JJF 1873-2020 柴油车氮氧化物(NOx)检测仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范0( 柴油车氮氧化物 x 检测校准规( ensxs6发布 6实施国家市场监督管理总局 发布0柴油车氮氧化物x检测仪校准规范ensxs

0归 口 单 位:全国法制计量管理计量技术委员会主要起草单位:浙江省计量科学研究院黑龙江省计量检定测试研究院参加起草单位:河南省计量科学研究院天津市计量监督检测科学研究院吉林省计量科学研究院浙江浙大鸣泉科技有限公司本规范委托全国法制计量管理计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:叶振洲浙江省计量科学研究院)严 瑾浙江省计量科学研究院)刘娜娜黑龙江省计量检定测试研究院)参加起草人:秦国君河南省计量科学研究院)王克喜天津市计量监督检测科学研究院)王 兰吉林省计量科学研究院)康 野浙江浙大鸣泉科技有限公司)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语和计量单位………………………4概述……………………5计量特性………………1示值误差……………2示值重复性…………

1)1)1)1)2)2)2)3O转化率

…………………

2)4传感器响应时间……………………6校准条件………………1环境条件……………2测量标准及其他设备………………7校准项目和校准方法…………………1示值误差……………2示值重复性…………

2)2)2)3)3)3)3)3O转化率

…………………

4)4传感器响应时间……………………8校准结果表达…………9复校时间间隔…………

5)5)5)附录A 标准气体及其要求……………

6)附录B 采用臭氧发生器进行转化率校准的方法……

7)附录C 校准证书内页)格式………

9)附录D 检测仪22示值误差测量不确定度评定的示例……………

)Ⅰ引言本规范以0国家计量校准规范编写规则1通用计量术语及定义2测量不确定度评定与表示》为基础性系列规范进行制定。根据8柴油车污染物排放限值及测量方法自由加速法及加载减速法),对柴油车排放中氮氧化物的检测提出了相关要求。本规范主要参考—8柴油车污染物排放限值及测量方法自由加速法及加载减速法)—8汽油车污染物排放限值及测量方法双怠速法及简易工况法)G7汽车排放气体测试仪》编制而成。本规范为首次发布。Ⅱ柴油车氮氧化物x检测仪校准规范范围本规范适用于柴油车氮氧化物x)检测仪的校准。引用文件本规范引用了下列文件:0国家计量校准规范编写规则8柴油车污染物排放限值及测量方法自由加速法及加载减速法)8汽油车污染物排放限值及测量方法双怠速法及简易工况法)凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范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规范。术语和计量单位8界定的及以下术语和定义适用于本规范。术语和定义氮氧化物 ex自排气管排放的氮氧化物,包括一氧化氮)与二氧化氮。O转化率O当2气体通过O转化器时,经过反应后转化成O的摩尔分数与反应前总的摩尔分数之比,以百分数表示。计量单位柴油车氮氧化物x)检测仪采用法定计量单位,其中:2的摩尔分数以“”或”表示;2的摩尔分数以”表示。概述检测仪以下简称检测仪)是用来测量柴油车排气污染物中氮氧化物x)浓度并具有2浓度监控功能的检测仪器。按测量方式分为直接测量、2的检测仪和使用O转化器将2转化成O后再进行测量的检测仪。按测量原理可分为采用化学发光进行测量的检测仪、采用紫外传感器进行测量的检测仪和采用红外传感器进行测量的检测仪。检测仪应具备浓度的显示功能。主要由采样系统、预处理装置、分析单元、显示装置及主控系统等组成。1计量特性示值误差示值误差一般符合表1给出的要求。表1示值误差要求校准项目测量范围绝对最大允许误差相对最大允许误差的摩尔分数)664的摩尔分数)6642的摩尔分数)2—5注:表中所列的绝对最大允许误差和相对最大允许误差,满足其中一项要求即可。示值重复性示值重复性一般不超过表2给出的要求。表2示值重复性要求校准项目示值相对重复性示值绝对重复性的摩尔分数36的摩尔分数362的摩尔分数22注:表中所列的示值相对重复性和示值绝对重复性,满足其中一项要求即可。 O转化率一般不低于0传感器响应时间传感器响应时间一般不超过表3给出的要求。表3传感器响应时间0s0s注:本规范中的计量特性不作合格判定,仅供参考。校准条件环境条件1温度℃。2相对湿度:不大于5。3电源:额定电压);频率)。4周围的污染、振动、电磁干扰应对校准结果无影响。2测量标准及其他设备标准气体见附录。电子秒表日差:。浮子流量计测量范围~;准确度等级0级。校准项目和校准方法示值误差接通电源

