透射式烟度计作业指导书

透射式烟度计

1 范围

本规范适用于分流式透射式烟度计（以下简称烟度计）的校准 2 引用文献

下列文献所包含的条文，通过在本指导书中的引用而构成本指导书的条文。本指导书发布时，所示版本均为有效。所有标准、规范或规程都会被修订，使用本指导书的各方应探讨使用下列文献最新版本的可能性。

JJF1001-1998《通用计量术语及定义》 JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》 JJG976-2010《透射式烟度计检定规范》 3 概述

烟度计是用来测量压燃式发动机或装有压燃式发动机汽车排放可见污染物的仪器。它的测量原理是一定光通量的入射光通过一段特定长度的被测烟柱，用光接收器上所接收到的透射光的强弱来评定排放可见污染物的程度。烟度计一般由取样探头、测量部件、控制系统和显示仪表等部分组成。 4 计量特性

LC-MS各项技术指标见表1

表1 LC-MS主要技术指标 技术指标 示值范围 吸收比N 分辨力 最大允许误差 要 求 0～98.6% 0.1% ± 2.0% 第 1 页 共 11 页

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重复性 零点漂移 光吸收系数K 分辨力 示值的不一致性 相应时间 烟气温度示值误差 转速示值误差 示值范围 1.0% 1.0%/30min 0～9.99m-1 0.01 m-1 不大于0.05 m-1 （1.0±0.1）s ±5℃ ±50r/min 5 检定/校准条件 5.1 实验室环境要求

5.1.1 仪器室内不得有强烈的机械振动和电磁干扰，不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性气体或试剂。

5.1.2 实验室温度：20℃～30℃。 5.1.3 相对湿度：≤70％。 5.2 计量器具

5.2.1 标准中性滤光片三片 5.2.2 秒表：0.01s

5.2.3 热电偶：(10～150) ℃

5.2.4 数显温度计（铂电阻传感器）：(10～150) ℃ 5.2.5 转速表：（500～5000）r/min 6 检定/校准项目与检定/校准方法

6.1外观检查

6.1.1仪器应具有下列标识：名称、型号、制造厂名(或公司名)、出厂编号，并附使用说明书。

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6.1.2仪器主机、接口等完好(符合出厂说明书要求)，各部件连接正确，各插件紧密配合，接触良好，仪器启动后无异常噪声。

6.1.3仪器的按键开关、各调节旋纽均能正常工作，无松动现象，指示灯显示正常。 6.1.4仪器应标明使用电压和频率等。 6.2 吸收比N

6.2.1示值范围及分辨力

根据仪器说明书规定，调节吸收比N零位。插入不透光遮光片使光接收器全部遮住时，观察烟度计的示值范围及分辨力是否满足要求 6.2.3 零点漂移

烟度计示值稳定后再次调节零位，并读取示值。每隔10min观察烟度计示值，连续3次。30min内，四次示值间的最大差值即为检定值。 6.2.4 示值误差

用三片标准中性滤光片，依次插入烟度计的规定位置，分别读取相应的吸收比N示值。重复测量3次，取3次示值平均值作为检定值。按公式（1）计算示值误差

NiNiAi (1)

式中Ni——第i测量点吸收比示值误差；

Ni——第i测量点，3次吸收比示值的平均值；

Ai——第i测量点，标准中性滤光片吸收比值。 6.2.5 重复性

用透射比约为50%的中性滤光片插入烟度计的规定位置，读取烟度计示值，重复测量6次，按公式（2）计算重复性

RSD

(Ni16ZNZi)2(2)61式中：RSD——吸收比重复性；

NZ——重复性测量6次吸收比示值的平均值； NZi——第i次测量的吸收比示值 6.3 光吸收系数K 6.3.1 示值范围及分辨力

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依据仪器说明书调节光吸收系数K零位。插入不透光遮光片使光接收器全被遮住时，观察烟度计的示值范围及分辨力是否符合要求 6.3.2 光吸收系数K示值不一致性

在6.2.4条吸收比N示值误差的检定同时进行，根据3个测量点显示的吸收比N 和光吸收系数K示值，按公式（3）计算其不一致性。

1 kiKiIn(1Ni) (3)

