JJF(辽) 570-2025 气体透过量测定仪校准规范

　　辽宁省地方计量技术规范

　　JJF(辽)570—2025

　　气体透过量测定仪校准规范

　　Calibration Specification for Gas TransmittanceMeter

　　2025-12-10发布 2026-01-10实施

　　辽宁省市场监督管理局发 布

　　归口 单 位：辽宁省市场监督管理局

　　主要起草单位：辽宁省计量科学研究院

　　参加起草单位：葫芦岛市计量检定测试所铁岭市计量测试所

　　营口市计量检定测试所

　　本规范由辽宁省计量科学研究院负责解释。

　　本规范主要起草人：

　　滕 飞(辽宁省计量科学研究院)

　　于明(辽宁省计量科学研究院)

　　刘凤健(辽宁省计量科学研究院)

　　参加起草人：

　　谢巧云(葫芦岛市计量检定测试所)

　　胡胜男(铁岭市计量测试所)

　　施 哲(营口市计量检定测试所)

　　刘 楠(沈阳工业大学) 目录

　　引言 II

　　1范围 1

　　2引用文件 1

　　3术语和计量单位 1

　　4概述 2

　　5计量特性 2

　　5.1 温度示值误差 2

　　5.2 温度稳定性 2

　　5.3 气体透过量示值误差 3

　　5.3 气体透过量重复性 3

　　6校准条件 3

　　6.1环境条件 3

　　6.2 校准用标准物质及设备 3

　　7 校准项目和校准方法 3

　　8校准结果表达 6

　　8.1校准记录 6

　　8.2校准结果的处理 6

　　9复校时间间隔 7

　　附录A 校准原始记录格式 8

　　附录B 校准证书内页格式2181 10

　　附录C 气体透过量示值误差测量结果的不确定度评定示例 12

　　附录D 温度示值误差测量结果的不确定度评定示例 15

　　引言

　　JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》和JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

　　本规范的制定参考了GB/T1038.1-2022《塑料 制品薄膜和薄片 气体透过性测试方法 第一部分：差压法》、并参考了GB/T2918-2018《塑料试样状态调节和试验的标准环境》。

　　本规范为首次发布。 气体透过量测定仪校准规范

　　1范围

　　本规范适用于压差法原理气体透过量阻隔性测试包装材料的气体透过量测定仪的校准。

　　注：压差法通常也称为差压法

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　GB/T 2918 塑料试样状态调节和试验的标准环境

　　GB/T1038.1 塑料 制品薄膜和薄片 气体透过性测试方法 第一部分：差压法

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于该规范;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术语和计量单位

　　GB/T1038.1和GB/T 2918界定的及下列术语和定义适用于本规范。

　　3.1 气体透过量 gas transmittance

　　在试验环境下，单位时间内、单位面积上透过塑料薄膜两平行平面的特定气体总量。常用单位为cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)。

　　[来源：GB/T1038.1-2022,3.1,有修改;GB/TGB/T2918-2018 有修改]

　　3.2 气体透过系数gas permeation coefficient

　　气体透过量与薄膜厚度的乘积。单位为mol/(m·s·Pa)。

　　[来源：GB/T1038.1-2022,3.1,有修改;GB/TGB/T2918-2018 有修改] 4概述

　　4.1用途

　　气体透过量测定仪(以下简称测定仪) 主要用于测量塑料薄膜和薄片等包装材料、塑料制品的气体透过量和气体透过系数，广泛应用于计量、质检、科研、包装和材料制造、生产等行业。

　　4.2测量原理

　　差压法(压力传感器法)气体透过量测试仪主要由测试腔、压力传感器、腔体积控制装置、进气装置和真空泵等组成，其测量原理及典型结构如图1所示。将测试试样装夹在测试仪测试腔内，试样将测试腔分为相互独立的低压腔和高压腔。对低压腔和高压腔抽真空，然后向高压腔充入试验气体，用压力传感器测量低压腔内的压力增量。以此确定试验气体由高压腔透过试样到低压腔的气体量。通过对试验结果的计算，即可得到试样气体透过量。

　　图1气体透过量测定仪结构示意图

　　5计量特性

　　5.1 温度示值误差

　　测定仪腔体内温度设定值误差应不大于±1℃。

　　5.2 温度稳定性 测定仪腔体内温度稳定性应不大于0.5℃。

　　5.3 气体透过量示值误差

　　测定仪气体透过量的相对示值误差应不大于±10 cm3/(m²·24h·0.1MPa)。

　　5.4 气体透过量重复性

　　测定仪气体透过量的重复性应不大于3%。

　　注：以上技术指标不用于合格性判定，仅供参考。

　　6校准项目和校准方法

　　6.1 环境条件

　　6.1.1 环境温度：(23±3)℃;相对湿度：≤85%。

　　6.1.2 周围环境无影响仪器正常工作的机械振动和电磁场干扰。

　　6.1.3 实验用氮气和其他气体的浓度一般不低于99.995%。

　　6.2 校准用标准物质及设备

　　6.2.1 气体透过量标准物质：校准应使用气体透过量有证标准物质见表1。

　　表1标准物质

　　标准物质名称 气体透过量标准值cm3/(m² ·24h0.1 MPa) 扩展不确定度

　　cm3/(m²·24 h·0.1 MPa) 125μmPET聚酯薄膜气体透过量标准物质 11.2 2.1(k=2) 300μmPET聚酯薄膜气体透过量标准物质 4.7 1.2(k=2) 6.2.2 铂电阻温度计：测量范围至少满足(10～30)℃,最大允许误差±0.3℃。

