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二氧化碳氣體檢測報警器校準規范
Calibration Specification of Carbon Dioxide Gas Detectors and Alarms
2025-06-20 發布2025-09-01 實施
山西省市場監督管理局發布
JJF(晉)5011-2025
山西省地方計量技術規范
JJF(晉)5011-2025
二氧化碳氣體檢測報警器
校準規范
Calibration Specification of Carbon
Dioxide Gas Detectors and Alarms
歸口單位：山西省市場監督管理局
起草單位：山西省檢驗檢測中心(山西省
標準計量技術研究院)
山西省節能中心有限公司
本規范技術條文由山西省檢驗檢測中心負責解釋
JJF(晉)5011—2025
JJF(晉)5011-2025
本規范主要起草人：
衛睿華(山西省檢驗檢測中心(山西省標準計量技術研究院))
戴國鋒(山西省檢驗檢測中心(山西省標準計量技術研究院))
王偉麗(山西省節能中心有限公司)
參加起草人：
薛鵬飛(山西省檢驗檢測中心(山西省標準計量技術研究院))
高麗(山西省檢驗檢測中心(山西省標準計量技術研究院))
董潔(山西省節能中心有限公司)
杜尤(山西省檢驗檢測中心(山西省標準計量技術研究院))
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I
目錄
引言....................................................................... II
1 范圍...................................................................... 1
2 引用文件.................................................................. 1
3 概述...................................................................... 1
4 計量特性.................................................................. 1
5 校準條件.................................................................. 1
5.1 環境條件................................................................ 1
5.2 測量標準及其他設備...................................................... 2
6 校準項目和校準方法........................................................ 2
6.1 校準項目................................................................ 2
6.2 報警器的調整............................................................ 2
6.3 示值誤差................................................................ 3
6.4 重復性.................................................................. 3
6.5 響應時間................................................................ 4
6.6 報警功能................................................................ 4
6.7 漂移.................................................................... 4
7 校準結果的表達............................................................ 5
8 復校時間間隔.............................................................. 5
附錄A 二氧化碳檢測報警器校準記錄........................................... 6
附錄B 校準證書內頁參考格式................................................. 7
附錄C 二氧化碳檢測報警器示值誤差校準結果不確定度評定(示例) ............... 8
