JJF(石化) 068-2023 化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准规范

中华 人民 共和 国工 业和 信息 化部 石油和化工计量技术规范

JJF(石化)068—2023

化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准规范

Calibration Specification for Relative Autoignition Temperature of Chemical Solid Substance Test Device

2023-07-28发布 2023-09-01实施

中华 人民 共和 国工 业和 信息 化部 发布

JJF (石化)068—2023

化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准规范

Calibration Specification for Relative

Autoignition Temperature of Chemical

Solid Substance Test Device

归口 单位：中国石油和化学工业联合会

主要起草单位： 浙江省化工产品质量检验站有限公司

参加起草单位： 杭州中空工程管理有限公司

本规范委托全国石油和化工行业计量技术委员会负责解释

JJF (石化)068—2023

本规范主要起草人：

方路(浙江省化工产品质量检验站有限公司) 陈佳怡(浙江省化工产品质量检验站有限公司) 宋志杨(浙江省化工产品质量检验站有限公司) 许丹红(浙江省化工产品质量检验站有限公司) 吴燕芳(浙江省化工产品质量检验站有限公司)

任斌(浙江省化工产品质量检验站有限公司) 参加起草人：

陆棋(杭州中空工程管理有限公司)

目录

引言 (Ⅱ)

1 范围 (1)

2 引用 文件 (1)

3 概述 (1)

4 计量特性 (2)

5 校准条件 (2)

5.1 环境条件 (2)

5.2 测量标准及其他设备 (2)

6 校准项目和方法 (3)

6.1 校准 项目 (3)

6.2 校准方法 (3)

7 校准结果 (4)

7.1 校准记录 (4)

7.2 校准证书 (4)

7.3 不确定度 (4)

8 复校时间间隔 (4)

附录A 化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准记录格式 (5)

附录B 化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准证书内页格式 (7)

附录C 温度示值误差测量结果不确定度评定示例 (8)

附录D 计时器示值误差测量结果不确定度评定示例 (11)

工

引言

本规范依据JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、 JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》等基础性系列规范进行编制。

本规范主要参考GB/T 21756—2008《工业用途的化学产品固体物质相对自燃温度的测定》、《化学品测试方法理化特性和物理危险性卷》(第二版)、 EC REGULATION No.440/2008 制定。

本规范为首次发布。

Ⅱ

1 范围

本规范适用于化学品固体物质相对自燃温度测定仪的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件：

JJF 1071—2010 国家计量校准规范编写规则

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。

3 概述

化学品固体物质相对自燃温度测定仪(以下简称测定仪)主要由烘箱、金属丝网立方体、热电偶和双通道记录器组成，该测定仪主要是以0.5℃/min 的升温速率升温至 400℃,同时分别测定样品和烘箱温度，当样品自加热达到400℃时烘箱的温度，即为该样品的自燃温度，从而得到固体化学产品的自燃性质。测定仪主要结构示意图如图1所示。

警告：实验人员应有实验室工作的实践经验，操作时应按要求佩戴防护器具。实验过程应在防爆环境中进行，实验用仪器应配有自然空气流通和爆炸缓冲装置。

1 2

3

图 1 测定仪结构示意图

1—烘箱中心热电偶;2—烘箱热电偶;3—金属丝网立方体

1

4 计量特性

具体计量特性见表1。

表 1 测定仪计量特性一览表

序号

项目

技术要求

温度示值误差/℃

烘箱

100

MPE:±2

200

300

400

烘箱中心

2

计时器示值误差/s

MPE:±1

注：以上指标不是用于合格性判别，仅供参考。

5 校准条件

5.1 环境条件

5.1.1 温度条件

环境温度：(5～30)℃。

5.1.2 湿度条件

相对湿度：不大于85%。

5.2 测量标准及其他设备

测量标准及其他设备见表2。

表 2 校准项目和测量标准

校准项目

测量标准名称及技术要求

温度示值误差

多点数字测温仪：测量范围(0～1300)℃,不低于0.02级;