　　7校准项目和校准方法

　　7.1 校准前准备

　　7.1.1外观检查

　　测定仪应标识清楚(名称、型号、出厂编号、制造厂名等)，不应存在影响正常使用的机械损伤，各部件齐全，紧固件无松动。 7.1. 2密封性检查

　　测定仪气路应无泄漏。

　　7. 2温度示值误差

　　将温度计的探头固定在仪器的测试腔体中，设定温度为23℃,待仪器温度稳定后每10 min 记录一个数据，连续测量50 min，按公式(1)计算仪器温度示值误差。

　　△t=t0−t(-)(1)

　　式中：

　　△ t——温度示值误差，℃;

　　t(-)——温度测量的平均值，℃:

　　t0—— 温度设定值，℃。

　　7. 3温度稳定性

　　按方法7.2 进行温度设定值误差校准的过程中，得到6 个温度测量值，按公式(2)计算仪器温度的温度稳定性。

　　△t'=tmax −tmin (2)

　　差，

　　式中：

　　△t'——温度稳定性，℃;

　　tmax——温度测量的最大值，℃;tmin——温度测量的最小值，℃。

　　7. 4 气体透过量示值误差

　　根据测定仪的使用方法对其参数进行设定，装入聚酯薄膜气体透过量标准物质，待仪器稳定后，开始气体透过量的测定，每种标准物质测定 3 次，按公式(3)计算平均值与标准物质标准值之间的示值误

　　误差。

　　δ=r—rg (3)

　　式中：

　　δ示值误差，cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　r测量平均值， cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　rg—— 标准物质标准值，cm³/(m²·24h·0.1MPa)。

　　7.5 气体透过量示值重复性

　　在7.4的测量条件下，选用一种聚酯薄膜气体透过量标准物质进行重复测量 3次，按公式(4)计算透过量的示值重复性。

　　式中：

　　s——气体透过量测量重复性，%;

　　rgmax——测量中透过量值最大值，cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　rgmin——测量中透过量值最小值，cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　r——测量的平均值，cm³/(m²·24 h·0.1 MPa)。

　　8校准结果表达

　　8.1校准记录

　　校准记录参考格式参见附录A。

　　8.2校准结果的处理

　　校准证书内页参考格式参见附录B。校准结果应在校准证书上反映，校准证书应至少包括以下内容：

　　a) 标题：“校准证书”;

　　b) 实验室名称和地址;

　　c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d) 证书的唯一性标识(如证书编号)，每页及总页数的标识;

　　e) 客户的名称和地址;

　　f)被校对象的描述和明确标识(如型号、产品编号等);

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用相关时，应说明被校对象的接收日期;

　　h) 如果与校准结果的有效性应用相关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称和代号;

　　j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k) 校准环境的描述;

　　1) 校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m) 对校准规范的偏离的说明;

　　n) 校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;

　　o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书或报告的声明。

　　9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时间间隔。建议复校时间间隔不超过 12个月。

　　附录A 校准原始记录格式

　　气体透过量测定仪校准原始记录格式

　　委托单位 原始记录编号 单位地址 仪器名称 仪器型号 出厂编号 制造单位 校准依据 环境温度 湿度

　　校准用计量标准

　　名称 型号规格 扩展不确定度及最大示值误差 出厂编号 证书编号 有效期

　　一、温度示值误差 设定值： ℃

　　时间(min)

　　0

　　10

　　20

　　30

　　40

　　50

　　平均值

　　测量值(℃) 温度示值误差℃

　　二、温度稳定性

　　温度稳定性℃ 三、气体透过量示值误差 (m²·24h·0.1MPa)

　　腔体

　　标称值 测量值

　　平均值 示值误差 1 2 3 四 、气体透过量示值重复性

　　腔体

　　标称值 测量值

　　平均值

　　S

　　(%) 1 2 3 测量结果不确定度：

　　校准员：核验员：日 期 ：

　　附录B 校准证书内页格式

　　校准证书内页格式

　　证 书编号XXXXXX-XXXX

　　校准机构授权说明： 校准环境条件及地点： 温度 ℃ 地 点 湿度 %RH 其它 校准所依据的技术文件(代号、名称): 校准所使用的主要测量标准：

　　名称

　　测量范围 不确定度/准确度等级

　　证书编号 证书有效期至

　　(YYYY-MM-DD) 证 书 编 号XXXXXX-XXXX 校准结果

　　一、温度示值误差：

　　二、温度稳定性：

　　三、气体透过量示值误差(m²·24h·0.1MPa)

