张娟蓉
【摘 要】可燃气体检测报警器（以下简称报警器或仪器）在实际检定过程中，由于对规程的理解不同，对检定细节的处理上也就各有不同。本文对规程就检定方面应注意的问题进行了如下分析。
【关键词】可燃气体检测报警器;检定;数据处理
中图分类号： TP277文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）17-0224-002
DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.17.106
Problems to be Noticed in Verification of Flammable Gas Detection Alarm
ZHANG Juan-rong
（Yulin Metrological Testing Institute， Yulin Shaanxi 719000， China）
【Abstract】Combustible gas detection alarm （hereinafter referred to as alarm or instrument） in the actual verification process， due to the different understanding of the rules， the processing of verification details is also different. In this paper， the problems that should be paid attention to in the verification of the regulations are analyzed as follows.
【Key words】Combustible gas detection alarm; Verification; Data processing
1 环境条件
1.1 温度影响
规程中只规定了环境温度范围为0～40℃，并没有对温度的波动提出要求，这是不合理的。因为当温度发生变化时，气体的体积也会发生变化，从而引起气体的质量浓度发生变化。反映在实际工作中，也就是温度的变化可能会使一些仪器的显示值发生变化。所以在检定中，除了将温度控制在0～40℃，还要考虑温度波动度，温度波动度应尽可能小，最好不要超过5℃。
1.2 湿度影响
规程中只规定了环境湿度应小于85%RH，并没有对湿度的下限提出要求，这是不合理的。因为当环境湿度过低时容易产生静电，从而会引起报警器内部元件受损。所以在检定中，最好将實验室的环境湿度控制在20%RH～85%RH之间。
1.3 其它影响
规程中还规定应“通风良好，无干扰被测气体”。有些报警器开机后会自动校准（没有调零电位器或调零程序），如果通风条件不好，存在干扰气体时会直接影响报警器的示值准确度。另外在整个检定过程中，应注意防静电干扰，作为检定人员，应穿棉质材料工作服，关闭手机等设备。
2 检定用设备
2.1 标准物质
规程中规定了“采用与仪器所测气体种类相同的气体标准物质”，若仪器未注明所测气体种类，可以采用异丁烷或者丙烷气体标准物质。如找不到相同种类的标准物质，在用不同的标准物质检定后，要根据生产厂提供的气体浓度修正值表，对测量的结果进行换算，计算出相应的浓度值。这种换算会不可避免地产生一定的“偏差”，虽然不会影响到仪器的安全性能，但它的大小不能确定，也就不能保证检定结果完全符合规程要求。因此在检定完成后，检定证书中应注明采用何种气体标准物质检定或者直接出具为校准证书。
2.2 流量计
根据报警器采样方式的不同使用流量控制器。对于扩散式仪器，应按照仪器说明书要求的流量。如果说明书中未具体说明，那么流量一般控制在200mL/min～500mL/min之间。调整流量计的流量时要使标定罩内的空气完全且充分地被所通入的气体标准物质置换掉，标定罩外的空气也不能进入到罩内。对于吸入式仪器，要将检定流量计完全打开（尽可能不增加吸气时的阻力，保持通道畅通无阻），使报警器处于日常的自然吸入状态，且流量应达到制造厂的设计值。同时保证旁通流量计有气体放出（使得多余的气体能通过旁通流量计得到有效的发散）。这也说明气体标准物质供应量大于报警器的吸入量，气路系统内没有形成负压倒吸现象。
2.3 标定罩
检定扩散式仪器时，应使用生产厂家提供的专用标定罩，如没有原厂专用的，应选择与报警器探头尺寸大小合适、松紧得当的标定罩，标定罩应有合适的流通孔，以便检定时能将标定罩内的多余气体排出。
通入标准物质时，进气气路不能直接连接到报警器上，待气体标准物质完全置换气路后，再将标定罩罩到报警器探头上，以此消除置换气路所引起的报警器响应时间的滞后影响。检定时不要将标定罩紧紧地扣住报警器的探头，应该保留一些空间。
3 检定时应注意的问题
3.1 报警功能及报警动作值的检查
此项检查是报警器最主要的检定项目。检定时只要该项目检定不合格，就不必再进行其他项目的检定了，可以直接判定报警器不合格。
