JJF 1873-2020 柴油車氮氧化物(NOx)檢測儀校準規(guī)范

中華人民共和國國家計量技術規(guī)范0( 柴油車氮氧化物 x 檢測校準規(guī)( ensxs6發(fā)布 6實施國家市場監(jiān)督管理總局 發(fā)布0柴油車氮氧化物x檢測儀校準規(guī)范ensxs

0歸 口 單 位:全國法制計量管理計量技術委員會主要起草單位:浙江省計量科學研究院黑龍江省計量檢定測試研究院參加起草單位:河南省計量科學研究院天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院吉林省計量科學研究院浙江浙大鳴泉科技有限公司本規(guī)范委托全國法制計量管理計量技術委員會負責解釋本規(guī)范主要起草人:葉振洲浙江省計量科學研究院)嚴 瑾浙江省計量科學研究院)劉娜娜黑龍江省計量檢定測試研究院)參加起草人:秦國君河南省計量科學研究院)王克喜天津市計量監(jiān)督檢測科學研究院)王 蘭吉林省計量科學研究院)康 野浙江浙大鳴泉科技有限公司)目 錄引言………………………

Ⅱ)1范圍……………………2引用文件………………3術語和計量單位………………………4概述……………………5計量特性………………1示值誤差……………2示值重復性…………

1)1)1)1)2)2)2)3O轉化率

…………………

2)4傳感器響應時間……………………6校準條件………………1環(huán)境條件……………2測量標準及其他設備………………7校準項目和校準方法…………………1示值誤差……………2示值重復性…………

2)2)2)3)3)3)3)3O轉化率

…………………

4)4傳感器響應時間……………………8校準結果表達…………9復校時間間隔…………

5)5)5)附錄A 標準氣體及其要求……………

6)附錄B 采用臭氧發(fā)生器進行轉化率校準的方法……

7)附錄C 校準證書內(nèi)頁)格式………

9)附錄D 檢測儀22示值誤差測量不確定度評定的示例……………

)Ⅰ引言本規(guī)范以0國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則1通用計量術語及定義2測量不確定度評定與表示》為基礎性系列規(guī)范進行制定。根據(jù)8柴油車污染物排放限值及測量方法自由加速法及加載減速法),對柴油車排放中氮氧化物的檢測提出了相關要求。本規(guī)范主要參考—8柴油車污染物排放限值及測量方法自由加速法及加載減速法)—8汽油車污染物排放限值及測量方法雙怠速法及簡易工況法)G7汽車排放氣體測試儀》編制而成。本規(guī)范為首次發(fā)布。Ⅱ柴油車氮氧化物x檢測儀校準規(guī)范范圍本規(guī)范適用于柴油車氮氧化物x)檢測儀的校準。引用文件本規(guī)范引用了下列文件:0國家計量校準規(guī)范編寫規(guī)則8柴油車污染物排放限值及測量方法自由加速法及加載減速法)8汽油車污染物排放限值及測量方法雙怠速法及簡易工況法)凡是注日期的引用文件僅注日期的版本適用于本規(guī)范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改單適用于本規(guī)范。術語和計量單位8界定的及以下術語和定義適用于本規(guī)范。術語和定義氮氧化物 ex自排氣管排放的氮氧化物,包括一氧化氮)與二氧化氮。O轉化率O當2氣體通過O轉化器時,經(jīng)過反應后轉化成O的摩爾分數(shù)與反應前總的摩爾分數(shù)之比,以百分數(shù)表示。計量單位柴油車氮氧化物x)檢測儀采用法定計量單位,其中:2的摩爾分數(shù)以“”或”表示;2的摩爾分數(shù)以”表示。概述檢測儀以下簡稱檢測儀)是用來測量柴油車排氣污染物中氮氧化物x)濃度并具有2濃度監(jiān)控功能的檢測儀器。按測量方式分為直接測量、2的檢測儀和使用O轉化器將2轉化成O后再進行測量的檢測儀。按測量原理可分為采用化學發(fā)光進行測量的檢測儀、采用紫外傳感器進行測量的檢測儀和采用紅外傳感器進行測量的檢測儀。檢測儀應具備濃度的顯示功能。主要由采樣系統(tǒng)、預處理裝置、分析單元、顯示裝置及主控系統(tǒng)等組成。1計量特性示值誤差示值誤差一般符合表1給出的要求。表1示值誤差要求校準項目測量范圍絕對最大允許誤差相對最大允許誤差的摩爾分數(shù))664的摩爾分數(shù))6642的摩爾分數(shù))2—5注:表中所列的絕對最大允許誤差和相對最大允許誤差,滿足其中一項要求即可。示值重復性示值重復性一般不超過表2給出的要求。表2示值重復性要求校準項目示值相對重復性示值絕對重復性的摩爾分數(shù)36的摩爾分數(shù)362的摩爾分數(shù)22注:表中所列的示值相對重復性和示值絕對重復性,滿足其中一項要求即可。 O轉化率一般不低于0傳感器響應時間傳感器響應時間一般不超過表3給出的要求。表3傳感器響應時間0s0s注:本規(guī)范中的計量特性不作合格判定,僅供參考。校準條件環(huán)境條件1溫度℃。2相對濕度:不大于5。3電源:額定電壓);頻率)。4周圍的污染、振動、電磁干擾應對校準結果無影響。2測量標準及其他設備標準氣體見附錄。電子秒表日差:。浮子流量計測量范圍~;準確度等級0級。校準項目和校準方法示值誤差接通電源

