T/HIS002—2022 ICS17.040.30 C39 T/HIS002—2022 硅基红外气体传感器 SiliconBasedInfraredGasSensor 2022-04-24发布 2022-05-25实施 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 I前  言 本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文 件的结构和起草规则》的规定起草。 本文件的某些内容可能涉及专利，本文件的发布机构不承担识别 这些专利的责任。 本文件由河南省仪器仪表学会团体标准委员会提出并归口。 本标准起草单位：汉威科技集团股份有限公司、郑州炜盛电子科 技有限公司、河南汉威智慧安全科技有限公司、河南中敏传感器技术 研究院有限公司、华中科技大学、山东大学、中国科学院上海微系统 与信息技术研究所、清华大学、大连理工大学、有研工程技术研究院 有限公司、河南平煤神马聚碳材料有限责任公司、多氟多新材料股份 有限公司。 本标准主要起草人：任红军、金贵新、陈海永、张朋、武传伟、 冯山虎、牛小民、郭琦、王婷、冉顺杰、赵楠、桑小田、杨清永、王 海超、郑国锋、郭东歌、贾林涛、方雁群、朱红岩、李冬、米洛锋、 王栋、张华杰、侯贤祥、陈伟、渠娜娜、刘旭娟、陆漫、张伟华、祖 冰雷、孟庆逍、邢怀昌、王政超、何月、刘欢、易飞、陶继方、徐茂 森、李铁、王翊、王雪、余隽、李中洲、明安杰、赵永敏 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 硅基红外气体传感器 1范围 本标准规定了硅基红外气体传感器的术语和定义、工作原理、技术要求、试验方法、检 验规则和标志等。 本标准适用于光源、探测器等关键部件是硅基的红外气体传感器（以下简称“传感器”）， 主要用于甲醛、丙酮、二氧化硫、氮氧化物和二氧化碳的气体检测。 2规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适 用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。 GB/T191包装储运图示标志 GB12978消防电子产品检验规则 GB/T13384机电产品包装通用技术条件 GB/T16838消防电子产品环境试验方法及严酷等级 3术语和定义 下列术语和定义适用于本文件。 3.1红外气体传感器 一种以红外吸收为基本原理，将被测气体浓度转换成电信号的气体传感器。 3.2预热时间 传感器接通电源后到输出值稳定时的时间间隔称为预热时间。 3.3零点 传感器在浓度大于99.9%的氮气中正常工作时的输出值。 3.4零点漂移 传感器充分预热后，在规定的时间段内，零点输出的变化量。 3.5响应时间 在试验条件下，从传感器接触被测气体至达到稳定值的时间。规定为读取达到稳定值90% 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 的时间作为响应时间。 3.6零点气体 氮气（氮气纯度不低于99.99%）。 4技术要求 4.1总则 传感器应满足第4章的相关要求，并按第5章的规定进行试验，以确认传感器对第4章 要求的符合性。 4.2外观要求 传感器表面应洁净，无腐蚀、生锈、涂覆层脱落现象，无明显划伤、裂痕等机械损伤， 紧固部件无松动。 4.3外形尺寸 传感器外形尺寸的要求：长度≤20mm，宽度≤10mm，高度≤5mm。 4.4技术参数 传感器的技术参数符合表1的规定。 表1传感器的技术参数 测试气体 测量范围 测量误差 长期稳定性 响应时间 甲醛 0～100umol/mol ≤±2%满量程≤±1%满量程 ＜30s丙酮 0～100umol/mol 二氧化硫 0～100umol/mol 氮氧化物 0～50umol/mol 二氧化碳 0～5000umol/mol 4.5贮存 传感器贮存试验后，传感器的测量误差应满足表1的要求。 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 4.6气候环境耐受性 传感器应能耐受表2所规定的气候环境条件下的各项试验，试验期间，传感器不应发出故 障信号。试验后，传感器的测量误差应满足≤±7%满量程的要求。 表2气候环境试验参数 试验名称 试验参数 试验条件 工作状态 高温（运行）试验温度 ℃55±2 正常运行持续时间 h2 低温（运行）试验温度 ℃-20±2 正常运行持续时间 h2 恒定湿热（运行）试 验温度 ℃40±2 正常运行 相对湿度 95%±3% 持续时间 h2 4.7机械环境耐受性 传感器应能耐受表3所规定的机械环境下的各项试验，运行试验期间，传感器不应发出故 障信号。试验后，传感器不应有机械损伤和紧固部位松动，传感器的测量误差应满足≤±5% 满量程的要求。 