0.430式中：ki——第i测量点，光吸收系数K示值的不一致性，m-1； Ki——第i测量点，烟度计3次光吸收系数K示值的平均值，m-1； Ni——第i测量点，烟度计3次吸收比N示值的平均值，%。 6.4 测量电路响应时间

将带时间间隔 触发装置的数字式时间间隔测量仪接入被检烟度计数字通信输出接口。在瞬间插入不透光遮光片使光接收器全被遮住时，测量被检烟度计的输出从10%满量程到90%满量程时的时间， 6.5 烟气温度示值误差

将软线热电偶从进气口插入烟室内的进气口附近，用电吹风或其他热风装置从进

气口将热风吹入烟室，对烟度计烟气温度显示值进行检定。同时读取不少于二点的烟度计烟气温度显示值和软线热电偶测量的实际温度，按公式（4）计算示值误差。 TiYTiY0Ti (4) 式中：Ti——第i测量点，烟度计显示的烟气温度的示值误差，℃； YTi——第i测量点，烟度计显示的烟气温度，℃； Y0Ti——第i测量点，软线热电偶测量的实际温度值，℃。 6.6 油温示值误差

将烟度计油温测量传感器和数显温度计的铂电阻传感器仪器放在油恒温槽中，通过

油恒温槽加温至约70℃、90℃检定。当油槽温度波动不超过±1℃时，同时读取标准数显

温度计和烟度计油温示值，按公式（5）计算示值误差。

tiYtiY0ti (5) 式中：ti——第i测量点，烟度计油温测量示值误差，℃； Yti——第i测量点，烟度计油温显示值，℃；

Y0ti——第i测量点，数显温度计（铂电阻传感器）温度显示值，℃。

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6.7 转速示值误差

将被检烟度计转速册来那个传感器固定在柴油发动机转速表校准装置的规定位置。

按使用说明书要求，柴油发动机转速表校准装置开机预热，将柴油发动机转速表校准装置调整至800r/min和3000r/min测量点时，读取被检烟度计的转速示值，按公式（6）计算。

ninin0i (6) 式中：ni——第i测量点，烟度计转速示值误差，r/min； ni——第i测量点，烟度计转速显示值，r/min；

n0i——第i测量点，柴油发动机转速表校准装置显示值，r/min。

7 检定/校准结果处理与复校周期

7.1按程序文件《CX 34-01 证书/报告管理程序》要求出具检定/校准报告。 7.2检测部门对原始记录进行整理和归档。

7.3根据校准结果，发校准证书或校准通知书。在校准结论中明确说明被校准仪器是否合格、存在问题及建议。

7.4透射式烟度计的校准周期为1年，更换重要部件、维修或对仪器性能怀疑时，应随时校准。

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附录A

透射式烟度计示值误差的扩展不确定度

A.1. 测量方法简述： A.1.1测量依据：JJG976-2010 A.1.2测量条件：

环境温度：(0～40)℃， 环境湿度：≤85% 电源电压：（220±22）V

A.1.3被测对象：透射式烟度计：型号： FTY-100

A.1.4测量方法：依据检定规程，将标准中性滤光片插入烟度计，读取烟度计相应的光吸收比，通过计算得出烟度计的示值误差。 A.2 数学模型

N(1)

式中 —烟度计的光吸收比N示值误差；

N—烟度计的光吸收比示值；

—标准中性滤光片的标准透射比值。

A.3 方差和灵敏系数 依据：u(2ci1nf22)u(xi) xi方差：uc2c12u12Nc22u22 灵敏系数：c1c21

故不确定度式为：uc2u12Nu22

A.4 输入量的不确定度来源

A.4.1 被检烟度计N示值（测量不重复性）

u1.1(N)uA

A.4.2 被检烟度计N示值（数显量化误差） u1.2(N)u1

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A.4.3标准透射比值τ u2()u2

A.5 输入量的标准不确定度评定

A.5.1被检烟度计N示值估计值的不确定度主要来源于N的测量不重复性及数显仪器的示值量化误差。测量不重复性可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。 等精度重复测量10次，测量数据经处理得单次测量实验标准差s(N)：

