二氧化碳檢測(cè)報(bào)警器校準(zhǔn)規(guī)范編制說明

《二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器校準(zhǔn)規(guī)范》編制說明二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器校準(zhǔn)規(guī)范起草組2024年08月一、任務(wù)來源根據(jù)國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局市監(jiān)計(jì)量發(fā)[2024]40號(hào)文件，《二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器校準(zhǔn)規(guī)范》制訂任務(wù)由國家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局下達(dá)，歸口全國環(huán)境化學(xué)計(jì)量技術(shù)委員會(huì)管理。根據(jù)環(huán)化委（2024）027號(hào)《關(guān)于落實(shí)2024年國家計(jì)量技術(shù)規(guī)范制定、修訂計(jì)劃的函》，由江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院（江蘇省能源計(jì)量數(shù)據(jù)中心）、上海計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究院、新疆維吾爾自治區(qū)計(jì)量測(cè)試研究院及徐州市檢驗(yàn)檢測(cè)中心等單位共同承擔(dān)制定工作。二、目的意義二氧化碳，一種碳氧化合物，化學(xué)式為CO2，分子量：44，常溫常壓下是一種無色無味無臭而溶于水略有酸味的氣體，也是一種常見的溫室氣體，還是空氣的組分之一，動(dòng)物呼吸時(shí)呼出二氧化碳，綠色植物進(jìn)行光合作用時(shí)吸入二氧化碳放出氧氣。其化學(xué)性質(zhì)不活潑，熱穩(wěn)定性很高（2000℃時(shí)僅有1.8%分解），不能燃燒，通常也不支持燃燒，屬于酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性，因與水反應(yīng)生成的是碳酸，所以是碳酸的酸酐。二氧化碳的用途非常廣泛。高純二氧化碳主要用于電子工業(yè)，醫(yī)學(xué)研究及臨床診斷、二氧化碳激光器、檢測(cè)儀器的校正氣及配制其它特種混合氣，在聚乙烯聚合反應(yīng)中則用作調(diào)節(jié)劑。固態(tài)二氧化碳廣泛用于冷藏奶制品、肉類、冷凍食品和其它轉(zhuǎn)運(yùn)中易腐敗的食品，在許多工業(yè)加工中作為冷凍劑，例如粉碎熱敏材料、橡膠磨光、金屬冷處理、機(jī)械零件的收縮裝配、真空冷阱等。氣態(tài)二氧化碳用于碳化軟飲料、水處理工藝的pH控制、化學(xué)加工、食品保存、化學(xué)和食品加工過程的惰性保護(hù)、焊接氣體、植物生長刺激劑，還應(yīng)用于殺菌氣的稀釋劑（即用氧化乙烯和二氧化碳的混合氣作為殺菌、殺蟲劑、熏蒸劑，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療器具、包裝材料、衣類、毛皮、被褥等的殺菌、骨粉消毒、倉庫、工廠、文物、書籍的熏蒸）。液體二氧化碳用作致冷劑，飛機(jī)、導(dǎo)彈和電子部件的低溫試驗(yàn)，提高油井采收率，橡膠磨光以及控制化學(xué)反應(yīng)，也可用作滅火劑。超臨界狀態(tài)的二氧化碳可以用作溶解非極性、非離子型和低分子量化合物的溶劑，所以在均相反應(yīng)中有廣泛應(yīng)用。與其他國家計(jì)量規(guī)范相比，二氧化碳分析儀可以按照J(rèn)JG635-2011《一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器檢定規(guī)程》進(jìn)行檢定，但是JJG635-2011不適用于其他場(chǎng)所安裝的二氧化碳檢測(cè)報(bào)警器的檢定。因?yàn)椋琂JG635-2011是針對(duì)一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器的檢定，檢測(cè)報(bào)警器與分析儀相比，更側(cè)重于響應(yīng)快，報(bào)警信號(hào)得到及時(shí)傳輸。因此，制定針對(duì)二氧化碳檢測(cè)報(bào)警器的校準(zhǔn)規(guī)范是非常必要的。三、編寫依據(jù)JJF1071—2010《國家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》JJF1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語及定義》JJF1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》JJG693-2011《可燃?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器》JJF1172-2007《揮發(fā)性有機(jī)化合物光離子化檢測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》GBZ2.1—2019《工作場(chǎng)所有害因素職業(yè)接觸限值第一部分：化學(xué)有害因素》GB12358—2006《作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀通用技術(shù)要求》GB/50493—2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》目前尚未檢索到二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器相關(guān)的國際標(biāo)準(zhǔn)或建議。四、制定內(nèi)容說明1.