JJG693-2011 常見問題與故障處理：檢定失敗、示值超差、響應慢、漂移原因

計量檢測專業(yè)人員深度剖析檢定現(xiàn)場常見故障，附解決方案

引言

可燃氣體檢測報警器是石油化工、燃氣輸送、餐飲廚房等場所安全生產的“第一道防線"，屬于國家重點管理的強制檢定計量器具。支撐其準確檢定的核心技術依據，正是 JJG693-2011《可燃氣體檢測報警器檢定規(guī)程》 。該規(guī)程自2011年12月14日起施行，適用范圍包括非礦井作業(yè)環(huán)境中使用的可燃氣體檢測報警器（含可燃氣體檢測儀）的第一次檢定、后續(xù)檢定和使用中檢查。

然而，在實際檢定過程中，檢定人員常常遇到檢定失敗、示值超差、響應時間過長、零點漂移或量程漂移超標等問題。本文依據 JJG693-2011 規(guī)程中的計量性能要求和檢定方法，結合多年現(xiàn)場實踐經驗，深入分析上述四大類常見故障的成因，并提供專業(yè)的解決方案，供計量技術機構、第三方校準公司和工業(yè)企業(yè)的檢測人員參考。

JJG693-2011 是在 JJG693-2004《可燃氣體檢測報警器》和 JJG940-1998《催化燃燒氫氣檢測儀》兩規(guī)程基礎上修訂而成，替代了舊版規(guī)程。相比舊版，新規(guī)程擴大了被檢量程范圍，將量程漂移指標從 ±5%FS 收緊至 ±3%FS，將標準氣體稀釋裝置列入正文，并對示值誤差檢定中的流量控制提出了明確要求。

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一、JJG693-2011 規(guī)程核心計量性能要求概述

根據 JJG693-2011 規(guī)程第3條“計量性能要求"，被檢儀器需滿足以下核心指標：

此外，規(guī)程還規(guī)定了報警功能及報警動作值的要求：有量值顯示的儀器，報警動作值誤差不超過設定值的 ±25%；無量值顯示的儀器，則通過上下濃度標氣檢測來判定報警動作值。

以上指標是判斷儀器是否合格的依據。當檢定過程中發(fā)現(xiàn)示值誤差、響應時間或漂移超標時，檢定結果即為不合格。但值得注意的是，某些情況下故障并非來自儀器本身，而是檢定條件、操作方法或檢定裝置存在問題。

二、檢定失敗——現(xiàn)象、原因與處理方案

2.1 故障現(xiàn)象

檢定失敗在 JJG693-2011 檢定實踐中較為常見，主要表現(xiàn)為：

• 通入標準氣體后，報警器示值無變化或示值異常；
• 報警功能不觸發(fā)或誤報警；
• 儀器無法進入校準/檢定模式；
• 檢定數(shù)據無法通過重復性驗證。

2.2 主要原因分析

（一）氣源與氣路問題

標準氣體是 JJG693-2011 規(guī)程規(guī)定的核心檢定設備之一。規(guī)程明確要求標準氣體一般選用甲烷或異丁烷，濃度范圍在10%~60% LEL，不確定度≤1%，需具有有效期內的檢定/校準證書，可溯源至國家標準物質。實際操作中常見問題包括：

• 標準氣體過期：超出有效期的標準氣體濃度值已不再可靠，直接導致檢定失敗。
• 濃度不匹配：所選標氣濃度未覆蓋報警設定值（通常為25% LEL），無法完成報警動作值檢查。
• 氣路泄漏：管路接頭松動或管路材質不當（如普通橡膠管吸附氣體），導致標準氣體實際濃度低于設定值。
• 流量不穩(wěn)定：根據 JJG693-2011 規(guī)程要求，流量計量程應為0.1~2 L/min，精度±1%。實際檢定中流量忽高忽低會直接造成示值波動，進而導致檢定失敗。

（二）傳感器故障

• 傳感器中毒：催化燃燒型傳感器長期暴露于含硫、磷、砷等化合物的環(huán)境中會中毒失效，靈敏度急劇下降甚至喪失。
• 傳感器老化：傳感器使用壽命通常為2~3年，超過使用期限后響應靈敏度和穩(wěn)定性顯著下降。
• 過濾器堵塞：灰塵或油污堵塞傳感器過濾器，氣體無法正常到達敏感元件。

（三）檢定裝置問題

檢定裝置本身若未經校準或存在故障，將直接影響檢定結果的準確性。按照 JJG693-2011 規(guī)程要求，流量計和秒表需每年送計量機構校準，標準氣體需每半年驗證濃度。

2.3 處理方案

1. 檢查氣源有效性：核對標準氣體瓶上的有效期，超期的標氣必須報廢或重新充裝。
2. 檢漏：每次使用前用檢漏液檢查氣路所有接頭，確保無泄漏。
3. 校準檢定裝置：將流量計、秒表等送具備資質的計量機構定期校準。
4. 更換傳感器或過濾器：若確認傳感器中毒或老化，應立即更換，并在更換后重新進行檢定。

