1、 ICS 73.040 D 20 DB52 贵州省地方标准 DB52/T 12132017 煤矿在用光干涉式甲烷测定器 安全检验规范 2017 - 08 - 18 发布 2018 - 01 - 18 实施贵州省质量技术监督局 发 布 DB52/T 12132017 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 1 4 概述 . 1 5 测定器测量性能要求 . 2 6 通用要求 . 2 7 检验方法 . 3 8 检验结果的判定 . 8 9 检验周期 . 8 附录 A（规范性附录） 不同温度下水柱高度的校正. 9 附录 B（资料性附录） 不同温度的
2、校正系数. 10 DB52/T 12132017 II 前 言 本标准按照GB/T 1.1-2009标准化工作导则 第1部分：标准的结构和编写给出的规则起草。 请注意：本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别这些专利的责任。 本标准由贵州煤矿矿用安全产品检验中心和贵州省安全生产科学研究院负责解释。 本标准起草单位：贵州煤矿矿用安全产品检验中心、贵州煤矿安全监察局、国家安全生产抚顺矿用设备检测检验中心、贵州省安全生产科学研究院。 本标准主要起草人：卢道国、刘霞、余进、徐翔、杨武、莫小荣、赵红、邓万涛、高成香、龙尚恒、龙昭岳、尹智雄。 本标准为首次发布。 DB52/T 121320
3、17 1 煤矿在用光干涉式甲烷测定器安全检查规范 1 范围 本标准规定了煤矿及其他工作场所测定空气中甲烷浓度的光干涉式（型）甲烷测定器（以下简称测定器）测量性能、通用、检验方法等要求。 本标准适用于首次使用、使用中和维修后测定器的安全检验。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。 凡是注日期的引用文件， 仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB 3836.4 爆炸性气体环境用电气设备 第4部份：本质安全型“i” MT 28 光干涉式甲烷测定器 MT 209 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品通用技术要求 MT
4、210 煤矿通信、检测、控制用电工电子产品基本试验方法 MT 424 光干涉式甲烷测定器校准仪通用技术条件 JJG 677 光干涉式甲烷测定器检定规程 3 术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1 基本误差 测定器在规定的正常条件下示值与标准值之差。 3.2 压强法 通过在气样室施加压强， 使气样室与空气室产生压强差从而产生的折射率差别来代替两室的气体种类不同而产生的折射率差别的方法。 4 概述 4.1 测定器，是通过测量气体折射率的变化对气体成份进行定量分析的便携式仪器，测量范围主要有（010）%CH4和（0100）%CH4两种。 4.2 （010）%CH4测定器用于测量煤矿井下及其
5、他工作场所测定空气中甲烷浓度为（010）%CH4的场所。 DB52/T 12132017 2 4.3 （0100）%CH4测定器用于测量煤矿井下及其他工作场所测定空气中甲烷浓度为（0100）%CH4的场所。 4.4 测定器主要由电路、光路、气路等系统组成。 5 测定器测量性能要求 5.1 基本误差 测定器基本误差应符合表1、表2的要求。 表1 基本误差 测量范围（%CH4） 010 分 段 （x%CH4） 0 x1 1x4 4x7 7x10 基本误差（%CH4） 0.05 0.10 0.20 0.30 表2 基本误差 测量范围（%CH4） 0100 分 段 （x%CH4） 0 x10 10 x
6、40 40 x70 70 x100 基本误差（%CH4） 0.5 1.0 2.0 3.0 5.2 测量重复性 测定器的测量重复性用连续6次测量的标准偏差来表示， 其值不应超过相应的基本误差的三分之一。 6 通用要求 6.1 证件审查、外观及通电检查 6.1.1 证件审查 测定器外壳明显处应设有“EX”标志、“MA”标志及计量器具标志。铭牌上还应有防爆检验合格证号、煤矿安全标志号、制造计量器具许可证编号、名称、型号、出厂编号、出厂日期、生产厂家、测量范围、主要技术参数。 6.1.2 外观检查 测定器应外观完好、结构完整、连接可靠、各转动部分的转动应平稳、灵活。 6.1.3 干涉条纹检查 6.1.