儀器產(chǎn)品調(diào)研二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器產(chǎn)品技術(shù)已很成熟，國內(nèi)外已有大量的應(yīng)用。如：國際生產(chǎn)商：美國梅思安安全儀器、英思科儀器有限公司、霍尼韋爾（華瑞）儀器公司、德爾格公司、恩尼克斯公司等。國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)有：漢威科技集團(tuán)股份有限公司、成都安可信電子股份有限公司、南京艾伊科技有限公司等幾十家。查閱相關(guān)資料，從不同廠家、不同型號(hào)的儀器使用說明書及廣告宣傳網(wǎng)頁中了解到相關(guān)儀器的主要性能指標(biāo)見表1。目前二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的測(cè)量范圍多為（0～5000）μmol/mol、（0～5）%和（0～100）%。表1調(diào)研不同廠家二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器匯總生產(chǎn)廠家型號(hào)測(cè)量范圍檢測(cè)原理準(zhǔn)確度HoneywellPGM-62080～50000??μmol/mol紅外±5%FSHoneywellFGM-62000～50000??μmol/mol紅外±5%FS漢威科技集團(tuán)股份有限公司GTQ-BSO3(0～5000)μmol/mol紅外±5%FS南京艾伊科技有限公司AG210(0～5000)μmol/mol紅外±5%FS江蘇蘇儀集團(tuán)有限公司GQ-SY-26000～5%紅外±5%FS南京銥測(cè)安全環(huán)?？萍加邢薰綝6600A0～5%紅外±5%FS北京博電新力電氣股份有限公司BD-Q600～5%紅外±5%FS河南保時(shí)安電子科技有限公司BH-900～5%紅外±5%FS成都鑫豪斯電子探測(cè)技術(shù)有限公司XP30000～5%紅外±5%FS南京艾伊科技有限公司AG210(0～100)%紅外±5%FSDRAGER8720(0～100)%紅外±5%FSDRAGERX-am8000(0～100)%紅外±5%FS江蘇佳人儀器儀表有限公司GM-GR001(0～100)%紅外±5%FS2、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的選擇2.1校準(zhǔn)用氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)查詢國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)資源共享平臺(tái)，氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)較多，摘選部分氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，如表2表2氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研制單位名稱標(biāo)物編號(hào)規(guī)格不確定度中國計(jì)量科學(xué)研究院氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW08111～08118（10.0～10000）μmol/molUrel=1%k=2中國計(jì)量科學(xué)研究院氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)060126（1～10）%Urel=1%k=2中國計(jì)量科學(xué)研究院氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW08760（10～10000）μmol/molUrel=0.8%，k=2江蘇省計(jì)量科學(xué)研究院氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)06018110μmol/mol～25%Urel=1.5%k=2南京特種氣體廠有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)060229（50～1000）μmol/molUrel=2%k=2大連大特氣體有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)084232（1～90）%Urel=1%k=2四川中測(cè)標(biāo)物科技有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)060696（0.1～10）%Urel=2%k=2上海神開氣體技術(shù)有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)060970（0.5～5）%Urel=2%k=2南京長元工業(yè)氣體有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)062293100μmol/mol～10%Urel=1.5%k=2林德電子特種氣體（蘇州）有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)061206（10～100）μmol/molUrel=1%，k=2Urel=2%，k=2河南源正特種氣體有限公司氮中二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW(E)06279610μmol/mol～2.0%Urel=1%，k=2Urel=2%，k=2本規(guī)范規(guī)定二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)擴(kuò)展不確定度不大于2%(k=2），國內(nèi)生產(chǎn)的二氧化碳?xì)怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)可以滿足要求。2.2配套設(shè)備:減壓器及管路考慮到二氧化碳?xì)怏w性能穩(wěn)定，其腐蝕性和吸附性較小，可以忽略，因此可以選擇使用普通的減壓閥和氣體管路。