[(NiN均）（/n1)]1/2=0.15% s(N） 实际测量时，在重复条件下连续测量3次，以3次测量的平均值作为测量结果，则可得标准不确定度为： u1（N）= s(N）/

3=0.09%

自由度：vA=10-1=9

A.5.2 被检烟度计N示值估计值（数显量化误差）的标准不确定度评定

烟度计N示值的分辨率为0.1%，其量化误差以等概率分布（矩形分布）落在宽度为0.1%/2=0.05%的区间内。考虑其引入的标准不确定度为：

u2(N)0.05/30.029% 自由度：v1

A.5.3 标准透射比值估计值的标准不确定度评定

标准中性滤光片送上级计量部门检定，其标准透射比值的合成标准不确定度为0.5%，k=2则u2()=0.5/2=0.25%。由于国家标准物质中心提供的标准屋子数值认为是充分可靠的，则其自由度为∞。

A.6 输出量的标准不确定度分量一览表

输入量估计值的标准不确定度评序号 来源 1 测量不重复性 定 符号 数值 0.09% 自由度 符号 数值 9 输出量估计值的标准不确定度分量 符号 灵敏系数ci 1 ciu(x) 0.09% u1.1(N) vA uA 第 7 页 共 11 页

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2 数显量化误差 u1.2(N) 0.029% v1  u1 1 3 透射比值 u2() 0.25% v2  u2 1 A.7 、合成标准不确定度的评定

由于各标准不确定度分量相互无关，故合成不确定度为

uc(u2Au21u22)1/2

=0.27%

有效自由度：

4veffuc(N)

[u4i/vi] ≈50

A.8、扩展不确定度的评定

取k=2,则扩展不确定度为U=2×0.27%=0.54%

9、测量不确定度的报告与表示

透射式烟度计的光吸收比示值误差测量结果的扩展不确定度为 U=0.54%, k=2, veff50

0.0295 0.25% 第 8 页 共 11 页

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附录B

透射式烟度计量值溯源图

深圳市计量质量检测研究院 标准名称：紫外可见分光光度计检定装置 不确定度：透射比U =0.5%，k=2 直接测量 深圳市计量质量检测研究院 标准名称：透射式烟度计检定装置 测量范围：透射比：（0～100）% 不确定度：U=0.54%, k=2 直接测量 客户 器具名称：透射式烟度计 测量范围：透射比：（0～100）% MPE：±2.0％ 第 9 页 共 11 页

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附录C 深圳市计量质量检测研究院

校准记录格式（供参考）

客户名称： 型号规格： 制造厂名： 技术依据：JJG 976-2010《透射式烟度计》 有效期/复校周期：一年 标准器名称 烟度计标准滤光片 检定/校准□日期： 2010年 月 日 出厂编号： 仪器名称： 资产编号： 检定/校准□地点：□客户现场 □本院理化实验室 环境条件： ℃ %RH 设备编号 检定/校准证书号 有效期 SB7388 GXc12010-0868 特征 使用前后状态 使用前：□正常/□不正常 U= 0.5% , k= 2 2011-04-19 使用后：□正常/□不正常 一、外观： 正常□/异常□ 二、零位漂移 技术要求：光吸收比：±1.0％ 时间(min) 光吸收比N 0 10 20 30 最大漂移 三、示值误差及不一致性检定 技术要求：示值误差：±2.0％，不一致性：≤0.05m-1 透射比标准值τ(%) 光吸收比 40.85 49.73 73.60 光吸收比N(%) -1仪 器 示 值(%) -1平均值(%) 示值误差(%) -1重复性(%) 由N换算得光吸收数k(m) 光吸收系数 仪器示值误差 四、测量电路响应时间： 五、烟气温度示值误差（℃）： 六、油温测量示值误差（℃）： 七、转速测量示值误差（r/min）： (%) 仪器光吸收系数示值k(m) 光吸收系数k不一致性 不一致性差(m) (m) -1仪器示值： 仪器示值： 仪器示值： 实测值： 实测值： 实测值： 仪器示值： 仪器示值： 仪器示值： 实测值： 实测值： 实测值： 结论：1.合格□/所校准项目合格□/除“*”外合格□/不合格□/参见结果使用□ 2.示值误差的扩展不确定度：U=0.54% , k= 2

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