热电偶：测量范围(0～1300)℃,廉金属热电偶不低于1级，贵金属热电偶不低于2级

计时器示值误差

电子秒表：测量范围(0～9999.9)s,分辨力0.01s

6 校准项目和方法

6.1 校准项目

测定仪的校准项目见表2。

6.2 校准方法

6.2.1 校准前检查

检查测定仪的外壳表面，漆面不应有脱落现象，控制器件和各连接部件应配套齐全、完好，能正常运转。测定仪的热电偶与电源线等不应有明显的折痕、破损或其他影响校准工作正常进行的缺陷。

6.2.2 升温速率检查

将多点数字测温仪探头分别放置于烘箱热电偶和烘箱中心热电偶附近，记录烘箱温度和烘箱中心温度从室温上升至400℃过程中的温度和时间，测试或计算加热过程中的任一点的升温速率，升温速率应满足0.5℃/min。

6.2.3 温度示值误差

6.2.3.1 烘箱温度示值误差

将校准用多点数字测温仪的测温探头分别放置于测定仪烘箱热电偶附近，升温到校准点，温度稳定一段时间后，同时分别记录校准用多点数字测温仪温度示值T₁ 和测定仪烘箱温度测量装置温度示值 T₂, 测定仪烘箱温度的示值误差。重复测量3次，计算出3次测量结果的平均值，结果保留到0 . 1℃。

△T=T₂ T₁ (1)

式中：

△T—— 测定仪烘箱温度示值误差， ℃;

T₁—— 多点数字测温仪温度示值，℃;

T₂— 测定仪烘箱温度测量装置温度示值，℃。

6.2.3.2 烘箱中心温度示值误差

将校准用多点数字测温仪的测温探头分别放置于测定仪烘箱中心热电偶附近，烘箱中心温度示值误差的校准方法如本规范的测定仪烘箱温度的校准方法。

6.2.4 计时器示值误差

根据用户需要选择合适的时间值对测定仪的时间示值误差进行校准，同时记录校准用电子秒表时间示值t₁ 和测定仪计时器记录的时间示值t₂, 测定仪计时器的示值误差。重复3次，计算出3次测量结果的平均值，结果保留到0 . 1 s。

△t=t₂ t₁ (2)

△t ——测定仪计时器的示值误差， s;

t₁—— 电子秒表时间示值， s;

t₂— — 测定仪计时器时间示值，s。

7 校准结果

7.1 校准记录

校准记录应详尽记录测量数据和计算结果。推荐的校准记录格式见附录A。

7.2 校准证书

经校准的测定仪应出具校准证书，校准结果应在校准证书上反映。校准证书包括的信息应符合JJF 1071—2010中5.12的要求，推荐的校准证书内页格式见附录B。

7.3 不确定度

校准证书应给出各校准项目的扩展不确定度，评定示例见附录C、 附录 D。

8 复校时间间隔

由于复校时间间隔的长短是由测定仪的使用情况、使用者、测定仪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的时间间隔，建议一般不超 过 1 年。

4

附录 A

化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准记录格式

基本信息

委托单位

原始记录号

校准证书号

仪器名称

规格型号

设备编号

制造厂商

环境温度

℃

相对湿度

%

校准前检查

1.外观无锈蚀、漆面无脱落是□ 否□

2.控制器件和连接部件齐全、完好是□ 否□

3.热电偶与电源线等完好、无折痕是□ 否□

4.测定仪能正常运转是□ 否□

5.升温速率满足0.5℃/min 是□ 否□

校准结果

1#

2#

3#

平均值

扩展不确定度

1 . 温度 示值误差(烘箱)/℃

100 ℃

T₁

T₂

△T

200℃

300℃

400℃

2.温度示值误差(烘箱中心)/℃

100℃

5

(续)