五、制定內(nèi)容說明依據(jù)對(duì)不同型號(hào)廠家的二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的調(diào)研情況，結(jié)合大多數(shù)生產(chǎn)廠家的生產(chǎn)能力和現(xiàn)有技術(shù)水平，在調(diào)研數(shù)據(jù)和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，綜合儀器和標(biāo)準(zhǔn)器具的現(xiàn)有的性能水平，確定儀器的計(jì)量性能要求。1、范圍:“本規(guī)范適用于測(cè)量范圍（0～100）%的二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的校準(zhǔn)”，限定了規(guī)范的適用范圍。經(jīng)市場(chǎng)調(diào)研，目前現(xiàn)有的二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的量程主要為（0～5000）μmol/mol、（0～5）%和（0～100）%。目前，量程（0～100）%的二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器已經(jīng)廣泛使用，本規(guī)程制定過程中，在（0～100）%量程范圍內(nèi)，做了全面調(diào)研試驗(yàn)，因此本規(guī)范限定測(cè)量范圍（0～100）%。2、校準(zhǔn)測(cè)量濃度值的確定取測(cè)量上限約20%、50%和80%的三個(gè)校準(zhǔn)測(cè)量濃度，可以較均勻覆蓋儀器量程，滿足考察計(jì)量特性的通用要求，并有有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的支持。3、計(jì)量特性3.1示值誤差經(jīng)調(diào)研，JJF635-2011《一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器》檢定規(guī)程規(guī)定二氧化碳示值誤差為二級(jí)：±2%FS，三級(jí)：±3%FS、五級(jí)：±5%FS。大多數(shù)廠家儀器說明書中示值誤差為±5%FS。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明，大部分儀器測(cè)量的示值誤差小于±5%FS。綜合上述情況，本規(guī)范對(duì)示值誤差規(guī)定為：±5%FS。3.2重復(fù)性綜合考慮全量程段二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器的實(shí)際情況，重復(fù)性的計(jì)量選用的測(cè)量點(diǎn)為50%量程氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，重復(fù)測(cè)量6次。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，90%以上的二氧化碳?xì)怏w檢測(cè)報(bào)警器重復(fù)性都達(dá)到3%以內(nèi)，結(jié)合儀器廠家提供的技術(shù)指標(biāo)和實(shí)際數(shù)據(jù)將重復(fù)性定為不大于3%。3.3響應(yīng)時(shí)間GB12358—2006規(guī)定氨氣、環(huán)氧乙烷、氯化氫等有毒氣體檢測(cè)報(bào)警儀的響應(yīng)時(shí)間不大于160s。響應(yīng)時(shí)間反應(yīng)的是儀器測(cè)量二氧化碳?xì)怏w時(shí)的反應(yīng)速度，試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，試驗(yàn)儀器響應(yīng)時(shí)間在20s到90s之間。結(jié)合廠家提供的氣體傳感器信息及實(shí)際試驗(yàn)數(shù)據(jù)，響應(yīng)時(shí)間定為不大于90s。3.4報(bào)警功能報(bào)警功能是危急關(guān)頭起到預(yù)警作用的重要功能，必須要進(jìn)行認(rèn)真考察，主要是觀察儀器聲、光或振動(dòng)報(bào)警功能是否正常，并記錄儀器報(bào)警時(shí)的示值。報(bào)警功能和報(bào)警動(dòng)作值，僅對(duì)有報(bào)警功能的氣體檢測(cè)儀有要求，沒有此功能的不作要求。參考GB12358-2006《作業(yè)場(chǎng)所環(huán)境氣體檢測(cè)報(bào)警儀通用技術(shù)要求》、GB/T50493-2019《石油化工可燃?xì)怏w和有毒氣體檢測(cè)報(bào)警設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)》。定為在其測(cè)量范圍內(nèi)應(yīng)具有報(bào)警設(shè)定值，當(dāng)儀器示值達(dá)到報(bào)警設(shè)定值時(shí)，應(yīng)有聲、光或振動(dòng)報(bào)警。3.5漂移參照J(rèn)JF635-2011《一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器》檢定規(guī)程中零點(diǎn)漂移和量程漂移項(xiàng)，連續(xù)運(yùn)行60min（便攜式）或6h（固定式）后，其零點(diǎn)和量程漂移不超過±2.5%FS。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)也表明漂移參考指標(biāo)設(shè)定合理，但實(shí)際校準(zhǔn)實(shí)踐中因?yàn)槠坪臅r(shí)較長，只有用戶特別提出時(shí)校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)才加以實(shí)施。六、實(shí)驗(yàn)說明在2023年11月至2024