7、3.1 应有足够的视场观察干涉条纹，干涉条纹应清晰，不应有显著的弯曲和倾斜。 6.1.3.2 调整干涉条纹时，不应出现急跳现象，视场内不应有较明显的副象。 6.1.3.3 调节望远镜目镜时，分划板上应能见到全部刻度线和数字。 DB52/T 12132017 3 6.1.3.4 微动吸气球时应能见到干涉条纹移动。 6.1.3.5 转动测微手轮，干涉条纹的移动量应与测微手轮的刻度相对应。 6.1.3.6 光学零件不应有显著的和影响读数的霉蚀、气泡、砂眼、麻点、擦痕、指印和灰尘等。 6.2 自由跌落试验 测定器经自由跌落试验后的干涉条纹移动量，（010）%CH4的测定器零位变化不得超过0.20% C
8、H4；（0100）%CH4的测定器零位变化不得超过2.0% CH4，试验后进行气密性试验和基本误差试验，气密性试验应符合6.3条的要求，基本误差试验应符合5.1条的要求。 6.3 气密性试验 测定器气密性试验时，1 min之内不应有水柱下降或压强下降，或是5 min内电子压强计式检验装置的压强下降不超过10 Pa；液体压强计式检验装置的水柱下降不超过1毫米。 6.4 稳定性试验 测定器经稳定性试验后的干涉条纹移动量，应符合表3的要求。 表3 稳定性试验 测量上限（%CH4） 10 100 基本误差（%CH4） 0.20 3.0 6.5 扩散试验 测定器经扩散试验后，不应有因甲烷气样扩散到空气室
9、内而引起干涉条纹的移动，（010）%CH4的测定器零位变化不得超过0.10% CH4；（0100）%CH4的测定器零位变化不得超过2.0% CH4。 6.6 绝缘电阻试验 测定器电路部分的绝缘电阻应不低于10 M。 6.7 介电强度试验 测定器电路部分在承受500 V试验电压历时1 min应无击穿或闪络现象，且漏电流不大于5 mA。 7 检验方法 7.1 检验环境条件 7.1.1 温度为 15 35 ,波动不应超过2 。 7.1.2 相对湿度为85%。 7.1.3 周围环境应为自然空气。 7.2 检验用仪器 7.2.1 检验用压强计应为标准压强计，如表 4 所示。 DB52/T 1213201
10、7 4 表4 检验仪器 序号 仪器名称 测量范围及精度要求 被检测定器的测量段 最小测量范围（Pa） 最大允许误差（Pa）0 x1 0550 8 1x4 02200 16 4x7 03900 32 1 液体压强计式检验装置或电子压强计式检验装置 7x10 07000 48 0 x10 05,500 80 10 x40 022,000 160 40 x70 039,000 320 2 电子压强计式检验装置 70 x100 055,000 480 注：当检验用的压强计用于检验测定器的两个（或两个以上）的测量段时，压强计的测量范围应满足高段的要求，最大允许误差应满足低段的要求。对于只采用单一量程的压
11、强计，如用于检验（010）%CH4的测定器时，压强计的测量范围应不小于7 kPa，且最大允许误差应不大于8 Pa；如用于检验（0100）%CH4测定器时，压强计的测量范围应不小于55 kPa，且最大允许误差应不大于80 Pa。 7.2.2 温度计或测温装置 温度计的最小分度值应0.5 ，测温装置的最大允许误差为0.5 。 7.2.3 秒表 秒表分度值应不大于0.1 s。 7.2.4 绝缘电阻表 绝缘电阻表应不低于10级。 7.2.5 耐压测试仪 耐压测试仪电压量程应大于500 V，漏电流的量程应大于5 mA，且应能满足使用要求。 7.2.6 空气中甲烷标准气体 空气中甲烷混合标准气体应采用经国
