《環境氣候箱校準規范（增求意見稿）》編制說明湖北省計量技術規范制修訂《環境氣候箱校準規范》編制說明《環境氣候箱校準規范》規范制定起草小組二〇二二年八月《環境氣候箱校準規范》編制說明一、任務來源2020年湖北省市場監督管理局下達的2020年省級計量技術規范制定計劃（鄂市監量函（2020）195號《省市場監管局關于下達2020年省級計量技術規范制定計劃的通知》），由湖北方圓環保科技有限公司負責起草制定《環境氣候箱校準規范》。起草組于2020年9月啟動編寫工作，過程中嚴格按照2002年質檢總局36號令《國家計量檢定規程管理辦法》、JJF1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1001-2011《通用計量術語及定義》、JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》等文件的要求，確保技術法規編寫項目按時保質完成。二、制定規范的必要性和重要意義隨著生活水平的不斷提高，人們對生活環境的要求也越來越高，特別是對肉眼無法識別的揮發性污染物尤其是長期接觸的房屋建筑人造板及其制品、墻紙、幕布等材料愈加重視。建筑材料人造板及其制品、墻紙、幕布等揮發性污染物檢測用環境氣候箱是裝飾裝修材料檢測必備的設備。相較于其它環境溫度、濕度儀器設備，該儀器以其專有的控制程序使設備更便捷、準確、高效的模擬材料中揮發性物質的釋放環境。材料中VOC及甲醛釋放有其自身的特點和需求，對提供環境設備有一定要求。然而，目前該類設備沒有國家檢定規程或校準規范，無法滿足各行業對該類設備校準溯源的要求，所以現在缺少對此類設備完整而詳細的校準方案，市場上大部分氣候箱均未經正規方法校準，或者只是部分參數進行校準，或不能全面校準各類參數，不能反映設備性能，其校準數據對實際工作指導意義不大。因此，制定明確和詳細的環境氣候箱校準規范，提出這類儀器必須達到的技術指標要求、統一獲取各項技術指標所采用的檢驗規則具有重要意義。氣候箱也是一種多參數綜合設備，涉及到流量、溫度、化學等領域，是今后產業計量發展中比較有代表性的設備，擺脫了傳統計量中各領域區分劃較為明顯的特點，隨著科學技術發展，今后計量校準活動向跨專業、多參數的方向發展，這也使計量校準活動更能適應新形勢下不斷變化和更加復雜的技術要求，給檢驗檢測機構的測量能力提出了新的要求，也對規程規范的制定部門提出了新的挑戰。三、規范制定過程《環境氣候箱校準規范》由湖北方圓環保科技有限公司負責起草。其編寫工作基本按照預定計劃執行，具體的起草過程如下：1)2020年9月，起草小組召開了《環境氣候箱校準規范》起草預備會議，布置起草工作時間表，正式啟動起草工作2)2020年10月至2021年2月結合前期開展氣候箱生產、檢驗、使用的工作經驗積累的基礎上展開進一步的文獻資料調研3）2021年3月至2021年7月進行一系列實驗，驗證測量方法的合理性與可行性，做不確定度的評估4）2021年8月至2021年9月形成校準規范的征求意見稿5）2021年10月至2022年4月向全省計量技術委員會委員和相關專家及生產廠家、使用單位等征求意見6）2022年4月至2022年8月匯總意見，完成校準規范送審稿及征求意見匯總表，之后上報校準規范送審稿，召開校準規范審定會。四、制定此規范的原則和依據1.制定本規范的原則本次規范的制定，是基于環境氣候箱使用范圍大，涉及行業廣，而目前我國尚未有對這類專用設備的技術指標、試驗方法、檢驗規則做出明確規定的國家標準、行業標準。因此，制定明確和詳細的環境氣候箱校準規范，提出這類儀器必須達到的技術指標要求、統一獲取各項技術指標所采用的檢驗規則，符合目前市場發展的需求。規范編寫格式嚴格按照JJF1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF1001-2011《通用計量術語及定義》和JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的規定進行編制的規定進行編制。2.