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II
引言
本規范依據JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF 1001-2011《通用
計量術語及定義》及JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的要求和格式編寫。
本規范為首次發布。
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1
二氧化碳氣體檢測報警器校準規范
1 范圍
本規范適用于非礦用二氧化碳氣體檢測報警器的校準。
2 引用文件
本規范引用下列文件：
JJG 635-2011《一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器》
GB 12358-2024《作業場所環境氣體檢測報警儀通用技術要求》
3 概述
二氧化碳氣體檢測報警器(以下簡稱“報警器”)主要用于檢測作業場所中二氧化碳
氣體的濃度，通常由檢測單元、信號處理單元、顯示單元和報警單元等組成。報警器將檢
測到的二氧化碳氣體轉換成電信號，經檢測單元處理并以濃度值顯示。當示值達到報警設
定值時，聲、光或振動等報警動作正常。報警器按采樣方式可分為擴散式和泵吸式，按使
用方式可分為固定式和便攜式。
4 計量特性
報警器的計量特性技術要求見表1。
表1 報警器的計量特性技術要求
序號項目技術指標
1 示值誤差±5%FS
2 重復性≤2%
3 響應時間≤60 s
4 報警功能
報警設定值可設定;
聲、光或振動報警功能正常
5 漂移
零點漂移±2%FS
量程漂移±3%FS
注：1.“FS”表示報警器的測量范圍上限，下同。
2.以上技術指標不用于合格性判別，僅做參考。
5 校準條件
5.1 環境條件
5.1.1 環境溫度：(0～40)℃;
5.1.2 相對濕度：≤85%;
5.1.3 工作環境應無影響報警器正常工作的氣體和電磁場，校準現場應保持通風并采
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2
取安全措施。
5.2 測量標準及其他設備
5.2.1 氣體標準物質
氮(空氣)中二氧化碳有證氣體標準物質，相對擴展不確定度不大于2%(k=2)。當
采用氣體稀釋裝置時，稀釋后的標準氣體應滿足上述要求。
5.2.2 零點氣體
純度不小于99.999%的高純氮氣。
5.2.3 秒表
電子秒表：1h 內，最大允許誤差不超過±0.10s。
機械秒表：分辨率不大于0.1s
5.2.4 氣體流量計：
流量計測量范圍(0～1.5)L/min，準確度級別不低于4.0 級。
6 校準項目和校準方法
6.1 校準項目
報警器校準項目包括示值誤差、重復性、響應時間、報警功能、漂移。
6.2 報警器的調整
按照報警器說明書要求對報警器進行預熱。預熱穩定后，按以下方法校準報警器。
圖1 泵吸式二氧化碳氣體檢測報警器校準用設備連接示意圖
校準泵吸式報警器時，按圖1 所示連接氣體標準物質、氣體流量計和被檢報警器，氣
體流量計和旁路氣體流量計均開啟最大流量，校準時保證旁路流量計有氣體排出;
圖2 擴散式二氧化碳氣體檢測報警器校準用設備連接示意圖
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3
校準擴散式報警器時，按圖2 所示連接氣體標準物質、氣體流量計和被檢報警器，應
按照報警器說明書的要求調節流量，若報警器說明書沒有明確要求，則流量一般控制在
(500±50)mL/min。
報警器說明書中對報警器調整有明確要求的，按照其要求調整零點和規定濃度的示
值;若報警器說明書中沒有明確要求，則用高純氮氣調節報警器的零點，用約為滿量程
50%的氣體標準物質調整報警器的示值，在此后實驗中不再對報警器進行調整。
6.3 示值誤差
按6.2 設置流量，報警器零點示值穩定后，依次通入濃度約為滿量程20%、50%和80%
的氣體標準物質，待讀數穩定后記錄報警器示值。每點重復測量3 次，取3 次示值的算術
平均值作為報警器各濃度點的示值。按(1)式計算各濃度點的示值誤差。對于具有多個
量程的報警器，根據報警器不同量程分別選用相應濃度的氣體標準物質。
0 ?100%
?
? ?
R
C C C (1)
式中：
?C——報警器的示值誤差，%FS;
C ——報警器示值的算術平均值， mol/mol;
0 C ——通入報警器的氣體標準物質的濃度值， mol/mol;
R ——報警器測量上限， mol/mol。
6.4 重復性
按6.2 設置流量，通入濃度約為滿量程50%的氣體標準物質，記錄報警器穩定示值i C ，
撤去氣體標準物質。待報警器示值穩定后，再通入上述濃度的氣體標準物質，重復上述測
量6 次。重復性以單次測量的相對標準偏差來表示。按式(2)計算報警器的重復性r s 。
? ?
100%
1
1 1
2
i
r ?
?
? ?
? ?