,按检测仪规定的时间预热。按检测仪说明书规定进行调零。不同测量方式的检测仪按其测量功能分别选择相对应符合表1规定的气体组分,按检测仪规定的流量要求向检测仪标气口通入附录A中1号标准气体待示值稳定后,记录检测仪示值。启动气泵,排出标准气体使检测仪恢复零位,关闭气泵。重复测量3次,并计算其平均值。分别向检测仪标气口通入附录A中2号行测量。

3号和4号标准气体

按照3进按公式)和公式)计算示值误差:iis

)i is0 )式中:

= ii校准点摩尔分数示值绝对误差6;ii校准点3次仪器摩尔分数示值平均值6;i校准点标准气体摩尔分数标称值6;ii校准点示值相对误差,。示值重复性按检测仪说明书规定进行调零。3重复2操作,共记录3组数据。按公式)和公式3重复2操作,共记录3组数据。按公式)和公式)计算重复性:()sxn 3r=s0 )3式中:示值绝对重复性6;x3次检测仪摩尔分数示值最高值6;n3次检测仪摩尔分数示值最低值6;3次检测仪摩尔分数示值平均值6;示值相对重复性,。O转化率标准气体法检测仪示值误差满足1的要求后调整检测仪零位。

进行转化率测量。。按检测仪说明书规定的方法进行检漏检漏通过后,按图1进行连接。图1标准气体法转换率测量示意图1—标准气体钢瓶;2—减压阀;3—节流阀;4—浮子流量计;5—气囊;6—三通接头;7—二位三通电磁阀;8—采样管;9—检测仪开启标准气体钢瓶的阀门,通入附录A中1号一氧化氮标准气体,二位三通电磁阀通电A通再启动检测仪气泵。调节节流阀,使通入检测仪的标准气体的流量维持图1中的气囊5不处于真空,也不充盈。待检测仪示值稳定后,记录氮氧化物的示值i。断开二位三通电磁阀电源A通通入清洁空气或零气,排出检测仪中标准气体至检测仪恢复零位。7重复6操作3次,计算3次测量平均值。8通入附录A中3号二氧化氮标准气体记录氮氧化物的示值i,重复6操作3次,计算3次测量平均值。校准后的2气体转化后测量值按照公式)计算:式中:

0f-e) )0校准后的二氧化氮标准气体转化后摩尔分数测量值6;0一氧化氮标准气体摩尔分数的标称值6;一氧化氮标准气体3次摩尔分数测量值i的平均值6;4二氧化氮标准气体转化后3次摩尔分数测量值i的平均值6。按照公式)计算转换率:0α=00 0式中:转换率;0二氧化氮标准气体摩尔分数标称值6。也可按8的方法对转化率进行校准,详见附录。传感器响应时间分别将与传感器相对应的表1中的3号标准气体通入传感器样气室口,当对应的传感器输出指示对输入气体开始有响应起,至输出指示值达到示值误差测量时所记录仪器示值平均浓度的0,用秒表记录所需要的时间,记为0。保持3号标准气体持续通入至仪器示值达到最终稳定浓度此时将标准气体的通路切断,通入清洁空气或零气,排出检测仪中标准气体。从传感器的输出指示开始下降的时刻起,至输出指示值达到示值误差测量时所记录的仪器示值平均浓度的0,用秒表记录所需要的时间,记为0。通入清洁空气或零气,排出检测仪中标准气体至检测仪恢复零位。重复3操作3次,分别计算3次测量值00的平均值。校准结果表达,检测仪经校准后出具校准证书,校准证书信息应符合0,检测仪经校准后出具校准证书,校准证书信息应符合0中2的要录D。复校时间间隔检测仪复校时间间隔建议一般不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。5附录A标准气体及其要求标准气体应是有证标准物质,并在有效期内使用。气体标准物质配制的标称值与表1所规定标准值的差应不超过5。一氧化氮标准气体的标称值的相对扩展不确定度不应大于1,二氧化氮标准气体的标称值的相对扩展不确定度不应大于2,二氧化碳标准气体的标称值的相对扩展不确定度不应大于1,氧标准气体的标称值的相对扩展不确定度不应大于2,用于测量转化率的二氧化氮和一氧化氮标准气体的摩尔分数标称值相差不应超过6。表1试验用气体标准物质的摩尔分数标准气体摩尔分数1号气体2号气体3号气体4号气体NO6666NO2666622222O22———6附录B采用臭氧发生器进行转化率校准的方法接通电源,按照检测仪使用说明书要求预热调零。按检测仪说明书规定的方法进行检漏。检漏合格后,按照图1要求连接各试验设备,将附录A中1号氧气标准气体和附录A中3号一氧化氮标准气体连接到图1中对应入口并将装置出口连接到检测仪器入口。图1臭氧发生器法转换率测试示意图1—氧气入口;2—流量控制器;3—臭氧发生器;4—三通连接器;5—两位三通电磁阀;—氮氧转化器—检测仪器—一氧化氮气体入口—流量控制器打开一氧化氮气体入口,通入附录A中3号一氧化氮标准气体,控制两位三通电磁阀,使一氧化氮气体进入检测仪器,记录检测仪摩尔分数示值。打开氧气入口,通入附录A中1号氧气标准气体,调节流量控制器,通过三通连接器稀释管路中的一氧化氮,使检测仪测得的O摩尔分数示值约为4测得摩尔分数示值的0,记录此时检测仪O摩尔分数示值。在该过程中,臭氧发生器不起作用。保持5的气路状态,打开臭氧发生器,以产生足够的臭氧,将检测仪测得的O摩尔分数示值降低到4测得摩尔分数示值的0最低为5记录此时检测摩尔分数示值d。保持6的气路状态