重點指標制定依據1）本規范在遴選指標時主要遵循以下原則：①所選指標參數對待測樣品目標物的釋放具有一定影響；②具有成熟的檢測方法。2）采標情況JJG257-2007《浮子流量計》JJF1101-2019《環境試驗設備溫度、濕度參數校準規范》JJG1132-2017《熱式氣體質量流量計》GB/T10586-2006《濕熱試驗箱技術條件》GB/T17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》GB/T31106-2014《家具中揮發性有機化合物的測定》GB/T31107-2014《家具中揮發性有機化合物檢測用氣候艙通用技術條件》GB/T50325-2020《民用建筑工程室內環境污染控制標準》LY/T1980-2011《揮發性有機化合物及甲醛釋放量檢測箱》規范的主要內容本校準規范規定了氣候箱校準的適用范圍，通過各行業使用設備的具體要求和操作說明，并參考相關檢定規程、校準規范、國家標準及行業標準等，確定了使用的計量標準設備，校準方法，記錄格式，數據處理及裝置的擴展不確定度分析。同時對其校準參數選擇、環境條件、設備運行條件、校準設備及校準方法等做出了要求和詳細說明。二、規范技術要求的說明1.技術指標的選擇計量特性序號參數參數來源參考校準方法依據流量參數1容積LY/T1980-2011LY/T1980-20112空氣流速GB/T31107-2014GB/T31107-20143空氣交換率GB/T31107-2014GB/T31107-2014溫濕度參數4溫度偏差GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-20195溫度均勻度GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-20196溫度波動度GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-20197濕度偏差GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-20198濕度均勻度GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-20199濕度波動度GB/T31107-2014/JJF1101-2019JJF1101-2019化學參數10VOC本底GB/T31107-2014GB50325-202011甲醛本底GB/T31107-2014GB/T17657-201312吸附率GB/T31107-2014GB/T31107-2014說明：1）容積，環境氣候箱容積相對誤差不超過標稱值的±3%，進氣流量的大小是依據容積的大小來確定的，所以需要測定其容積。2）空氣流速，箱內空氣流速調節范圍為（0.1～0.3）m/s，誤差不超過±0.05m/s且符合流速范圍。空氣流速穩定與否直接影響到樣品表面目標物得釋放，如果空氣流速偏差較大，則會使樣品釋放出來的目標物不能在艙體中很好地混勻，我們所采集的樣品就不具備代表性，所以控制空氣流速的偏差，可以保證釋放出的目標物在箱內混合的均勻度，從而使采集樣品更具代表性。3）空氣交換率，空載時空氣交換率n為（0.2～2.0）/h，交換率相對誤差不超過±3%。空氣交換率主要是為了保證環境氣候箱能夠很好的模擬樣品中目標物的釋放環境，保證艙內目標物的含量不達飽和，使樣品中的目標物能夠持續的釋放出來。4）溫濕度參數，環境氣候箱的穩定狀態是通過溫濕度監測裝置性能優劣來反應的，只有溫濕度監測裝置性能真正達到要求，才能很好地模擬出樣品所需的環境條件。不同的環境條件樣品中的目標物釋放值是有所變化的，所以要想使測試結果準確，必須保證環境氣候箱的溫濕度穩定且能良好運行。5）本底濃度，儀器的VOC本底濃度不應大于0.05mg/m3，單個組分（苯、甲苯、二甲苯）應不大于0.005mg/m3，甲醛本底濃度不應大于0.006mg/m3。