n
C C
C
s
n
i (2)
式中：
r s ——單次測量的相對標準偏差，%;
i C ——第i 次測量的報警器示值， mol/mol;
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C ——6 次測量的算術平均值， mol/mol;
n——測量次數，n=6。
6.5 響應時間
按6.2 設置流量，通入零點氣體使報警器示值回零，通入濃度約為滿量程50%的氣體
標準物質，待報警器讀數穩定，記錄報警器示值;然后通入零點氣體，待報警器示值穩定
后，再通入上述濃度的氣體標準物質，同時啟動秒表，當報警器的示值達到第1 次穩定值
的90%時停止計時，記錄顯示時間。按上述方法重復測量3 次，取3 次測量的算術平均
值作為報警器的響應時間。
6.6 報警功能
通入濃度大于報警設定值的氣體標準物質，當示值超過報警設定值時，觀察報警器聲、
光或振動報警功能是否正常，并記錄報警器報警時的示值。重復測量3 次，取3 次測量的
算數平均值作為報警器的報警值。
6.7 漂移
報警器的漂移包括零點漂移和量程漂移。
按6.2 設置流量，通入零點氣體使報警器回零，待報警器讀數穩定后，記錄報警器初
始零點顯示值，然后通入濃度約為滿量程80%的氣體標準物質，記錄報警器初始量程顯
示值，撤去氣體標準物質。便攜式報警器每間隔15 min 重復上述步驟一次，連續運行1 h。
固定式報警器每間隔1 h 重復上述步驟一次，連續運行4 h。同時記錄報警器第i 次零點
顯示值及第i 次量程顯示值(i=0，1，2，3，4)。
按式(3)計算零點漂移? zi，取絕對值最大的? zi 作為報警器的零點漂移。
0 ?100%
?
? ?
R
A Azi z
zi (3)
按式(4)計算量程漂移Δsi，取絕對值最大的Δsi 作為報警器的量程漂移。
? ? ? ? 0 0 ?100%
? ? ?
? ?
R
A A A Asi zi s z
si (4)
式中：
Az0——報警器初始零點顯示值，mol/mol;
As0——報警器初始量程顯示值，mol/mol;
Azi——報警器第i 次零點顯示值，mol/mol;
Asi——報警器第i 次量程顯示值，mol/mol;
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zi ? ——零點漂移，%FS;
si ? ——量程漂移，%FS;
7 校準結果的表達
校準結果應在校準證書上反映，校準證書應至少包括以下信息：
a) 標題“校準證書”;
b) 實驗室名稱和地址;
c) 進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同);
d) 證書的唯一性標識(如編號)，每頁及總頁數的標識;
e) 客戶的名稱和地址;
f) 被校對象的描述和明確標識;
g) 進行校準的日期，如果與校準結果的有效性和應用有關時，應說明被校對象的接
收日期;
h) 如果與校準結果的有效性應用有關時，應對被校樣品的抽樣程序進行說明;
i) 校準所依據的技術規范的標識，包括名稱及代號;
j) 本次校準所用測量標準的溯源性及有效性說明;
k) 校準環境的描述;
l) 校準結果及其測量不確定度的說明;
m) 對校準規范的偏離的說明;
n) 校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識;
o) 校準結果僅對被校對象有效的聲明;
p) 未經實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。
8 復校時間間隔
建議復校間隔時間為1 年，使用特別頻繁時應適當縮短。在使用過程中經過修理或更
換重要器件后一般需重新校準。
由于復校間隔時間的長短是由報警器的使用情況、使用者、報警器本身質量等因素所
決定，因此，用戶可根據實際使用情況自主決定復校時間間隔。
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附錄A
二氧化碳檢測報警器校準記錄
委托單位制造廠商
規格型號出廠編號
測量范圍校準依據
校準日期校準環境條件溫度： ℃，相對濕度： %
校準地點證書(記錄)編號
校準員核驗員
校準所用計量標準
名稱測量范圍不確定度/準確度等級/最大允許誤差證書編號有效期至
序號校準項目校準結果
1 示值誤差
標氣濃度
mol/mol
顯示值
平均值
示值
誤差
(%FS)
擴展不確定
1 2 3 度(k=2)
2 重復性
標氣濃度
mol/mol
顯示值(%) 重復性
1 2 3 4 5 6 平均值(%)
3 響應時間
標氣濃度
mol/mol
測量值
平均值(s)
1 2 3
4 報警功能
報警動作值
mol/mol
1 2 3 平均值
聲、光或振動
報警功能
正常□ 不正常□
5 漂移
時間
0min/
0h
15min
/1h
30min
/2h
45min
/3h
60min
/4h
零點漂移
(%FS)
量程漂移
(%FS)