切换两位三通电磁阀,

使混合气体进入O转化器,记录此时检测仪摩尔分数示值。保持7的气路状态,关闭臭氧发生器,混合气体保持经过O转化器的状态,记录此时检测仪摩尔分数示值。重复,总共测量3次。按照公式)计算转化率: ab ( )α=cd0 1 7式中:一氧化氮标准气体测得的O转化率,;一氧化氮标准气体在7中检测仪测得的摩尔分数示值6;一氧化氮标准气体在8中检测仪测得的摩尔分数示值6;一氧化氮标准气体在5中检测仪测得的摩尔分数示值6;d一氧化氮标准气体在6中检测仪测得的摩尔分数示值6。8附录C校准证书内页)格式校准项目校准结果O转化率通道示值误差标准气校准点摩尔分数绝对误差相对误差相对扩展不确定度)1号气: 662号气: 663号气: 664号气: 66NO2通道示值误差标准气校准点摩尔分数绝对误差相对误差相对扩展不确定度)1号气2: 662号气2: 663号气2: 664号气2: 662通道示值误差标准气校准点摩尔分数绝对误差相对误差相对扩展不确定度)1号气2: 662号气2: 663号气2: 664号气2: 66示值重复性通道NO2通道2通道传感器响应时间通道00NO2通道2通道注:不同测量原理的检测仪,选择相对应的通道进行校准。9附录

检测仪2示值误差测量不确定度评定的示例建立测量模型测量模型用国家标准物质研究中心定值的标准气体对一台柴油车氮氧化物

x

检测仪示值误差进行校准。按检测仪规定的流量要求向检测仪通入符合规定的标准气体,待示值稳定后,读取仪器的示值,重复测量3次,并计算其平均值,与标准气体的标称值做比较,两者差值即为示值误差。按示值误差公式)建立测量模型。 ( )式中:

ii

1ii校准点的摩尔分数示值绝对误差;ii校准点3次测量摩尔分数的平均值;标准气体的摩尔分数标称值。合成标准不确定度对于输出量i而言,由于输入量ii校准点3次测量摩尔分数的平均值s为标准气体的摩尔分数标称值两者之间相互独立相关系数为零所以由公式依据不确定度传播律得到合成标准不确定度公式::

iii) )i)被校测试仪引入的标准不确定度分量;)标准气体引入的标准不确定度分量。灵敏系数式)中灵敏系数为:( ) / ( )ci

=

∂i

3(

=s=1 )根据公式

3

公式)得到合成标准不确定度:ii) )输入量的不确定度来源

(, :被校测试仪引入的标准不确定度分量ui 包括由测量重复性引入的标准不确定度分量i由测试仪分辨力引入的标准不确定度分量i。测量重复性引入的标准不确定度分量和测试仪分辨力引入的标准不确定度分量合成作为被校测试仪引入的标准不确定度分量。由标准气体引入的标准不确定度分量。0不确定度分量评定

( )被校测试仪引入的标准不确定度分量ui由测量重复性引入的标准不确定度分量i)测量重复性可以通过连续测量得到的测量列,采用A类方法进行评定。在重复测量条件下,用检测仪测量标准气体中各组分气体的摩尔分数,测量0次,测得数据见表。表1重复性测量数据各组分气体摩尔分数标称值测量值平均值单次实验标准差1234567890607132211760056082578024689920281229622917由统计得各组分气体的单次实验标准差:664实际测量时,在每个测量点重复测量3次,取其平均值。故测量重复性引入的标准不确定度为:i/36i/36i/34由测试仪显示分辨力引入的标准不确定度分量i)测试仪的显示分辨力为O的摩尔分数2的摩尔分数62的摩尔分数按均匀分布计,则其引入的标准不确定度为:i67i67i25被校测试仪引入的标准不确定度分量i)按照6计量标准考核规范》的要求,根据实际测