表3机械环境试验参数 试验名称 试验参数 试验条件 工作状态 振动（正弦）（运行）试验频率范围Hz 10～150 正常运行状态加速度m/s210 扫频速率oct/min 1 轴线数 3 每个轴线扫频次数 1 振动（正弦）（耐久）试验频率范围Hz 10～150 不通电状态加速度m/s210 扫频速率oct/min 1 轴线数 3 每个轴线扫频次数 20 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 4.8稳定性 传感器在正常大气条件下连续工作28d后，测试传感器的测量误差，传感器的测量误差应 满足≤±1%满量程的要求。 5试验方法 5.1试验条件 5.1.1环境条件 如在有关条文中没有说明，试验应在以下正常大气条件下进行： 温度：15℃～35℃； 相对湿度：25%～75%； 大气压力：86kPa～106kPa。 5.1.2试验气体 试验用气体的纯度应不低于99.5%。 5.1.3试验仪器 5.1.3.1气体流量计 流量范围应不小于500ml/min，流量计的准确度级别不低于4级。 5.1.3.2秒表 分度值不大于0.1s。 5.1.4试验气体流量的规定 各种试验时的气体流量均应为（500±20）ml/min。 5.1.5直流电源 a)输出电压：0～30V； b)输出电流：2A。 5.1.6试验准备 a)按制造商规定对传感器进行调零和标定操作； b)传感器应在正常大气环境条件下通电预热20min。 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 5.2外观 用目测的方法检查传感器的外观，结果应满足4.2的要求。 5.3外形尺寸 用卡尺、千分尺、千分表、标准规或其它标准量具仪器检测平面元件的外形尺寸及 关键部位的尺寸，结果应满足4.3的要求。 5.4测量误差试验 传感器通电预热稳定后，通入浓度为满量程60%的标准物质，记录传感器的稳定值,重复 测量三次。根据式（1）计算△C作为传感器的测量误差,传感器的测量误差应满足4.4的要求。 ……………（1） 公式（1）中：C---传感器稳定值的算术平均值； CO---通入传感器气体标准物质的浓度值； R---传感器满量程。 5.5响应时间试验 使传感器处于零点气体环境、正常运行状态下，向传感器通入流量为500ml/min、浓度为 满量程的60%的试验气体，保持60s，记录传感器输出值作为基准值。将传感器置于零点气体 环境中5min，以相同的流量再次向传感器通入浓度为满量程60%的试验气体并开始计时，当传 感器的输出值达到90%基准值时停止计时，记录传感器的响应时间，响应时间应满足4.4的要 求。 5.6贮存试验 将传感器置于低温试验箱内，以不大于1℃/min的降温速率使试验箱内的温度降至-25℃ ±2℃，并保持24h。 将传感器从低温试验箱中取出，放于室内正常环境条件下，恢复至少24h。 将传感器置于高温试验箱内，以不大于1℃/min的升温速率使试验箱内的温度升至55℃ ±2℃，并保持24h。 将传感器从高温试验箱中取出，放于室内正常环境条件下，恢复至少24h。 试验结束后，在正常环境条件下，按5.4的方法测试传感器的测量误差，传感器的测量误 差应满足4.4的要求。 全国团体标准信息平台 T/HIS002—2022 5.7高温试验 将传感器与试验装置放入试验箱中，使传感器处于正常运行状态。以不大于1℃/min的升 温速率使传感器所处的环境温度升至表2规定的温度，并保持2h。在高温环境条件下，按5.4 的方法测试传感器的测量误差，传感器的测量误差应能满足4.6的要求。 5.8低温试验 将传感器与试验装置放入试验箱中，使其处于正常运行状态。以不大于1℃/min的降温速 率使传感器所处的环境温度降至表2规定的温度，并保持2h。在低温环境条件下，按5.4的方 法测试传感器的测量误差，传感器的测量误差应能满足4.6的要求。 5.9恒定湿热试验 将传感器与试验装置放入试验箱中，使其处于正常运行状态。以不大于1℃/min的升温速 率传感器所处的环境温度升至40±2℃，然后以不大于5%/min的加湿速率将环境的相对湿度升 至95%±3%，并保持2h。在湿热环境条件下，按5.4的方法测试传感器的测量误差，传感器的 测量误差应能满足4.6的要求。 5.10振动（正弦）（运行）试验 将传感器按照制造商规定的正常方式刚性安装，使其处于正常运行状态。按GB/T16838 中振动（正弦）（运行）试验规定的试验方法对传感器施加符合表3所示条件的振动（正弦）（运 行）试验。试验结束后，检查传感器的外观及紧固部位，传感器的测量误差应能满足4.7的要 求。 5.11振动（正弦）（耐久）试验 将传感器按照制造商规定的正常方式刚性安装，使其处于正常运行状态。按GB/T16838 中振动（正弦）（耐久）试验规定的试验方法对传感器施加符合表3所示条件的振动（正弦）（耐 久）试验。试验结束后，检查传感器的外观及紧固部位，传感器的测量误差应能满足4.7的要 求。 5.12稳定性试验 使传感