12、家计量部门考核认证的单位提供的气样。 7.3 检验前准备 检验前，标准压强计、被检测定器、配套设备等，应在检验室内至少放置4小时。 DB52/T 12132017 5 7.4 检验项目 光干涉甲烷测定器的检验项目见表5。 表5 光干涉甲烷测定器的检验 检验项目 首次检验 后续检验 证件审查 + - 外观和干涉条纹检查 + + 自由跌落试验 + - 气密性试验 + + 基本误差试验 + + 稳定性试验 + + 扩散试验 + - 绝缘电阻试验 + + 介电强度试验 + + 重复性试验 + + 注1：“+”为需检项目，“-”为不需检项目； 注2：测定器经拆装、维修或更换主要元件后，其后续检验按首次检
13、验进行； 注3：必须有能证明该测定器进行首次检验的相关证据，才能对该测定器进行后续检验。在后续检验中也要将测定器护套取下，用清洁空气清洗甲烷室和空气室的气路，时间不少于30s。连接空气室的盘形管应通畅，管壁及连接处应无漏气。 7.5 检验方法 7.5.1 证件审查 应记录下测定器铭牌上的防爆检验合格证号、煤矿安全标志号、国产测定器的制造计量器具编号、名称、型号、出厂编号、出厂日期、生产厂家、测量范围。 7.5.2 外观和干涉条纹检查 用目测和手动方法检查，结果应符合6.1.2条和6.1.3条。 7.5.3 自由跌落试验 测定器测量上限为10%CH4时，调节测定器零位至5%CH4作为检验点；测定
14、器测量上限为100%CH4时，调节测定器零位至50%CH4作为检验点。在混凝土上放置厚度为50 mm的木板，将不带护套的测定器除目镜侧的其他各面从100 mm高处自由落下各一次，每次跌落后读取干涉条纹的移动量，取其偏离检验点的最大值（即偏离检验点最远的那一个值），试验后进行气密性试验和基本误差检验。 DB52/T 12132017 6 7.5.4 气密性试验 7.5.4.1 对测定器甲烷室气路系统施加 6.86 kPa 压强(水柱高 700 mm),待示值稳定后， 经 1 min 后观察水柱或压强是否下降或变化。 7.5.4.2 对测定器甲烷室气路系统施加 6.86 kPa 压强(水柱高 70
15、0 mm),保持 10 min,后 5 min 的压强下降不得超过 10 Pa 或是水柱下降不超过 1 mm。 7.5.5 基本误差试验 7.5.5.1 测定器测量上限为 10%CH4 时， 用水柱压强计检验装置或电子压强计检验装置； 测定器测量上限为 100%CH4时，用电子压强计检验装置。 7.5.5.2 在环境温度为 20 的条件下，将气样室和空气室充满新鲜空气，测定器测量上限为 10%CH4时，按表 6 的规定在甲烷室内施加压强，取 1%CH4，3%CH4，6%CH4，9%CH4共 4 个检验点；测定器测量上限为 100%CH4时，按表 7 的规定在甲烷室内施加压强，取 5%CH4,1
16、0%CH4，30%CH4，60%CH4，90%CH4共 5 个检验点。每一个检验点检验 3 次，取其算术平均值为测定器的显示值。按式（1）计算基本误差。 0 xxx . (1) 式中： x 测定器三次读数值的算术平均值，%CH4； 0 x检验点的标准值，%CH4； x测定器的基本误差，%CH4。 表6 基本误差 甲烷浓度(%) 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 压强 (Pa) 0 518 1035 1553 20702588310636234141 4653 5176水柱高(mm) 0 52.9 105.7 158.6 211.5264.4317.2370.1423.0 475.8
17、 428.7表7 基本误差 甲烷浓度(%) 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 压强 (kPa) 0 5.18 10.35 15.53 20.7025.8831.0636.2341.41 46.53 51.76 7.5.5.3 当环境温度不是 20时，则按附录 A 规定进行校正。对于需输入压强的电子式压强计检验装置，可用（2）式进行压强换算。 xtP）273(7665. 1 . (2) 式中： P环境温度为t时，对应测定器甲烷浓度%CH4点的压强值，Pa； t 环境温度，； x 对应压强P的甲烷浓度，%CH4。 DB52/T 12132017 7 7.5.6 稳定