,按檢測儀規(guī)定的時間預熱。按檢測儀說明書規(guī)定進行調零。不同測量方式的檢測儀按其測量功能分別選擇相對應符合表1規(guī)定的氣體組分,按檢測儀規(guī)定的流量要求向檢測儀標氣口通入附錄A中1號標準氣體待示值穩(wěn)定后,記錄檢測儀示值。啟動氣泵,排出標準氣體使檢測儀恢復零位,關閉氣泵。重復測量3次,并計算其平均值。分別向檢測儀標氣口通入附錄A中2號行測量。

3號和4號標準氣體

按照3進按公式)和公式)計算示值誤差:iis

)i is0 )式中:

= ii校準點摩爾分數(shù)示值絕對誤差6;ii校準點3次儀器摩爾分數(shù)示值平均值6;i校準點標準氣體摩爾分數(shù)標稱值6;ii校準點示值相對誤差,。示值重復性按檢測儀說明書規(guī)定進行調零。3重復2操作,共記錄3組數(shù)據(jù)。按公式)和公式3重復2操作,共記錄3組數(shù)據(jù)。按公式)和公式)計算重復性:()sxn 3r=s0 )3式中:示值絕對重復性6;x3次檢測儀摩爾分數(shù)示值最高值6;n3次檢測儀摩爾分數(shù)示值最低值6;3次檢測儀摩爾分數(shù)示值平均值6;示值相對重復性,。O轉化率標準氣體法檢測儀示值誤差滿足1的要求后調整檢測儀零位。

進行轉化率測量。。按檢測儀說明書規(guī)定的方法進行檢漏檢漏通過后,按圖1進行連接。圖1標準氣體法轉換率測量示意圖1—標準氣體鋼瓶;2—減壓閥;3—節(jié)流閥;4—浮子流量計;5—氣囊;6—三通接頭;7—二位三通電磁閥;8—采樣管;9—檢測儀開啟標準氣體鋼瓶的閥門,通入附錄A中1號一氧化氮標準氣體,二位三通電磁閥通電A通再啟動檢測儀氣泵。調節(jié)節(jié)流閥,使通入檢測儀的標準氣體的流量維持圖1中的氣囊5不處于真空,也不充盈。待檢測儀示值穩(wěn)定后,記錄氮氧化物的示值i。斷開二位三通電磁閥電源A通通入清潔空氣或零氣,排出檢測儀中標準氣體至檢測儀恢復零位。7重復6操作3次,計算3次測量平均值。8通入附錄A中3號二氧化氮標準氣體記錄氮氧化物的示值i,重復6操作3次,計算3次測量平均值。校準后的2氣體轉化后測量值按照公式)計算:式中:

