JJG（皖）38-2018《礦用溫度傳感器》檢定規程解讀

王曉明

【摘 要】隨著礦用溫度傳感器不斷的更新換代，測量的性能參數和指標發生了很大變化，JJG（皖）38 -2012《礦用溫度傳感器》檢定規程已不能適應檢定工作的需要，規程的修訂迫在眉睫，因此新規程應運而生。

【關鍵詞】礦用溫度傳感器;規程;解讀

中圖分類號： TD727.2;TP212 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）22-0247-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.115

1 概述

1.1 目的意義

礦用溫度傳感器（以下簡稱傳感器）適用于煤礦有瓦斯、煤塵爆炸危險的環境，是煤礦井下常用的熱工計量器具。主要用于煤礦井下通風巷道環境監測、機電設備、各類管道內和容器等復雜環境中溫度測量。傳感器計量數據是否準確，報警是否可靠，直接關系到煤礦井下安全生產，該類傳感器定期進行量值溯源意義重大。

1.2 修訂背景

JJG（皖）38-2012《礦用溫度傳感器》檢定規程（以下簡稱舊規程）制定于2012年，舊規程的實施取得了很好的社會效益和經濟效益，對煤礦安全生產和計量管理等起到了積極作用。隨著煤礦井下監測自動化技術的快速發展，傳感器科技水平快速發展，測量準確大幅提高，大數據集中采集傳輸廣泛應用，傳感器出現很多品種各異，類型結構不同的種類，計量的性能參數和指標也發生了很大變化。舊規程在檢定方法、檢定手段等方面已不能滿足檢定工作的需要。此外，舊規程執行過程中，各地方檢定人員發現了其中不太完善的地方，給檢定過程增加麻煩。規程修訂小組在傳感器的生產、使用和檢定機構進行了充分的調研和信息查詢，廣泛聽取了傳感器生產廠家、行業協會和檢定人員的意見建議。綜上所述，對舊規程修訂十分必要。經多方努力，JJG（皖）38 -2018《礦用溫度傳感器》（以下簡稱“新規程”）于2018年1月16日經安徽省質監局發布，并于2018年2月1日實施。

2 主要修訂內容解讀

本著科學性和實用性出發，結合傳感器主要生產企業和煤炭生產企業具體情況，力爭檢定項目合理，檢定方法可行，量值準確可靠。規程修訂對傳感器的主要性能技術指標進行了更為系統合理的規定。較之舊規程主要對測量范圍、計量性能要求、信號傳輸誤差、傳感器基本誤差和重復性、響應時間、報警點、絕緣電阻等性能檢定方法和各項指標要求、檢定結果的判定進行修訂，并作了統一的規定，刪除、調整了部分不合理的內容，同時對檢定使用的計量標準器具等也作了進一步明確要求。

基于以上要求，新規程與舊規程相比，除編輯性修改外，主要技術變化如下：

1）刪除了基本誤差±2.5%（F.S）、負載特性等內容，增加了準確度等級、信號傳輸誤差等計量性能要求，補充完善了傳感器示值誤差、重復性、報警誤差檢定操作程序。

2）在“范圍”中舊規程中適用傳感器測量范圍過大，在（-20～-10）℃、（100～150）℃的傳感器在煤礦企業實際使用量極低，僅在特殊環境設備使用。傳感器一般采用引用誤差表達傳感器計量性能，量程較大的礦用溫度傳感器在低溫區允許誤差較大，容易造成使用單位在選型、使用中產生誤解;本著檢定規程應適用于量大面廣傳感器具的原則，需要進一步明確傳感器使用范圍、測量范圍，調整測量范圍為（-10～100）℃更為合理。

3）在傳感器“計量性能要求”進行了修訂。新規程基本誤差引入準確度等級，將礦用溫度傳感器劃分為1.0級和2.0級，滿足煤礦企業對高精度傳感器和不同量程段測量準確度的需求。避免了因采用引用誤差后，在大量程和小量程傳感器之間引入的測量風險。例如：一臺量程為（0～50）℃，引用誤差為2.0%的傳感器，20℃時誤差為1℃。而一臺量程（-10～100）℃，引用誤差為2.0%的傳感器，在20℃時誤差為2.2℃。采用準確度等級定級的方法可更加準確的描述傳感器的計量性能，有利于煤礦企業針對不同量程段傳感器，選擇準確度最適合的傳感器用于井下各類重要設備溫度監控。

