尾气分析仪校准

随着汽车的广泛普及，汽车尾气排放造成的污染问题日益突出，环境污染已成为人们关注的焦点；如何测量汽车排放气体中的有害物质，称为大气污染FZ工作的重要一环。因此，各种新型的尾气分析仪(汽车排放气体分析仪)应势产生，愈来愈广泛地用于各机动车检测站、汽车制造修理厂和环保部门。当然，尾气分析仪进行校准就成了使用者和相关机构需要解决的问题。

由于新型的尾气分析仪对汽车的五种排放气体进行测量，原有的国家计量检定规程《汽车排放气体测试仪》(JJG688-1990)仅规定了使用一氧化碳及碳氢化合物标准气体对仪器进行检定的方法，显然已不能满足新型废气分析仪的检定，因此有必要制定新规程对该仪器进行检定或校准。本文介绍对这种新型废气分析仪的校准方法。

一、尾气分析仪校准技术要求

1.外观

(1)仪器标志应齐全。

(2)仪器预热20min后，显示屏应显示清晰，按键和开关均能正常工作，仪器的表面必须标明有3位有效数字的正己烷/丙烷转换系数。

(3)泄漏检查:进入尾气分析仪器“泄漏检查”子菜单，用密封套堵住探头，按相关键，检查气路系统是否有泄漏。

2.示值误差(见表1)

表1中:

Δ——误差；

δ——相对误差。

3.时间稳定性

零点漂移和量矩漂移。仪器在规定的条件下，3h内的零点漂移量和量矩漂移量不得超过其示值Zda允许误差。

4.重复性

重复性应不大于其示值Zda允许误差值的1/2。

5.背景气干扰误差

HC、CO、CO2、O2通道，背景气干扰误差不超出示值Zda允许误差的1/2；NO通道，背景气干扰误差不超出±20×10-6。

二、校准使用设备

1.标准气体

标准气体必须是由国家质检总局批准发布，并具有相应标准物质资质单位提供的有效期内标准气体，其扩展不确定度为1%，浓度范围见表2。

2.秒表分辨力:0.1s

三、校准方法

1.仪器外观检查通过目视观察进行

仪器通电后，通过操作控制面板，观察主机显示屏、控制面板各功能键的工作状态。

2.示值误差

仪器预热调零后，用3号混合标准气分别对仪器HC、CO、CO2、O2进行量矩校准，再通入单组分的NO标准气(浓度为1000×10-6)进行校准。

尾气分析仪校准后，通入清洁空气，分别从标准气入口通入1号、2号、4号混合标准气体和1号、2号、4号NO标准气体对仪器进行示值误差校准，每种气体读数3次，取算术平均值，并按下式计算示值误差:

式中:

Δ——误差；

δ——相对误差；

Ca——读数算术平均值；

Cs——标准气体浓度值。

误差Δ和相对误差δ中任何一项满足表1规定即为合格。

四、校准结果的处理

1.根据本方法校准的仪器，校准后应出具校准证书。

2.校准结果的内容应包括各校准项目的结果数据，如某些项目测量结果未达到要求，可在校准证书上说明。

3.废气分析仪的校准周期建议为一年，在此期间内，仪器进行修理或对测量结果有怀疑时，应及时进行校准。

五、不确定度分析(以CO校准为例)

1.数学模型

示值误差计算公式

Δ=Ca-Cs

式中:

Δ——示值误差；

Ca——仪器读数值；

Cs——标准气体的浓度值。

2.方差及灵敏系数

uc2(Δ)=c2(Ca)·u2(Ca)+c2(Cs)·u2(Cs)

c(Ca)=1c(Cs)=-1

3.测量不确定度分量

(1)仪器测量值的标准不确定度u(Ca)

①测量重复性的标准不确定度u1(Ca)

用含有CO混合标准气体对废气分析仪重复性测量6次

仪器测量CO时读数分辨力为0.01×10-2，则其引起的标准不确定度为:

u2(Ca)=0.29×0.01×10-2

=2.9×10-5

仪器测量值u(Ca)的标准不确定度:

u2(Ca)=(2.4×10-5)2+(2.9×10-5)2

=1.42×10-9

u(Ca)=3.8×10-5

(2)标准气体浓度值的标准不确定度u(Cs)

标准气体是由国家标准物质研究ZX定值，其相对扩展不确定度为1%，包含因子k=2。

u(Cs)=4.91×10-2×1%/2

=2.46×10-4

(3)标准不确定度分量一览表(见表4)