零點值
量程值
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附錄B
校準證書內頁參考格式
證書編號：
校準地點及環境條件：
校準地點
溫度℃ 相對濕度%
校準所用主要計量標準器具
名稱測量范圍
不確定度/準確度等級/最
大允許誤差
證書編號有效期至
校準結果
校準項目技術要求校準結果
示值誤差±5 % FS
標氣濃度值示值誤差
擴展不確定度
(k=2)
重復性≤2 %
響應時間≤60 s
報警功能
報警動作值(mol/mol)
聲、光或振動報警?正常?不正常
漂移
零點漂移±2%FS
量程漂移±3%FS
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附錄C
二氧化碳檢測報警器示值誤差校準結果不確定度評定(示例)
C.1 報警器的校準
C.1.1 環境條件：符合本規范的環境條件。
C.1.2 測量標準：二氧化碳氣體有證標準物質，相對擴展不確定度Urel=2%，k=2。
C.1.3 被測報警器：二氧化碳檢測報警器。測量范圍：(0～5)%及(0～100)%。
C.1.4 測量方法：報警器零點穩定后，按照報警器說明書調整零點和示值。依次分別通入
濃度約為滿量程20%、50%、80%的氣體標準物質。每點重復測量3 次，3 次示值的算術平
均值與氣體標準物質濃度值的差值為該報警器的示值誤差。
C.2 測量模型
測量模型以示值誤差的形式給出：
0 ? 100 %
?
? ?
R
c c c
(式1)
式中：
?c——報警器的示值誤差，% FS;
c ——報警器的算術平均值，mol/mol;
0 c ——氣體標準物質濃度值，mol/mol;
R ——報警器測量上限，mol/mol。
根據測量模型，各輸入量的不確定度彼此不相關，則合成標準不確定計算公式為：
( ) ( ) ( ) 0
2 2
2
2 2
1 u c c u c c u c c ? ? ? (式2)
靈敏系數：
c R
c c 1
1 ?
??
??
?
c R
c c 1
0
2 ? ?
??
??
?
則：
( ) 1 ( ) ( ) 0
u2 c u2 c
R
u c c ? ? ? (式3)
C.3 測量不確定度來源
C.3.1 二氧化碳氣體有證標準物質定值引入的不確定度。
C.3.2 測量重復性引入的不確定度。環境條件、人員操作、流量控制等各種隨機因素，
體現在測量重復性中。
C.4 標準不確定度評定
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C.4.1 二氧化碳氣體有證標準物質定值引入的標準不確定度( ) 0 u c
采用二氧化碳氣體有證標準物質，其定值相對擴展不確定度為2%，包含因子k=2，
則氣體標準物質定值引入的標準不確定度為：
2
( ) 0 2% ?
? ? c
k
u x a s (式4)
校準點1.01%： ( ) ? s u x 0.01%
校準點2.50%： ( ) ? s u x 0.02%
校準點4.00%： ( ) ? s u x 0.04%
校準點20.0%： ( ) ? s u x 0.2%
校準點49.9%： ( ) ? s u x 0.5%
校準點80.2%： ( ) ? s u x 0.8%
C.4.2 測量重復性引入的標準不確定度( ) 1 u c
對測量范圍為(0～5)%的報警器分別通入濃度為1.01%、2.50%、4.00%的二氧化碳氣
體有證標準物質，重復測量10 次。對測量范圍為(0～100)%的報警器分別通入濃度為
20.0%、49.9%、80.2%的二氧化碳氣體有證標準物質，重復測量10 次。具體測量數據列
于表1：
表1 各校準點測量數據
測量范圍為(0～5)%
氣體標準物質
濃度值
%
報警器示值%
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
1.01 1.14 1.16 1.17 1.09 1.18 1.14 1.10 1.09 1.15 1.19
2.50 2.66 2.69 2.73 2.64 2.75 2.70 2.69 2.78 2.77 2.65
4.00 4.13 4.11 4.10 4.09 4.16 4.13 4.09 4.12 4.14 4.16
測量范圍為(0～100)%
20.0 20.3 19.8 20.1 19.8 20.2 20.5 19.9 19.8 19.9 20.7
49.9 51.0 51.2 51.6 51.7 51.6 51.3 51.3 51.4 51.5 51.4
80.2 81.1 81.5 81.4 81.5 81.7 81.6 81.3 81.4 81.6 81.3
各檢定點分別按式5 計算實驗標準偏差，各檢定點相應的標準不確定度可按式6 計算：
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10
10 1
10
1
( )2
?
