河北省地方計量檢定規程

JJG(冀)XXXX-XXXX

煤礦用激光甲烷傳感器

（報批稿）

LaserMethaneSensorsforCoalMine

XXXX-XX-XX發布XXXX-XX-XX實施

河北省市場監督管理局發布

JJG(冀)XXXX-20XX

煤礦用激光甲烷傳感器檢定規程

1范圍

本規程適用于煤礦使用的量程為(0～100)%激光甲烷傳感器（以下簡稱“傳感

器”）的首次檢定、后續檢定和使用中檢查。

2引用文獻

本規程引用下列文獻：

JJG1138-2017《煤礦用非色散紅外甲烷傳感器》

JJG（皖）70-2019《煤礦用激光甲烷傳感器》

AQ6211-2008《煤礦用非色散紅外甲烷傳感器》

使用本規程時，需注意使用上述引用文獻的現行有效版本。

3概述

3.1傳感器原理

傳感器是由激光光譜吸收原理來測量被測氣體中的甲烷氣體濃度。傳感器主要

由激光探頭、電子部件和顯示部分等組成。工作時，被測環境中的甲烷與激光探頭

接觸，傳感器將甲烷濃度值轉換成電信號，然后通過電子部件處理，并顯示甲烷濃

度值和輸出對應于甲烷濃度值的電信號，從而實現甲烷氣體濃度的檢測與報警。當

甲烷氣體濃度達到報警設定點時，傳感器發出聲、光報警信號。

3.2傳感器按用途及測量范圍一般分為A、B兩類：

1

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A類傳感器：用于環境監測，測量范圍：摩爾分數0～100%；

B類傳感器：用于瓦斯抽放管道監測，測量范圍：摩爾分數0～100%。

4計量性能要求

4.1示值誤差

傳感器的示值誤差應符合表1的規定。

表1傳感器的示值誤差限值

最大允許誤差

測量段，X

A類B類

0＜X≤1%絕對誤差：±0.06%絕對誤差：±0.07%

1%＜X≤100%相對誤差：±6%相對誤差：±7%

注：X為甲烷的摩爾分數

4.2重復性

不大于1%。

4.3響應時間

A類傳感器不大于25s，B類傳感器不大于50s。

4.4漂移

零點漂移：摩爾分數±0.04%，量程漂移：相對值±2%

5通用技術要求

5.1外觀與結構

5.1.1傳感器的顯示器應清晰完整，各機械調節部件應能正常動作，各緊固件無松動。

5.1.2傳感器不應有影響其正常工作的外觀損傷，新制造的涂層不應有明顯顏色不勻

2

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和剝落，各部件接合處應平整。

5.1.3傳感器的輸出線纜、遙控器等附件應齊全，并附有使用說明書。

5.2標志與標識

傳感器應標明制造單位、儀器名稱、型號及編號、制造日期、防爆標志及編號、

煤礦安全標志及編號和其它法制管理要求的標志。

5.3通電檢查

傳感器各插接件接頭無松動，各操作鍵功能運行正常；顯示清晰、完整并保持

穩定。

5.4報警功能及報警動作值檢查

5.4.1傳感器的聲光報警應正常。

5.4.2傳感器的報警聲級強度應不小于80dB(A)。

5.4.3傳感器的報警光信號應能在黑暗環境20m處清晰可見。

5.5絕緣電阻

傳感器本安端與外殼之間其絕緣電阻應不小于50MΩ。

6計量器具控制

6.1檢定條件

6.1.1檢定環境條件

6.1.1.1環境溫度：（15～35）℃。

6.1.1.2相對濕度：≤85%。

3

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6.1.1.3大氣壓力：（86~106）kPa。

6.1.1.4應無影響傳感器正常工作的氣體和電磁場干擾。

6.1.2檢定用設備

6.1.2.1檢定用氣體標準物質

應采用有氣體標準物質證書的氮中或空氣中甲烷氣體標準物質，其相對擴展不

確定度不大于2%，k=2。傳感器檢定所用甲烷氣體標準物質應符合表3要求。

表3檢定項目及所用相應甲烷氣體標準物質

甲烷氣體標準物質濃度值（）

檢定項目%

A類B類

示值誤差0.5；3.5；9；35；850.5；3.5；9；35；85

重復性8585

響應時間2020

報警誤差報警點1.2倍濃度報警點1.2倍濃度

漂移8585

6.1.2.2零點氣體

清潔空氣。

6.1.2.3流量計

流量范圍為(60～600)mL/min，準確度等級不低于4.0級。

6.1.2.4聲級計

測量范圍為（30～130）dB(A)，分辨力：不低于0.1dB(A)。

6.1.2.5鋼直尺

測量范圍為(0～1)m，分辨力：不低于1mm。

6.1.2.6秒表

分辨力不低于0.1s。

6.1.2.7絕緣電阻表

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輸出電壓500V，準確度不低于10.0級，量程不低于（0～500）MΩ。

