标准氡室内氡气体积活度的计算方法与测量验证
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监 测 仪 器 为PQ2000PRO型 氡 体 积 活 度 测 量 仪 ， 仪 器 校 准
系数为1.0；当氡室内氡体积活度达到目标值后 ，关闭氡
源，连续监测65h，每次测量时间为60min。 实验数据如表
1所示。
表1 λL测量数据
氡室内初始氡体积活度C0 小于20Bq/m3，按式（5）计 算可知， 装置连续补氡1480min， 氡室内氡体积活度为 4000Bq/m3。
70 中国计量 China Metrology 2010. 6
盘，传感器采用高灵敏度的光电传感器，应用采集卡 将钟罩的气体排量信号、被检表的示值信号、管路温 度 信 号 、 管 路 压 力 信 号 采 集 出 来 ， 通 过 COM 串 口 传 输 给上位机及计算机，输入的参数由计算机对温度信号 及压力信号自动补偿，并且将实际值和测量值的信号 与JJG165-2005《钟 罩 式 气 体 流 量 标 准 装 置 》 检 定 规 程 规定的基本误差进行比较运算，最后将运算结果打印 出来。
）
（5）
氡室内氡体积活度测 量结 果为A=N×k=4008Bq/m3， 与 期 望 值 的 相 对 偏 差 σ=（A-4000）/4000=0.2%。
测量结果A的合成标准不确定度
%
uc= 姨u2（k）+u2（N）
u（k）=1.25%，u（N）=0.86%
所以uc= 姨% 0.01252+0.00862 =1.52%
衰变常数，s-1；v— ——226Ra源的氡产生率 （析出率），Bq/s；
V— — — 标 准 氡 室 的 体 积 ，m3。
事实上，由于镭源产生的氡气在输入氡室的过程中
存在管壁及箱体内表面吸附，当环境温度变化时可引起
氡室内外产生微小的正/负压差， 正压差下氡室及管道
可能产生微量泄漏，导致氡的损失，负压差下环境空气
式（3）经过转换可得到式（4）：
λL＝－λ－
1 Δt
ln
Ct′ Ct
（4）
由式（4）可知，通过准确测量氡 体积 活度 衰减 的起
始 值 和 经 过 Δt 时 间 衰 减 后 的 值 ， 可 以 求 得 装 置 的 吸 附 与
泄 漏 常 数λL。 测 量 条 件 ：设 定 氡 体 积 活 度 目 标 值 Ct为 2300Bq·m-3；
表1数 据 表 明 ，停 止 补 氡 后 ，氡 体 积 活 度 Ct′随Δt增 大
而 变 小 ，随 着 监 测 时 间 的 增 加 ，λL的 测 量 结 果 趋 于 稳 定 。 按 （35~65）h的7个 测量 值取 平均 值，得到 装置 的吸 附与
泄漏常数λL为2.67×10-6， 则氡室氡体积活度的衰变常数 为
程中氡体积活度的变化仍服从指数衰减规律，即
λc＝λ＋λL 式 中 ：λL— — — 氡 室 的 吸 附 与 泄 漏 常 数 。 此连续监测过程中氡体积活度的计算公式为
C ′=C e-（λ+λL）（t′-t）
t
t
t′-t=Δt
即Ct′=Cte-（λ+λL）Δt
（3）
式 中 ：Ct′— — — 停 止 加 氡 后 t′时 刻 氡 室 内 氡 体 积 活 度 。
度值可以由下式计算：
CT=C0e-λt+
v λ×V
（1-e-λwenku.baidu.com）
（1）
式中：CT— ——T时刻标准氡室内氡气的体积活度值 ，
Bq/m3；C0— — —标 准 氡 室 内 氡 气 的 体 积 活 度 初 始 值 ，Bq/m3； t— ——氡源向氡室输入氡气的时间 （从初始时刻流气式
226Ra 固 体 源 向 氡 室 补 氡 到 T 时 刻 ），s；λ— ——226Ra 核 素 的
1.测 量 条 件 标 准 氡 室 设 定 氡 体 积 活 度 期 望 值 为 4000（Bq/m3）， 由系统自动完成补氡，并进入氡体积活度稳定性的自控 模式 ，在氡 与其 子体 达到 平衡 （约 需3h）后 ，进行 氡体 积 活度测量，测量时环境条件如表2所示。 表2 测量时的环境条件