3 . 计时 器示值误差/s

t₁

t2

△t

标准器

名称

编号

证书号

测量范围

有效期

不确定度或准确度等级或最大允许误差

技术依据

校准地点

校准日期年 月日

备注

校准员： 核验员：

6

附录B

化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准证书内页格式

证书编号××××××—××××

校准机构授权说明

校准的技术依据

JJF(石化)068—2023《化学品固体物质相对自燃温度测定仪校准规范》

校准环境条件及地点

地点

其他

校准使用的计量(基)标准装置

不确定度/准确度等级/最大允许误差

计量(基)标准证书编号

有效期至

实际值

测量值

示值误差

温度示值误差(烘箱)/℃

M P E : 士 2

温度示值误

差(烘箱中

心)/℃

计时器示值误差/s

7

附录 C

温度示值误差测量结果不确定度评定示例

C.1 校准方法

校准方法见本规范的6.2.3。

C.2 测量模型

温度示值误差的测量模型见式 (C.1):

△T=T₂ T₁ (C.1) 式中：

△T— 测定仪温度示值误差， ℃;

T₁—— 多点数字测温仪温度示值，℃; T₂——-—测定仪温度示值，℃。

由式 (C.1) 得方差传播公式：

u²(△T)=c²u²(T₁)+c2u²(T₂) (C.2)

u(△T)—— 示值误差的测量不确定度;

u(T₁)—— 由多点数字测温仪引入的不确定度;

u( T₂)—— 由测定仪温度测量装置引入的不确定度。

因为所以式 (C.2) 简化为：

u²(△T)=u²(T₁)+u2(T₂) (C.3)

令 uc=u(△T), u₁=u(T₁),u₂=u (T₂), 则式 (C.3) 简化为：

u²=u²+u2 (C.4)

ue—— 示值误差的测量不确定度;

u₁ —— 由多点数字测温仪引入的不确定度分量;

u₂—— 由测定仪温度测量装置引入的不确定度分量。

C.3 温度示值误差测量结果不确定度评定

C.3.1 不确定度的来源

测定仪温度示值误差不确定度的来源主要由多点数字测温仪最大允许误差引入的不确定度分量和测定仪温度测量装置引入的不确定度分量组成。

C.3.2 多点数字测温仪最大允许误差引入的不确定度分量u1

多点数字测温仪给出的最大允许误差为±0 .2℃,区间半宽度为0 .2℃,估计为均匀分布，k = √3, 故：

8

9

C.3.3

C.3.3.1

测定仪温度测量装置引入的不确定度分量u₂ 测量重复性引入的不确定度 u21

(C.5)

将校准用多点数字测温仪的测温探头放置于靠近烘箱中心的热电偶，同时记录校准用多点数字测温仪温度示值 T₁ 和测定仪温度记录装置的温度示值 T₂, 重复 测量 3 次， 计算出3次测量结果的平均值，该平均值作为1次的测量结果，10次测量结果见表 C.1。

表C.1 重复10次测量结果

次数

10

测定 仪温 度示 值T₂/℃

100.0

100.1

100.2

99.9

多点数字测温仪温度示值T₁/℃

示值误差△T;/℃

一0.1

一0.2

0.1

0

0.2

计算示值误差的算术平均值：

采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(△T;):

△T;—— 第 i 次测量结果， ℃;

△T —10 次测量结果的平均值， ℃;

(C.6)

(C.7)

n ——测量次数。

实际测量以3次测量的平均值作为测量结果，故：

(C.8)

C.3.3.2 分辨力引入的不确定度u22

测定仪的分辨力为0 . 1℃,区间半宽度为0 . 05℃,估计为均匀分布，k=√3, 故：

C.3.3.3 不确定度分量汇总

(C.9)

(C.10)