　　腔体

　　标称值 测量值

　　平均值

　　示值误差 1 2 3 四、气体透过量示值重复性(m²·24h·0.1MPa)

　　腔体 标称值 测量值 平均值 S

　　(%) 1 2 3

　　测量结果不确定度： 以下空白

　　附录C 气体透过量示值误差测量结果的不确定度评定示例

　　C.1概述

　　依据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求，对气体透过量测定仪的气体透过量示值误差的不确定度进行评定。在此，以一台型号为 N530 的气体透过量测定仪为例进行不确定度分析。

　　C.2测量模型

　　依据测量方法，测量模型如公式(C.1)。

　　δ=r—rg (C.1)

　　式中：

　　δ示值误差，cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　r测量平均值， cm³/(m²·24h·0.1MPa);

　　rg—— 标准物质标准值，cm³/(m²·24h·0.1MPa)

　　C.3不确定来源

　　不确定度来源主要为：

　　标准物质引入的标准不确定度;

　　测量重复性引入的标准不确定度，包括人员操作、环境条件变化、仪器电源变化引起的漂移等影响。

　　C.4标准不确定度评定

　　C.4.1 标准物质引入的标准不确定度

　　从标准物质证书(GBW(E)130541)查到实验使用的气体透过量标准物质的标准值为 11.2cm³/(m²·24h·0.1MPa),扩展标准不确定度为 U=2.1cm³/(m²·24h ·0.1 MPa)，包含因子k=2，按公式(C.2)计算标准物质引入的标准不确定度为：

　　C.4.2 测量重复性引入的标准不确定度urel(g(—))

　　用 125μm气体透过量标准物质对气体透过量仪进行校准，对其进行重复测量3次，用极差法进行计算，测量结果见表C.1。

　　表C.1测量结果

　　测量次数 1 2 3 平均值 测量结果rg/[(cm³/(m²·24h·0.1MPa)] 11.0 10.8 10. 7 10.8 按公式(C.3) 计算测量重复性引入的标准不确定度为：

　　C.4.3 被测仪器分度值引入的不确定度分量urel2 =0.26%，远小于测量重复性引入的不确定度分量，因此舍去分度值引入的不确定度分量。

　　C.4.4 标准不确定度分量汇总表

　　标准不确定度分量汇总表见表C.2。

　　表C.2标准不确定度分量汇总表

　　不确定度分量 不确定度来源 不确定度

　　urel(g)

　　标准物质引入

　　9.4%

　　urel(g(—))

　　测量重复性引入

　　1.6%

　　C.5合成标准不确定度

　　以上标准不确定度分量互不相关，合成标准不确定度为：

　　C.6扩展不确定度

　　取包含因子 k=2，则气体透过量示值误差测量结果的相对扩展不确定度为：

　　Urel=2×9.5%=19% (k=2)

　　附录D 温度示值误差测量结果的不确定度评定示例

　　D.1概述

　　依据JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》的要求，对气体透过量测定仪的温度示值误差的不确定度进行评定。在此，以一台型号为 N530 的气体透过量测定仪为例进行不确定度分析。

　　D.2测量模型

　　依据测量方法，测量模型如公式(D.1)。

　　△t=t0—t(-)(D.1)

　　式中：

　　△ t——温度设定值误差，℃;

　　t(-)——温度测量的平均值，℃:

　　t0—— 温度设定值，℃。

　　D.3不确定来源

　　不确定度来源主要为：

　　标准铂电阻温度计引入的标准不确定度;

　　测量重复性引入的标准不确定度，包括人员操作、环境条件变化、仪器电源变化引起的漂移等影响。

　　D.4标准不确定度评定

　　D.4.1 标准铂电阻温度计引入的标准不确定度

　　标准铂电阻温度计的最大允许误差为±0.3℃,符合均匀分布，按公式(D.2)计算铂电阻温度计入的标准不确定度为：

　　D.4.2 测量重复性引入的标准不确定度u(t(-))

　　用标准铂电阻温度计对气体透过量仪腔体温度进行校准，对腔体重复测量6次，用贝塞尔公式进行计算，测量结果见表D.1。

　　表D.1测量结果

　　测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值 测量结果rt (℃) 23.27 23.14 22.98 23.32 23.26 23.35 23.22 按公式(D.3) 计算测量重复性引入的标准不确定度为：

　　D.4.3被测仪器分度值引入的不确定度分量ut2=0.0029℃,远小于测量重复性引入的不确定度分量，因此舍去分度值引入的不确定度分量。

　　D.4.4 标准不确定度分量汇总表

　　标准不确定度分量汇总表见表D.2。

　　表D.2标准不确定度分量汇总表

　　不确定度分量 不确定度来源 不确定度

　　u(t)

　　标准铂电阻温度计

　　0.173℃

　　u(t(-))

　　测量重复性引入

　　0.056℃

　　D.5合成标准不确定度

　　以上标准不确定度分量互不相关，合成标准不确定度为：

　　D.6扩展不确定度

　　取包含因子 k=2，则温度示值误差测量结果的扩展不确定度为：

　　U=2×0.182=0.4℃ (k=2)