数字式报警器报警点一经设置，报警动作值就是“设定值”。实际读数中，观察到的报警动作值往往大于设定值，这是由于报警器的数据采集和显示需要一定的响应时间。无论通入气体的浓度值是多少，无论观察到的报警动作值是多少，报警动作值只记录设定值，即“报警设置”是无误差的，只要仪器示值误差合格，所谓的“报警设置误差”也就认为是合格的。
由于有些报警器灵敏度很高，当达到报警设定点时，仪器的示值会迅速地超过报警动作值，造成观测上的困难，所以建议当仪器的示值接近报警设定点时，可以适当地减小流量计的流量，减慢示值上升速度，这样就容易观测多了。减小流量有可能影响示值，但不会影响动作值的读数。
3.2 示值误差
在示值误差检定前，应按仪器使用说明书的要求对仪器进行预热，使传感器及其内部的电子元件都能达到最佳测量状态。还有些仪器开机后会自动校准，而现场往往存在一定浓度的干扰气体，所以不能在使用现场开机，否则仪器的自校会受到影响，直接影响到示值的准确度。
多数数字式仪器不显示负值，开机预热后，通入零点气体。仪器就显示为“0”，这时为避免仪器存在零点负漂移，应先将仪器调至正值，当仪器显示为“1”或“2”时，再反方向将仪器调整回“0”，以此来消除仪器零点负漂移。
零点调整后，规程规定要给仪器通入浓度约为满量程60%的标准物质进行调整。但许多报警器在出厂时就设定了标定点，按照国家规定设置在了量程的50%。这与规程产生了矛盾，此时就需要在标定开始前，仔细阅读说明书，将厂家设定的标定点修改为规程规定的标定点（满量程的60%），然后再进行示值的调整。当示值误差检定完成后，应将仪器的标定点重新调回厂家预先设定的标定点，以便于用户在使用过程中能随时用相应的气体标准物质进行调整。
示值误差结果的表述。规程中规定“取绝对值最大的ΔC为示值误差”，这是不合理的。应该表述为以绝对值最大的ΔC的来判定报警器的示值误差检定结果。在检定完成后，应分别给出各个浓度点的ΔC，且各个浓度点的等待时间应大体上一致，尽可能减小响应特性对示值读数的影响。
3.3 响应时间与重复性
响应时间与重复性的检定可同时进行。报警器通入零点气体调整仪器零点后，再通入浓度约为满量程40%的气体标准物质，读取第一次稳定示值C1，并记录于重复性检定项目。停止通气，回到零点。再次通入上述气体标准物质，同时启动秒表，待仪器上升至C1的90%时，停止秒表，将秒表显示的时间t1记录于响应时间表格内。继续通气，直至示值稳定后，将稳定值C2记录于重复性检定项目。按上述操作方法重复测量3次，得到3次的响应时间t1、t2和t3，并得到4次稳定示值C1、C2、C3和C4。再重复上述操作2次，只是不再使用秒表来记录响应时间。得到2次稳定示值C5和C6。这样，响应时间和重复性的检定就完成了。既节省了时间，又节约了成本。
3.4 漂移
漂移应该有正、负两种情况。对于多数数字式仪器不显示负值，仪器零点的负漂移无法得到检测。因此，在通入零点气体调零时，将示值调到规程中规定的零点漂移的允许值，即2%FS。对于指针式仪器，将示值调到5%FS。
4 数据处理
根据GB/T8170，关于测定值或其计算值与标准规定的极限数值，比较的方法有全数值比较法和修约值比较法。若对极限数值无特殊规定时，使用全数值比较法。
4.1 标准物质浓度值的表示
规程中规定，气体标准物质的浓度单位在使用时应换算成与被检仪器的表示单位一致。如气体标准物质的标准值为0.501×10-2mol/mol，而被检仪器测量范围为0～100%LEL，LEL表示爆炸下限，甲烷的爆炸下限（体积分数）的为5.0%。气体标准物质的浓度值换算后为10.0%LEL。浓度值换算前后均为3位有效数字。
4.2 报警动作值的表示
实测报警值综上所述，应填写仪器的报警设定值（如果仪器除了低报外还设定了高报，那么分别填写3次低报值和3次高报值），报警动作值为3次测量的算术平均值，保留的位数应与实测报警值对齐。例如：3次的实测报警值分别为25%LEL、25%LEL和25%LEL，那么报警动作值为25%LEL。
4.3 示值误差检定项目中数据的表示
仪器示值的平均值为3次测量的算术平均值，保留的位数应与仪器示值对齐。示值误差应与计算数据中小数位最少者对齐。例如：3次的示值分别为10%LEL、10%LEL和11%LEL，那么平均值为10%LEL，该浓度点示值误差ΔC为0%。
有时，为了提高测量的精度，或者实验后要计算不确定度，或者其他特殊的测量，也可将平均值多保留一位，示值误差相应的也多保留一位。例如：3次的示值分别为10%LEL、10%LEL和11%LEL，那么平均值為10.3%LEL，该浓度点示值误差ΔC为0.3%。
4.4 响应时间的表示
规程中规定检定时所用的秒表分度值不大于0.1s。响应时间为3次测量的算术平均值，保留的位数应与测量值对齐。例如：秒表的分度值为0.01s，3次的测量值分别为7.00s、8.00s和9.00s，那么平均值为8.00s。
4.5 重复性的表示
仪器示值的平均值为6次测量（测量次数大于4次）的平均值，按照平均值原则，平均值保留的位数可比仪器示值多取一位。重复性用单次测量的相对标准偏差表示，在0～10%之间一般取一位，如果首位为“1”或“2”时则取两位。例如：6次的示值分别为40%LEL、40%LEL、39%LEL、39%LEL、39%LEL和39%LEL，那么平均值为39.3%LEL，重复性为1.3%。
