JJG（皖）38-2018《矿用温度传感器》检定规程解读

王晓明

【摘 要】随着矿用温度传感器不断的更新换代，测量的性能参数和指标发生了很大变化，JJG（皖）38 -2012《矿用温度传感器》检定规程已不能适应检定工作的需要，规程的修订迫在眉睫，因此新规程应运而生。

【关键词】矿用温度传感器;规程;解读

中图分类号： TD727.2;TP212 文献标识码： A 文章编号： 2095-2457（2019）22-0247-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.22.115

1 概述

1.1 目的意义

矿用温度传感器（以下简称传感器）适用于煤矿有瓦斯、煤尘爆炸危险的环境，是煤矿井下常用的热工计量器具。主要用于煤矿井下通风巷道环境监测、机电设备、各类管道内和容器等复杂环境中温度测量。传感器计量数据是否准确，报警是否可靠，直接关系到煤矿井下安全生产，该类传感器定期进行量值溯源意义重大。

1.2 修订背景

JJG（皖）38-2012《矿用温度传感器》检定规程（以下简称旧规程）制定于2012年，旧规程的实施取得了很好的社会效益和经济效益，对煤矿安全生产和计量管理等起到了积极作用。随着煤矿井下监测自动化技术的快速发展，传感器科技水平快速发展，测量准确大幅提高，大数据集中采集传输广泛应用，传感器出现很多品种各异，类型结构不同的种类，计量的性能参数和指标也发生了很大变化。旧规程在检定方法、检定手段等方面已不能满足检定工作的需要。此外，旧规程执行过程中，各地方检定人员发现了其中不太完善的地方，给检定过程增加麻烦。规程修订小组在传感器的生产、使用和检定机构进行了充分的调研和信息查询，广泛听取了传感器生产厂家、行业协会和检定人员的意见建议。综上所述，对旧规程修订十分必要。经多方努力，JJG（皖）38 -2018《矿用温度传感器》（以下简称“新规程”）于2018年1月16日经安徽省质监局发布，并于2018年2月1日实施。

2 主要修订内容解读

本着科学性和实用性出发，结合传感器主要生产企业和煤炭生产企业具体情况，力争检定项目合理，检定方法可行，量值准确可靠。规程修订对传感器的主要性能技术指标进行了更为系统合理的规定。较之旧规程主要对测量范围、计量性能要求、信号传输误差、传感器基本误差和重复性、响应时间、报警点、绝缘电阻等性能检定方法和各项指标要求、检定结果的判定进行修订，并作了统一的规定，删除、调整了部分不合理的内容，同时对检定使用的计量标准器具等也作了进一步明确要求。

基于以上要求，新规程与旧规程相比，除编辑性修改外，主要技术变化如下：

1）删除了基本误差±2.5%（F.S）、负载特性等内容，增加了准确度等级、信号传输误差等计量性能要求，补充完善了传感器示值误差、重复性、报警误差检定操作程序。

2）在“范围”中旧规程中适用传感器测量范围过大，在（-20～-10）℃、（100～150）℃的传感器在煤矿企业实际使用量极低，仅在特殊环境设备使用。传感器一般采用引用误差表达传感器计量性能，量程较大的矿用温度传感器在低温区允许误差较大，容易造成使用单位在选型、使用中产生误解;本着检定规程应适用于量大面广传感器具的原则，需要进一步明确传感器使用范围、测量范围，调整测量范围为（-10～100）℃更为合理。

3）在传感器“计量性能要求”进行了修订。新规程基本误差引入准确度等级，将矿用温度传感器划分为1.0级和2.0级，满足煤矿企业对高精度传感器和不同量程段测量准确度的需求。避免了因采用引用误差后，在大量程和小量程传感器之间引入的測量风险。例如：一台量程为（0～50）℃，引用误差为2.0%的传感器，20℃时误差为1℃。而一台量程（-10～100）℃，引用误差为2.0%的传感器，在20℃时误差为2.2℃。采用准确度等级定级的方法可更加准确的描述传感器的计量性能，有利于煤矿企业针对不同量程段传感器，选择准确度最适合的传感器用于井下各类重要设备温度监控。

4）在传感器“计量器具控制”中，将原标准装置主要标准设备“水槽、油槽”统一修改为恒温槽和恒温箱，扩大了计量标准器具的选型范围。对模拟电缆（即2km仿真电路）的性能指标定义为直流电阻12.8Ω/km、分布电容0.06uF/km、分布电感0.8mH/km。对检定使用的标准温度计类型扩大到（-10～150）℃二等标准水银温度计、相同准确度等级的数字温度计和其它相应准确度等级的计量标准装置;明确了计量标准器具及配套设备“数字温度计、恒温箱、模拟电缆、直流稳压电源”等准确度等级、测量范围。

（2）在“响应时间”中。旧规程规定传感器温度敏感元从25℃的恒温水槽中，移至5℃的水中，产生温度变化;新规程调整检定使用的温场标准设备“恒温水槽”为“恒温槽（恒温箱）”，调整“将温度敏感元放入5℃的水中”为“将温度敏感元放入（5～8℃）的水中或环境中”。这样既能保证测量数据准确，又贴近检定传感器的实际情况，提高检定工作效率。

（3）调整“负载特性”名词和检定方法，引入“信号传输误差”更为贴切和实用，以“传感器使用单芯截面积为1.5mm2的铜芯电缆时，其传输距离应不小于2km，显示值与输出信号值”来描述更接近矿用温度传感器现场使用情况。检测方法更具有操作性和代表性，满足煤矿企业大数据实时信号的采集和应用。

（4）在“报警误差和声级强度”中，旧规程将报警点设定在25℃一点，批量检定传感器时，检定员不易于观察记录报警示值。新规程将报警点设置调整为（25～40）℃，传感器放入15℃以下恒温槽（恒温箱）中，缓慢地升温，当传感器发出报警声时，读取报警示值，可简化操作流程;分别设置不同报警点，对多只传感器报警误差进行检定易于识别不同传感器的报警示值，防止传感器报警点相同造成的相互干扰，大幅提高检定有效性。

（5）在“绝缘电阻”中，旧规程中测量方式描述不够确切，新规程“用绝缘电阻表分别测量传感器电源正、负极与其外壳裸露金属件之间的电阻，每极测量2次…”。使测量方法和判定方式更加清晰明确。

3 规程中执行中应注意的问题

（1）矿用温度传感器是指采用半导体元件、热敏电阻或铂电阻等感温元件组成，具有连续检测、显示、超限声光报警和数据采集传输的性能。用于煤矿井下各种环境下温度监测的数显温度测量仪器。

（2）对于数字传输传感器，检定时可先进行数字转模拟处理，转换后进行信号传输误差的检测。

（3）检定采用的恒温设备计量性能是温场均匀性≤0.1、波动性≤0.05℃/10min。

（4）报警声级强度检定时，声级计应置于环境噪音不大于50dB，距传感器报警声响器轴心正前方1m处。

（5）传感器检定前，进人正常工作状态后，应根据传感器说明书要求完成自校，传感器输出端处于正常工作状态。

（6）使用不同类型的恒温槽检定时，传感器感温元件的浸没长度应符合产品使用说明书的要求。

（7）用于常温环境监测的传感器，可采用恒温箱做温场进行检定。传感器放入恒温箱检定的，检定温度不得超过传感器说明书规定的温度要求。

注：作者为JJG（皖）38-2018的第一起草人。

【参考文献】

[1]JJF1059.1-2012《测量不确定度的评定与表示》.

[2]JJG（皖）38-2012《矿用温度传感器》.