0f-e) )0校準后的二氧化氮標準氣體轉化后摩爾分數(shù)測量值6;0一氧化氮標準氣體摩爾分數(shù)的標稱值6;一氧化氮標準氣體3次摩爾分數(shù)測量值i的平均值6;4二氧化氮標準氣體轉化后3次摩爾分數(shù)測量值i的平均值6。按照公式)計算轉換率:0α=00 0式中:轉換率;0二氧化氮標準氣體摩爾分數(shù)標稱值6。也可按8的方法對轉化率進行校準,詳見附錄。傳感器響應時間分別將與傳感器相對應的表1中的3號標準氣體通入傳感器樣氣室口,當對應的傳感器輸出指示對輸入氣體開始有響應起,至輸出指示值達到示值誤差測量時所記錄儀器示值平均濃度的0,用秒表記錄所需要的時間,記為0。保持3號標準氣體持續(xù)通入至儀器示值達到最終穩(wěn)定濃度此時將標準氣體的通路切斷,通入清潔空氣或零氣,排出檢測儀中標準氣體。從傳感器的輸出指示開始下降的時刻起,至輸出指示值達到示值誤差測量時所記錄的儀器示值平均濃度的0,用秒表記錄所需要的時間,記為0。通入清潔空氣或零氣,排出檢測儀中標準氣體至檢測儀恢復零位。重復3操作3次,分別計算3次測量值00的平均值。校準結果表達,檢測儀經(jīng)校準后出具校準證書,校準證書信息應符合0,檢測儀經(jīng)校準后出具校準證書,校準證書信息應符合0中2的要錄D。復校時間間隔檢測儀復校時間間隔建議一般不超過1年。由于復校時間間隔的長短是由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定的,因此送校單位可根據(jù)實際使用情況自主決定復校時間間隔。5附錄A標準氣體及其要求標準氣體應是有證標準物質,并在有效期內(nèi)使用。氣體標準物質配制的標稱值與表1所規(guī)定標準值的差應不超過5。一氧化氮標準氣體的標稱值的相對擴展不確定度不應大于1,二氧化氮標準氣體的標稱值的相對擴展不確定度不應大于2,二氧化碳標準氣體的標稱值的相對擴展不確定度不應大于1,氧標準氣體的標稱值的相對擴展不確定度不應大于2,用于測量轉化率的二氧化氮和一氧化氮標準氣體的摩爾分數(shù)標稱值相差不應超過6。表1試驗用氣體標準物質的摩爾分數(shù)標準氣體摩爾分數(shù)1號氣體2號氣體3號氣體4號氣體NO6666NO2666622222O22———6附錄B采用臭氧發(fā)生器進行轉化率校準的方法接通電源,按照檢測儀使用說明書要求預熱調零。按檢測儀說明書規(guī)定的方法進行檢漏。檢漏合格后,按照圖1要求連接各試驗設備,將附錄A中1號氧氣標準氣體和附錄A中3號一氧化氮標準氣體連接到圖1中對應入口并將裝置出口連接到檢測儀器入口。圖1臭氧發(fā)生器法轉換率測試示意圖1—氧氣入口;2—流量控制器;3—臭氧發(fā)生器;4—三通連接器;5—兩位三通電磁閥;—氮氧轉化器—檢測儀器—一氧化氮氣體入口—流量控制器打開一氧化氮氣體入口,通入附錄A中3號一氧化氮標準氣體,控制兩位三通電磁閥,使一氧化氮氣體進入檢測儀器,記錄檢測儀摩爾分數(shù)示值。打開氧氣入口,通入附錄A中1號氧氣標準氣體,調節(jié)流量控制器,通過三通連接器稀釋管路中的一氧化氮,使檢測儀測得的O摩爾分數(shù)示值約為4測得摩爾分數(shù)示值的0,記錄此時檢測儀O摩爾分數(shù)示值。在該過程中,臭氧發(fā)生器不起作用。保持5的氣路狀態(tài),打開臭氧發(fā)生器,以產(chǎn)生足夠的臭氧,將檢測儀測得的O摩爾分數(shù)示值降低到4測得摩爾分數(shù)示值的0最低為5記錄此時檢測摩爾分數(shù)示值d。保持6的氣路狀態(tài)