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三、示值超差——成因分析與解決方案

3.1 故障現(xiàn)象

示值超差是指檢定過程中，報警器示值與標準氣體實際濃度之間的偏差超過 JJG693-2011 規(guī)程規(guī)定的 ±5%FS 要求。這是檢定中最常見的不合格項目之一。研究表明，報警功能及報警動作值的檢查、示值誤差、重復性、響應時間這四個項目是影響報警器在關鍵時刻報警與否的關鍵項目，一旦其中一項不合格，其他幾項均會受到影響。

3.2 主要原因分析

（一）氣體流量不當

JJG693-2011 規(guī)程在修訂時專門增加了對流量控制的要求，足見其重要性。當流量小于測量要求時，傳感器表面達不到真實的氣體濃度；當流量過大時，過大的氣流使元件散熱增大，反而降低了靈敏度。實踐經驗表明，正常檢定中大部分控制在500 mL/min左右即可，但不同廠家、不同型號的報警器對流量要求存在差異。

（二）零點漂移未校準

根據 JJG693-2011 規(guī)程，零點漂移應 ≤±2%FS。若檢定前未使用零點氣體（清潔空氣或高純氮氣，純度≥99.99%）對儀器進行零點校準，傳感器基線發(fā)生漂移，直接導致示值誤差超標。

（三）標準氣體選擇錯誤

JJG693-2011 規(guī)程規(guī)定，標準氣體種類應與儀器所測氣體種類相同。若儀器未注明所測氣體種類，可采用異丁烷或丙烷氣體標準物質。然而，不同氣體對催化燃燒式傳感器的響應靈敏度差異顯著——例如苯和醇類氣體的響應靈敏度一個偏高、一個偏低。若選錯標氣種類，示值誤差必然超差。

（四）環(huán)境條件干擾

檢定環(huán)境條件不符合要求也會導致示值誤差偏大。 JJG693-2011 規(guī)程雖未明確規(guī)定環(huán)境溫濕度范圍，但實踐經驗建議檢定環(huán)境溫度控制在0~40℃、濕度＜85% RH。此外，檢定場所需具備良好的通風條件，否則開放性可燃氣體的擴散逃逸會使空氣中可燃氣體含量接近或達到危險下限濃度，導致檢定結果不準確。

3.3 處理方案

1. 調整氣體流量：參照被檢儀器的技術說明書設定流量；若無說明書，可從500 mL/min起步，根據示值穩(wěn)定性微調，并保持流量穩(wěn)定。
2. 嚴格進行零點校準：每次檢定前通入零點氣體，待示值歸零后再進行示值誤差檢定。
3. 選用正確的標準氣體：根據儀器檢測對象選用同種標氣。若儀器用于檢測氫氣，必須使用氫氣標準氣體，而非甲烷替代品。
4. 改善檢定環(huán)境：確保檢定場所通風良好、溫濕度適宜，避免氣流直接吹向檢定區(qū)域。

四、響應時間過長——問題溯源與對策

4.1 故障現(xiàn)象

根據 JJG693-2011 規(guī)程，擴散式儀器的響應時間應 ≤60 秒，吸入式儀器應 ≤30 秒。響應時間過長意味著儀器從接觸氣體到發(fā)出報警的間隔超出安全要求，在真實泄漏場景中可能導致延誤報警，后果嚴重。

4.2 主要原因分析

（一）傳感器老化或污染

傳感器長期使用后，敏感元件的催化活性下降，對氣體的響應速度變慢。傳感器表面被油污、粉塵覆蓋也會阻礙氣體擴散，顯著延長響應時間。

（二）過濾器堵塞

擴散式儀器的氣體擴散通道或過濾器被堵塞，可燃氣體到達傳感器的時間被人為延長。據實踐案例，灰塵過多引起的探測器堵塞是最常見的響應時間超差原因之一。

（三）氣體流量不匹配

對于泵吸式（吸入式）報警器，氣體流量需要與儀器采樣泵的額定流量相匹配。流量過小時，泵吸式報警器無法吸入足夠氣體；流量過大時，可能損壞內部氣路結構。 JJG693-2011 規(guī)程要求檢定裝置配置旁通流量計，以兼容泵吸式和擴散式兩種采樣方式的報警器。

（四）標定罩密封不當

使用標定罩通入標準氣體時，如果標定罩過緊且無溢流口，會在罩內產生正壓，壓縮氣體影響響應時間；如果標定罩過松，外界氣體混入，標準氣體實際濃度偏低，同樣會影響響應時間的測量結果。