6.1.2.8直流穩壓電源

輸出電壓(0～30)V，輸出電流不小于2A。

6.2檢定項目

檢定項目如表4所示。

表4檢定項目一覽表

序號檢定項目首次檢定后續檢定使用中檢查

1外觀與結構+++

2標志與標識+++

3通電檢查+++

4示值誤差+++

5重復性++-

6響應時間++-

7漂移++-

8報警功能及報警光信號檢查+++

9絕緣電阻++-

注：1.“+”表示需檢定項目，“-”表示不需要檢定項目。

2.傳感器經修理及更換主要部件后，應按首次檢定要求進行檢定。

6.3檢定方法

6.3.1外觀與結構

用目察、手感方式按5.1要求逐條檢查。

6.3.2標志與標識

用目察方式按5.2要求逐條檢查。

6.3.3通電檢查

用目察、手感方式按5.3要求逐條檢查。

6.3.4傳感器校準

接通電源，傳感器預熱時間不少于15分鐘（儀器說明書有要求的，按說明書要

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求進行預熱）。按說明書規定的流量，用零點氣體校準傳感器零點，穩定后，按規

定流量對傳感器通入摩爾分數約20.0%的甲烷氣體標準物質，穩定后將傳感器顯示

值調至與甲烷氣體標準物質濃度值一致（上述步驟簡稱為校準）。分別校準3次，

在此后的檢定過程中不得再次校準。

6.3.5示值誤差

按規定流量，向傳感器分別依次通入表3中示值誤差項規定的甲烷氣體標準物

質，讀取傳感器的穩定顯示值，重復3次，取其算術平均值為傳感器各點示值。按

照式（1）、式（2）計算傳感器的示值誤差，示值誤差不超過表1的要求。

D=-

xxx0（1）

-

d=xx0′（2）

100%

x0

式中：

D示值的絕對誤差，摩爾分數；

x——

示值的相對誤差，；

δ——%

三次示值的算術平均值，摩爾分數；

x——

通入的氣體標準物質濃度值，摩爾分數。

x0——

6.3.6重復性

按規定流量對傳感器通入摩爾分數約為85%的甲烷氣體標準物質，待讀數穩定

后，記錄傳感器顯示值xi，撤去甲烷氣體標準物質。在相同條件下，重復上述測量6

次，重復性以單次測量的相對標準偏差sr表示，按照式（3）進行計算。

6-2

?(xix)

r=1i=1′%

s-100（）

xn13

式中：

6

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sr——單次測量的相對標準偏差；

次示值的算術平均值，摩爾分數；

x——6

xi——傳感器第i次的示值，摩爾分數；

n——測量次數。

6.3.7響應時間

按規定流量，向傳感器通入摩爾分數約為20%的甲烷氣體標準物質，讀取傳感

器穩定示值。用零點氣體清洗傳感器氣路后，再通入同一甲烷氣體標準物質，并同

時啟動秒表，待傳感器示值升至第一次示值的90%時，停止秒表，此起止時間為響

應時間。重復測量3次，取其算術平均值作為傳感器的響應時間。

6.3.8漂移

傳感器的漂移包括零點漂移和量程漂移。

通入零點氣體，記錄傳感器穩定示值Az0，然后通入摩爾分數約85%的甲烷氣

體標準物質，記錄穩定示值Azi。連續工作4h，每間隔1h重復上述步驟一次，同時

記錄穩定示值Az0和Azi（i=1，2，3，4）。按照式（4）計算零點漂移，取絕對值

最大的Dzi為傳感器的零點漂移Dz。

D=-

ziAziAz0（4）

式中：

Dzi—各次的零點漂移值，摩爾分數；

Az0—初始時的零點穩定示值，摩爾分數；

Azi—各次的零點穩定示值，摩爾分數。

按照式（5）計算量程漂移，取絕對值最大的Dsi為傳感器的量程漂移Ds。

（）

si

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