单位计量标准 FCVZXCCZZ 标准气体 中国计量科学研究院。 标准气体 75μmol/mol U=1% 250μmol/mol U=1% 500μmol/mol U=1% 750μmol/mol U=1% 900μmol/mol U=1% 下一级计量器 具 一氧化碳检测报警器 六、计量标准的测量重复性考核3级 一氧化碳检测报警器 5级 6

选择一台示值稳定的一氧化碳检测报警器，用浓度为750μmol/mol的CO-N2气体标准物质，重复测量10次，各次测量结果如下：（×10） 750，751，751，751，750，750，751，750，751，251 平均值：x=-6xi-6=750.6×10 10(xxi)2-6重复性S==0.52×10 i110110 七、计量标准的稳定性考核 7

选择示值稳定的一氧化碳检测报警器，用浓度为750μmol/mol的CO-N2气体标准物质每间隔一段时间做稳定性实验，结果如下：（×10） 2.20：750，751，750，750，751，751 平均值=750.5 2.28：750，750，751，750，750，750 平均值=750.2 3.10：750，751，751，750，750，750 平均值=750.3 3.20：751，750，750，751，751，750 平均值=750.5 最大平均值-最小平均值=750.5-750.2=0.3 八、测量不确定度评定

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1. 测量方法：一氧化碳检测报警器检定时，通过对一氧化碳检测报警器通入各种浓度的CO-N2气体标准物质，读取报警器的稳定示值，然后与气体标准物质的标准值进行比较，即可求得一氧化碳检测报警器在该测量点的示值误差。本评定选用一台量程为（0-1000）μmol/mol的报警器，通入仪器满刻度75%左右浓度的CO-N2气体标准物质，对报警器该点示值误差的相对扩展不确定度进行评定。 2. 数学模型 A=CCS×100% R式中：A—一氧化碳检测报警器的基本误差 C—一氧化碳检测报警器三次示值的平均值 CS—CO-N2气体标准物质的浓度值 R—一氧化碳检测报警器满刻度 3. 不确定度来源 3.1气体标准物质的定值引入的不确定度u（A） 通入仪器的CO-N2气体标准物质的浓度为750×10-6，由标准物质证书，定值不确定度由乘量环节中各项因素及原料气体纯度的不确定度进行合成，其大小为1%，k=1.732，则标准不确定度为 u（A）=750×10-6×1%=4.32×10-6 1.7323.2一氧化碳检测报警器测量重复性引入的不确定度u（CS1） 选择一台示值稳定的一氧化碳检测报警器，用浓度为750μmol/mol的CO-N2气体标准物质，重复测量10次，各次测量结果如下：（×10） 750，751，751，751，750，750，751，750，751，751 平均值：x=-6xi10=750.6×10-6 (xxi)2-6重复性S==0.52×10 i110110 9

实际测量结果取三次读数的平均值，故 60.5210u（CS1）==0.30×10-6 33.3一氧化碳检测报警器读数分辨力引入的不确定度u（CS2） 被检一氧化碳检测报警器的分辨力为1.0×10-6，取半宽1.0×10-6/2=0.5×10-6，服从均匀分布，k=3，则 u（CS2）=0.51063=0.29×10-6 223.4 u（CS）=u(CS1)u(CS2)=0.42×10-6 4.方差和传播系数 c1=1/R×100% c2=-1/R×100% u2（C）=c12u2（A）+c22u2（CS） 5.合成标准不确定度 u（C）=c1u22(A)c2u2(CS) 2(4.3210-6)2(0.4210-6)2=×100% 100010-6=0.44% 6.扩展不确定度 取包含因子k=3 U=k u（C）=3×0.44%=1.32% 九、计量标准的测量不确定度验证 选择一台一氧化碳检测报警器用本级标准和上级标准进行测量10次,取平均 10

值,结果如下(750×10-6): 上级标准 750.6 本所标准 751.0 误差: 0.4＜1.32,不确定度得到验证。 十、结论

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经验证，所建计量标准符合国家计量检定系统表和国家计量检定规程要求。 十一、附加说明

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