18、性试验 在20 2 条件下，测定器测量上限为10%CH4时，调节测定器零位至1%CH4；测定器测量上限为100%CH4时，调节测定器零位至10%CH4。对不带护套的仪器经24小时静置后观察干涉条纹的移动量。仪器不应放在直接照射或辐射的热源下。 7.5.7 扩散试验 将测定器护套取下，用清洁空气清洗甲烷室和空气室的气路，时间不少于30 s。连接空气室的盘形管应通畅，管壁及连接处应无漏气。 测定器测量上限为10%CH4时，调节测定器零位至1%CH4，把甲烷室的进、出气嘴用堵头(堵头不应有破损或裂纹）堵上，放入扩散箱内。向扩散箱内充入空气中的甲烷标准气体，使箱内甲烷气体的浓度为（2.02.5）% C
19、H4。测定器测量上限为100%CH4时，调节测定器零位至10%CH4。把甲烷室的进、出气嘴堵上，放入扩散箱内。使箱内甲烷气体的浓度为（2.02.5）% CH4，保持扩散箱内外气压平衡。3h后取出测定器，迅速取下甲烷室进、出嘴堵头，读取甲烷扩散到测定器空气室内引起的干涉条纹的移动量，只做一次。 7.5.8 绝缘电阻试验 测量绝缘电阻时，按MT 209和MT 210的规定的方法进行。 7.5.9 介电强度试验 介电强度试验电压的频率为50 Hz、交流有效值为500 V。按GB 3836.4规定的方法进行。 7.5.10 重复性试验 7.5.10.1 检验点的选择： 测定器测量上限为 10%CH4
20、时， 取 3%CH4 为检验点； 测定器测量上限为 100%CH4时，取 30%CH4 为检验点。 7.5.10.2 检验步骤 对选好的检验点，共做6次，记录下每一次的测量值，然后用式（3）计算出标准偏差。 S5)(612iixx . (3) 式中： ix第i次测量值； x6次测量值的算术平均值； S单次检验的标准偏差。 8 检验结果的判定 本标准中只要有一项不合格，则该测定器为不合格。反之，则为合格。 DB52/T 12132017 8 9 检验周期 测定器的检验周期一般不超过半年， 检验的原始记录和检验报告应至少保存六年或保存在检验机构资质有效期内。测定器经过非正常震动，修理拆洗或更换主要
21、元件后，应该及时送检并按首次检验要求进行检验。 DB52/T 12132017 9 A A 附 录 A （规范性附录） 不同温度下水柱高度的校正 A.1 用水柱压强法测定基本误差时的环境温度t不是 20，水柱高度需用校正系数U进行校正。 stUhh . (A.1) 式中： th温度t时水柱高度； sh温度20时水柱的高度。 U2 .2932 .273tt20 . (A.2) 式中： t 温度t时水的密度； 20温度20时水的密度。 DB52/T 12132017 10 B B 附 录 B （资料性附录） 不同温度的校正系数 B.1 不同温度的校正系数见表B.1 表B.1 用水柱压强法时的校正系数（U） 温度（） 校正系数 温度（） 校正系数温度（）校正系数温度（） 校正系数15 0.9822 21 1.004 26 1.022 31 1.041 16 0.9857 22 1.007 27 1.026 32 1.044 17 0.9893 23 1.011 28 1.029 33 1.048 18 0.9929 24 1.015 29 1.033 34 1.052 19 0.9965 25 1.018 30 1.037 35 1.056 注：水柱高度及校正系数的有效值可取3位。 _ DB52/T 1213-2017