待測樣品中的目標物在環境氣候箱中揮發到一定程度會達到飽和狀態，如果環境氣候箱本底過高則影響其釋放，所以對環境氣候箱本底有較高要求，氣候箱需要有較低的本底，才能不影響目標物的實際釋放值。6）吸附率，測試艙內吸附率應不大于20%。如果測試艙體使用材料對待測目標物吸附率過高，不能很好地監測待測樣品在艙內實際的釋放值，會造成測量值偏低于實際釋放值。所以只有吸附率低時，所測結果才會接近實際值。2.校準條件的選擇1）環境條件，環境溫度、濕度、氣壓及供電條件等依據GB/T10586-2006中4.2的要求進行；氣候箱運行條件，參照GB50325-2020附錄B中的要求進行。3.校準設備的選擇1）容積、空氣流速、空氣交換率測量標準都應滿足一定的量值傳遞規則，所以，為更好的保證量值的可靠性，規定這三個參數的標準設備一般采用具有相應等級的設備。2）氣候箱的溫濕度參數部分，與環境試驗設備較為類似，一般對溫濕度參數的校準，并且能完整反映出設備的溫濕度方面性能，應采用溫濕場布點的方式，對氣候箱的測試艙體的濕熱環境進行測量，所以應選擇多路溫濕度測量裝置，為了能客觀全面反映被校準設備性能，所使用的設備應有一定的準確度，本規范采用了JJF1101中對溫濕度校準設備的技術要求。3）氣候箱的化學參數部分，校準設備選擇主要依據GB50325-2020《民用建筑工程室內環境污染控制標準》附錄E及GB/T17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中4.60條中對測試設備的要求而定。4.校準方法的選擇1）流量參數部分，體積測量參照LY/T1980-2011中7.6容積的測試方法進行。空氣流速和空氣交換率，依據GB/T31107-2014的布點及測試方法進行。2）溫濕度參數部分，布點依據JJF1101-2019的方式，采用多層次多角度布點。讀數也依據JJF1101-2019的方式，確定為30min內16組有效數據。3）化學參數部分，VOC的采樣及測量依據GB50325-2020《民用建筑工程室內環境污染控制標準》附錄E的方式進行。甲醛的采樣及測量依據GB/T17657-2013《人造板及飾面人造板理化性能試驗方法》中4.60的方式進行。二、環境氣候箱測量結果不確定度評定分析（列舉）溫度偏差不確定度評定示例1被校對象氣候箱，溫度設置分辨率0.1℃，濕度設置分別率1%RH，校準溫度23℃，濕度50%RH。2測量標準溫濕場巡檢儀，溫度指示分辨率0.001℃，濕度指示分辨率0.1%RH；測量時帶修正值使用，溫度不確定度U=0.04℃，k=2，濕度不確定度U=1%RH，k=23校準方法按照本規范對溫度、濕度偏差的校準要求，將標準器——溫濕場巡檢儀溫度、濕度傳感器按照規范要求進行布點。氣候箱設置溫度23℃，濕度50%RH，開啟運行，試驗設備達到穩定之后開始記錄各布點溫度實測值，記錄時間間隔為2min，30min記錄16組數據。計算各溫度測試點30min內測量的最高溫度與設定溫度的差值，即為溫度上偏差；各測試溫度點30min內測量的最低溫度與設定溫度的差值，即為溫度下偏差。4測量模型溫度上偏差公式：?t式中：?tmax——溫度上偏差，tmax——各測量點規定時間內測量的最高溫度，℃ts——設備設置溫度，℃不確定度來源：被校對象測量重復性引入的標準不確定度分量，標準器分辨率引入的標準不確定度分量，標準器修正值引入的標準不確定度分量，標準器的穩定性引入的標準不確定度分量。由于上偏差與下偏差不確定度來源和數值相同，因此本文僅以溫度上偏差為例進行評定。5標準不確定度分量5.1溫度測量重復性引入的標準不確定度在23℃校準點重復測量10次，標準偏差s用下式計算：s=則u5.2標準器溫度分辨率引入的不確定度分量u標準器溫度分辨率為0.001℃，不確定度區間半寬0.0005℃，服從均勻分布，則分辨率引入的不確定度分量為：u5.3標準器溫度修正值引入的不確定度分量標準器溫度修正值的不確定度為度U=0.04℃，k=2，則標準器溫度修正值引入的標準不確定度分量：u35.4標準器溫度穩定性引入的標準不確定度分量u標準器相鄰兩次校準溫度修正值最大變化為0.10℃，按均勻分布