切換兩位三通電磁閥,

使混合氣體進入O轉化器,記錄此時檢測儀摩爾分數(shù)示值。保持7的氣路狀態(tài),關閉臭氧發(fā)生器,混合氣體保持經(jīng)過O轉化器的狀態(tài),記錄此時檢測儀摩爾分數(shù)示值。重復,總共測量3次。按照公式)計算轉化率: ab ( )α=cd0 1 7式中:一氧化氮標準氣體測得的O轉化率,;一氧化氮標準氣體在7中檢測儀測得的摩爾分數(shù)示值6;一氧化氮標準氣體在8中檢測儀測得的摩爾分數(shù)示值6;一氧化氮標準氣體在5中檢測儀測得的摩爾分數(shù)示值6;d一氧化氮標準氣體在6中檢測儀測得的摩爾分數(shù)示值6。8附錄C校準證書內(nèi)頁)格式校準項目校準結果O轉化率通道示值誤差標準氣校準點摩爾分數(shù)絕對誤差相對誤差相對擴展不確定度)1號氣: 662號氣: 663號氣: 664號氣: 66NO2通道示值誤差標準氣校準點摩爾分數(shù)絕對誤差相對誤差相對擴展不確定度)1號氣2: 662號氣2: 663號氣2: 664號氣2: 662通道示值誤差標準氣校準點摩爾分數(shù)絕對誤差相對誤差相對擴展不確定度)1號氣2: 662號氣2: 663號氣2: 664號氣2: 66示值重復性通道NO2通道2通道傳感器響應時間通道00NO2通道2通道注:不同測量原理的檢測儀,選擇相對應的通道進行校準。9附錄

檢測儀2示值誤差測量不確定度評定的示例建立測量模型測量模型用國家標準物質研究中心定值的標準氣體對一臺柴油車氮氧化物

x

檢測儀示值誤差進行校準。按檢測儀規(guī)定的流量要求向檢測儀通入符合規(guī)定的標準氣體,待示值穩(wěn)定后,讀取儀器的示值,重復測量3次,并計算其平均值,與標準氣體的標稱值做比較,兩者差值即為示值誤差。按示值誤差公式)建立測量模型。 ( )式中:

ii

1ii校準點的摩爾分數(shù)示值絕對誤差;ii校準點3次測量摩爾分數(shù)的平均值;標準氣體的摩爾分數(shù)標稱值。合成標準不確定度對于輸出量i而言,由于輸入量ii校準點3次測量摩爾分數(shù)的平均值s為標準氣體的摩爾分數(shù)標稱值兩者之間相互獨立相關系數(shù)為零所以由公式依據(jù)不確定度傳播律得到合成標準不確定度公式::

iii) )i)被校測試儀引入的標準不確定度分量;)標準氣體引入的標準不確定度分量。靈敏系數(shù)式)中靈敏系數(shù)為:( ) / ( )ci

=

?i

3(

=s=1 )根據(jù)公式

3

公式)得到合成標準不確定度:ii) )輸入量的不確定度來源

(, :被校測試儀引入的標準不確定度分量ui 包括由測量重復性引入的標準不確定度分量i由測試儀分辨力引入的標準不確定度分量i。測量重復性引入的標準不確定度分量和測試儀分辨力引入的標準不確定度分量合成作為被校測試儀引入的標準不確定度分量。由標準氣體引入的標準不確定度分量。0不確定度分量評定

( )被校測試儀引入的標準不確定度分量ui由測量重復性引入的標準不確定度分量i)測量重復性可以通過連續(xù)測量得到的測量列,采用A類方法進行評定。在重復測量條件下,用檢測儀測量標準氣體中各組分氣體的摩爾分數(shù),測量0次,測得數(shù)據(jù)見表。表1重復性測量數(shù)據(jù)各組分氣體摩爾分數(shù)標稱值測量值平均值單次實驗標準差1234567890607132211760056082578024689920281229622917由統(tǒng)計得各組分氣體的單次實驗標準差:664實際測量時,在每個測量點重復測量3次,取其平均值。故測量重復性引入的標準不確定度為:i/36i/36i/34由測試儀顯示分辨力引入的標準不確定度分量i)測試儀的顯示分辨力為O的摩爾分數(shù)2的摩爾分數(shù)62的摩爾分數(shù)按均勻分布計,則其引入的標準不確定度為:i67i67i25被校測試儀引入的標準不確定度分量i)按照6計量標準考核規(guī)范》的要求,根據(jù)實際測