4.3 處理方案

1. 清潔傳感器和過濾器：使用干燥軟毛刷或專用清潔工具清理傳感器表面和過濾器，去除灰塵和油污。
2. 檢查流量匹配性：對于泵吸式報警器，確認檢定裝置的輸出流量與被檢儀器的采樣泵流量一致（通常0.5~1.5 L/min）。
3. 正確使用標定罩：確保標定罩與傳感器緊密貼合但不過緊，應有溢流口保持常壓。
4. 更換老化傳感器：若清潔后響應時間仍不達標，應考慮更換傳感器。注意更換傳感器后需重新標定。

五、漂移原因深度分析

5.1 故障現(xiàn)象

漂移是指儀器在未接觸可燃氣體時，示值隨時間發(fā)生的非預期變化。 JJG693-2011 規(guī)程將其分為兩類：零點漂移（≤±2%FS）和量程漂移（≤±3%FS）。值得注意的是，相比舊版 JJG693-2004 中量程漂移指標為 ±5%FS，2011版規(guī)程大幅收緊了量程漂移的要求，體現(xiàn)了對儀器長期穩(wěn)定性更高標準的重視。

5.2 主要原因分析

（一）傳感器自然老化

催化燃燒式傳感器在長期工作過程中，催化載體表面會發(fā)生物理化學變化，導致基線緩慢漂移。這是傳感器固有的特性，也是制定定期檢定周期（一般不超過1年）的根本原因。

（二）環(huán)境溫濕度變化

傳感器對溫度變化較為敏感，環(huán)境溫度的波動會導致熱效應變化，從而引起零點漂移。檢定現(xiàn)場溫濕度超出適宜范圍時，漂移現(xiàn)象尤為明顯。

（三）零點氣體不純

JJG693-2011 規(guī)程規(guī)定零點氣體應為清潔空氣或高純氮氣（純度≥99.99%）。若使用了不純的零點氣體（如含有機雜質的壓縮空氣），儀器示值無法真正歸零，漂移檢查必然不合格。

（四）傳感器中毒后緩慢失活

前文已提及，催化燃燒型傳感器在含硫、磷、砷等化合物的環(huán)境中會中毒。中毒并非瞬間失效，而是一個漸進過程，具體表現(xiàn)為零點漂移量逐漸增大、靈敏度緩慢下降。

5.3 處理方案

1. 嚴格執(zhí)行檢定周期：按照 JJG693-2011 規(guī)程要求，固定式可燃氣體檢測儀的檢定周期一般不超過1年。對于使用環(huán)境惡劣的儀器，可適當縮短檢定周期。
2. 控制檢定環(huán)境：在溫度、濕度穩(wěn)定的環(huán)境下進行檢定，避免空調出風口或陽光直射區(qū)域。
3. 使用高純零點氣體：務必使用符合規(guī)程要求的清潔空氣或高純氮氣進行零點校準。
4. 定期更換傳感器：根據制造商提供的使用壽命和實際使用情況，及時更換老化的傳感器。更換后必須重新檢定合格方可投入使用。
5. 加強日常維護：定期檢查報警器不同部位連接的正確性、報警器內部的干燥度及探頭過濾器的清潔度。

六、總結與建議

JJG693-2011《可燃氣體檢測報警器檢定規(guī)程》 是我國可燃氣體檢測報警器計量檢定的核心技術依據。在實際檢定工作中，檢定失敗、示值超差、響應時間過長、漂移超標是最常見的四大類問題。問題的根源往往交織在一起：既可能是被檢儀器本身的傳感器老化或中毒，也可能是檢定裝置未校準、標準氣體選擇錯誤、氣體流量控制不當、檢定環(huán)境不符合要求，甚至可能是檢定人員操作不規(guī)范所致。

對于計量技術機構和工業(yè)企業(yè)的檢測人員而言，以下幾點值得特別關注：

• 重視檢定前的準備工作。 每次檢定前應檢查標準氣體的有效性和濃度匹配性，檢查檢定裝置（流量計、秒表等）的校準狀態(tài)，檢查被檢儀器的外觀、通電狀態(tài)和傳感器狀況。
• 嚴格遵循規(guī)程中的流量控制要求。 JJG693-2011 規(guī)程在修訂時專門強化了流量控制的重要性，檢定人員應根據被檢儀器的采樣方式和規(guī)格設定適宜的氣體流量，并保持流量穩(wěn)定。
• 建立完善的設備管理臺賬。 對標準氣體、流量計、秒表等檢定設備實行定期校準和溯源管理，確保量值傳遞的準確性。
• 重視檢定人員的專業(yè)培訓。 JJG693-2011 規(guī)程對檢定方法有明確要求，檢定人員需充分理解規(guī)程的技術內涵，掌握正確的操作流程，才能保證檢定結果的科學性和可靠性。

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參考文獻

[1] JJG 693-2011《可燃氣體檢測報警器》國家計量檢定規(guī)程

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[3] 可燃氣體報警器檢定規(guī)程 693-2011.

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[5] 標定受阻？氣體檢測儀常見問題排查與標定成功要點. 山東如特安防, 2025年11月

[6] 可燃氣體報警器在檢測標定中注意事項以及經驗分享. , 2021年5月