4）在傳感器“計量器具控制”中，將原標準裝置主要標準設備“水槽、油槽”統一修改為恒溫槽和恒溫箱，擴大了計量標準器具的選型范圍。對模擬電纜（即2km仿真電路）的性能指標定義為直流電阻12.8Ω/km、分布電容0.06uF/km、分布電感0.8mH/km。對檢定使用的標準溫度計類型擴大到（-10～150）℃二等標準水銀溫度計、相同準確度等級的數字溫度計和其它相應準確度等級的計量標準裝置;明確了計量標準器具及配套設備“數字溫度計、恒溫箱、模擬電纜、直流穩壓電源”等準確度等級、測量范圍。

（2）在“響應時間”中。舊規程規定傳感器溫度敏感元從25℃的恒溫水槽中，移至5℃的水中，產生溫度變化;新規程調整檢定使用的溫場標準設備“恒溫水槽”為“恒溫槽（恒溫箱）”，調整“將溫度敏感元放入5℃的水中”為“將溫度敏感元放入（5～8℃）的水中或環境中”。這樣既能保證測量數據準確，又貼近檢定傳感器的實際情況，提高檢定工作效率。

（3）調整“負載特性”名詞和檢定方法，引入“信號傳輸誤差”更為貼切和實用，以“傳感器使用單芯截面積為1.5mm2的銅芯電纜時，其傳輸距離應不小于2km，顯示值與輸出信號值”來描述更接近礦用溫度傳感器現場使用情況。檢測方法更具有操作性和代表性，滿足煤礦企業大數據實時信號的采集和應用。

（4）在“報警誤差和聲級強度”中，舊規程將報警點設定在25℃一點，批量檢定傳感器時，檢定員不易于觀察記錄報警示值。新規程將報警點設置調整為（25～40）℃，傳感器放入15℃以下恒溫槽（恒溫箱）中，緩慢地升溫，當傳感器發出報警聲時，讀取報警示值，可簡化操作流程;分別設置不同報警點，對多只傳感器報警誤差進行檢定易于識別不同傳感器的報警示值，防止傳感器報警點相同造成的相互干擾，大幅提高檢定有效性。

（5）在“絕緣電阻”中，舊規程中測量方式描述不夠確切，新規程“用絕緣電阻表分別測量傳感器電源正、負極與其外殼裸露金屬件之間的電阻，每極測量2次…”。使測量方法和判定方式更加清晰明確。

3 規程中執行中應注意的問題

（1）礦用溫度傳感器是指采用半導體元件、熱敏電阻或鉑電阻等感溫元件組成，具有連續檢測、顯示、超限聲光報警和數據采集傳輸的性能。用于煤礦井下各種環境下溫度監測的數顯溫度測量儀器。

（2）對于數字傳輸傳感器，檢定時可先進行數字轉模擬處理，轉換后進行信號傳輸誤差的檢測。

（3）檢定采用的恒溫設備計量性能是溫場均勻性≤0.1、波動性≤0.05℃/10min。

（4）報警聲級強度檢定時，聲級計應置于環境噪音不大于50dB，距傳感器報警聲響器軸心正前方1m處。

（5）傳感器檢定前，進人正常工作狀態后，應根據傳感器說明書要求完成自校，傳感器輸出端處于正常工作狀態。

（6）使用不同類型的恒溫槽檢定時，傳感器感溫元件的浸沒長度應符合產品使用說明書的要求。

（7）用于常溫環境監測的傳感器，可采用恒溫箱做溫場進行檢定。傳感器放入恒溫箱檢定的，檢定溫度不得超過傳感器說明書規定的溫度要求。

注：作者為JJG（皖）38-2018的第一起草人。

【參考文獻】

[1]JJF1059.1-2012《測量不確定度的評定與表示》.

[2]JJG（皖）38-2012《礦用溫度傳感器》.