不确定度分量汇总见表C.2。

表 C. 2 不确定度分量表

不确定度分量

不确定度来源

不确定度分量的值/℃

U1

由多点数字测温仪最大允许误差引入的不确定度

0.12

U2

由测定仪温度测量装置引入的不确定度

0.11

C.3.4 合成标准不确定度

各不确定度分量相互独立，合成标准不确定度为：

uc= √u²+u2=√0.12²+0.11²℃≈0. 16℃

C.3.5 扩展不确定度

扩展不确定度U=kue, 取包含因子k=2, 测量结果的扩展不确定度为：

U= kuc =2×0.16℃≈0.3℃

(C.11)

(C.12)

附录 D

计时器示值误差测量结果不确定度评定示例

D.1 校准方法

校准方法见本规范的6.2.4。

D.2 测量模型

计时器示值误差的测量模型见式 (D.1):

△t=t₂-t₁ (D.1) 式中：

△t —— 测定仪计时器的示值误差， s; t₁—- 电子秒表时间示值， s;

t₂ —— 测定仪计时器时间示值， s。

由式 ( D.1) 得方差传播公式：

u²(△t)=c²u²(t₁)+c2u²(t₂) (D.2)

u(△t)—— 示值误差的测量不确定度;

u(t₁)—— 由电子秒表引入的不确定度;

u(t₂)— 由测定仪计时器引入的不确定度。

因为 所以式 ( D.2) 简化为：

u²(△t)=u²(t₁)+u²(t₂) (D.3)

令 u.=u(△t), u₁=u (t₁), u₂=u ( t₂), 则式 ( D.3) 简化为：

u²=u²+u2 (D.4)

ue——-测定仪计时器示值误差的测量不确定度;

u₁—— 由电子秒表引入的不确定度分量;

u₂—— 由测定仪计时器引入的不确定度分量。

D.3 测量结果不确定度的评定

D.3.1 不确定度的来源

计时器示值误差测量结果不确定度的来源主要由电子秒表引入的不确定度分量和测定仪计时器引入的不确定度分量组成。

D.3.2 电子秒表引入的不确定度分量 u1

D.3.2.1 电子秒表分辨力引入的不确定度u11

电子秒表给出的分辨力为0.01 s, 区间半宽度为0.005 s, 估计为均匀分布，k= √ 3,故：

11

12

D.3.2.2

操作引入的不确定度u12

(D.5)

操作引入的误差约为0.2 s, 区间半宽度为0 . 1s, 估计为均匀分布，k=√3, 故：

(D.6)

u₁ =√ u ²+u1₂=0.06 s (D.7)

D.3.3 测定仪计时器引入的不确定度分量u2

D.3.3.1 测量重复性引入的不确定度u21

在电子秒表60 s 试验时间时，记录测定仪计时器时间示值t₂, 重复测量3次，计算出3次测量结果的平均值，该平均值作为1次的测量结果，10次测量结果见表D.1。

表D.1 测量结果

测量值/s

59.98

59.95

60.08

60.03

60.05

60.01

59.99

平均值/s

实验标准偏差/s

0.04

计算时间示值的算术平均值：

采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差s(tz):

(D.8)

(D.9)

t2;— 第 i 次测量结果， ℃;

t₂—10 次测量结果的平均值，℃;

n — 测量 次数。

(D.10)

D.3.3.2 计时器分辨力引入的不确定度u22

计时器读数的分辨力为0. 1s, 区间半宽为0 .05s, 估计为均匀分布，k=√3, 故：

(D.11)

(D.12)

D.3.4 不确定度分量汇总

不确定度分量汇总见表D.2。

表 D.2 不确定度分量表

不确定度分量的值/s

u1

电子秒表引入的不确定度

0.06

u2

测定仪计时器引入的不确定度

13

D.3.5 合成标准不确定度

D.3.6 扩展不确定度

扩展不确定度U=ku。, 取包含因子k=2, 测量结果的扩展不确定度为：

U=kuc=2×0.08 s≈0.2 s

(D.13)

(D.14)