? ?
? i?
i c c
s (式5)
3
( ) s
n
u c ? s ? (式6)
注：本規范規定，每個校準點重復測量3 次，取3 次示值的算術平均值作為報警器示值，故n=3。
各校準點的實驗標準偏差s 與標準不確定度( ) 1 u c 的計算結果見表2
表2 各校準點的實驗標準偏差s與標準不確定度( ) 1 u c
測量范圍為(0～5)%
氣體標準物質濃度值% 儀器示值(平均值) s u(c)
1.01 1.14 0.04 0.02
2.50 2.71 0.05 0.03
4.00 4.13 0.02 0.01
測量范圍為(0～100)%
20.0 20.10 0.32 0.18
49.9 51.40 0.21 0.12
80.2 81.44 0.18 0.10
C.4.3報警器分辨力引入的標準不確定度( ) 2 u c ，采用B類方法進行評定。對測量范圍為(0～
5)%的報警器，分辨力為0.01%，即區間半寬度為0.005%，對測量范圍為(0～100)%的報
警器，分辨力為0.1%，即區間半寬為0.05%，假設為均勻分布，即k ? 3：
( ) 1 u c =
3
0.005 =0.0029% ( ) 2 u c =
3
0.05 =0.029%
注：一般在重復性引入的標準不確定度和分辨力引入的標準不確定度兩個中取較大者作為輸入量
u(c) 的標準不確定度。
因不同量程報警器分辨力引入的標準不確定度均小于測量重復性引入的標準不確定
度，故忽略分辨力引入的標準不確定度。
C.5 合成標準不確定度
C.5.1 標準不確定度分量匯總
各標準不確定度分量匯總見表3
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表3 標準不確定度一覽表
不確定度來源濃度點(%)
標準不確定度值
u(c)(%)
測量重復性引入的標準不確定度
1.01 0.02
2.50 0.03
4.00 0.01
二氧化碳氣體標準物質引入的標準不確
定度( ) 0 u c
1.01 0.01
2.50 0.02
4.00 0.04
不確定度來源濃度點(%)
標準不確定度值
u(c)(%)
測量重復性引入的標準不確定度
20.0 0.18
49.9 0.12
80.2 0.10
二氧化碳氣體標準物質引入的標準不確
定度( ) 0 u c
20.0 0.2
49.9 0.5
80.2 0.8
C.5.2 合成標準不確定度
合成標準不確定為：
( ) 1 ( ) ( ) 0
u2 c u2 c
R
u c c ? ? ? (式7)
對于測量范圍為(0～5)%的報警器：
校準點1.01%： =0.45%FS
校準點2.50%： =0.73%FS
校準點4.00%： =0.82%FS
對于測量范圍為(0～100)%的報警器：
校準點20.0%： =0.27%FS
校準點49.9%： =0.52%FS
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校準點80.2%： =0.81%FS
C.6 擴展不確定度
取包含因子k=2，則各檢定點示值誤差的擴展不確定度按式8 計算：
U ? k ?uc (式8)
對于測量范圍為(0～5)%的報警器：
校準點1.01%： =0.9%FS，k ? 2;
校準點2.50%： =1.5%FS，k ? 2;
校準點4.00%： =1.6%FS，k ? 2。
對于測量范圍為(0～100)%的報警器：
校準點20.0%： =0.6%FS，k ? 2;
校準點49.9%： =1.1%FS，k ? 2;
校準點80.2%： =1.7%FS，k ? 2。