2.测 量 方 法 用 AlphaGuardPQ2000PRO 型 测 氡 仪 进 行 主 动 式 循 环取 样测 量，测 量时 间10min，连 续重 复 测 量10次 ，取 算 术平均值。 3.测 量 结 果 及 其 不 确 定 度 氡室内氡体积活度测量值等于读数平均值乘以测 量仪器的刻度系数，测量结果如表3所示。 表3 氡室内氡体积活度测量结果
CT=C0e-λt+
v λc×V
（1-e-λc t
）
（2）
式中：λc— ——氡室氡体积活度的衰变常数， 其 包含 了自然衰变、吸附与泄漏等因素。
标准氡室的体积可以准确测定 ，222Rn核素的衰变常
数λ为2.1×10-6s-1，226Ra源 的 氡 产 生 率λ 通 常 由 固 体 镭 源
的证书提供， 初始氡体积活度C0 可通过仪器测量获得。 只 要 确 定 氡 室 氡 体 积 活 度 的 衰 变 常 数 λc， 就 可 根 据 加 氡 时 间 ，按 式 （2 ）准 确 计 算 氡 室 内 氡 的 体 积 活 度 。
三、结论与讨论 1．标 准 氡 室 氡 体 积 活 度 可 以 按 照 氡 源 的 参 数 通 过 理 论计算获得，但由于存在吸附、泄漏等因素，在计算过程
69 2010. 6 中国计量 China Metrology
技术篇 科研与实践
中还必须对计算模式进行相应的泄漏与吸附修正。 泄漏 与 吸 附 常 数 λL与 装 置 的 密 封 、保 温 等 性 能 以 及 实 验 室 环 境条件密切相关，可通过实验方法获得。
技术篇 科研与实践
标准氡室内 氡气体积活度的计算方法与测量验证
□王振基 唐方东 何林锋 张雄杰
标准氡室是第三代参考氡源，也称为氡环境试验装
置， 可以在确定的环境条件下提供具有准确量值的氡
气，通常用于测氡仪器的刻度以及氡与其子体的行为研
究。 当标准氡室与标准氡体积活度测量仪器、氡体积活
度 与 温 湿 度 控 制 系 统 组 成 测 氡 仪 检 定/校 准 装 置 时 ， 氡
4．对 于 中 小 型 的 氡 室 ， 氡 源 的 活 度 较 低 ， 约 为 （1~ 100）kBq，其 活 度 值 的 不 确 定 度 较 大 ；氡 产 生 率 事 实 上 也 是通过实验方法测定的，其本身具有不稳定性，测量结 果的不确定度也很大，并且由于管壁吸附和微量泄漏的 存 在，在 氡室使 用过 程中 ，吸附 与 泄 漏 常 数 也 可 能 发 生 改 变。 因此，理论计算的结果主要用作氡体积活度调节控制 的依据和参考值， 准确的氡体积活度值需要进行定期的 测量验证，尤其是作为计量标准提供的约定真值，为确保 其溯源性， 必须以标准仪器的测量值作为检定/校准时 的约定真值。
实验方法：开启装置控制系统，由氡源向氡室内输
入氡气，当氡体积活度达到预定值Ct后即停止输氡。 此 时起，氡室内的氡将以自然衰变规律减弱，当存在吸附
和泄漏时，衰减的速度会增加。 从停止输氡时刻开始，用
科研与实践 技术篇
标准测氡仪连续监测氡室内氡体积活度的变化。 按照氡
的吸附和泄漏率近似为一个常数的假设，则氡的衰减过
2．标准氡室对氡的吸附与箱体及管道的材料有关，氡 气的泄漏与氡室箱体内外的气压差有关， 由于氡室箱体 是密闭的，当氡室内外存在明显的温度差异时，将产生气 压差，导致氡室内氡气的外泄或环境气体的吸入。 因此， 在实验室环境条件发生明显变化时必须重新测定λL的值。
3．氡 体 积 活 度 的 理 论 计 算 方 式 可 应 用 于 氡 室 氡 体 积 活度的调控，依据计算模式计算，可以预先设定补氡时 间，结合智能化控制技术可以在不使用仪器监测的条件 下自动补氡到预定的目标值。
体积活度实际衰减系数，从而确立氡发生器为流气式固
体氡源的标准氡室氡体积活度的计算方法。
一、氡室内氡体积活度的理论计算
222
226
氡（ Rn）是 Ra的衰变子体，氡室内氡的活度可以
由标准固体镭源的氡产生率通过理论计算获得。
1.计 算 公 式 与 参 数
使用流气式 226Ra固体源的标准氡室，氡气的体积活
氡的吸附和泄漏率近似为一个常数的假设，通过对
该常数的实验方法测定和氡室内氡体积活度的测量加
以验证。
2.氡室氡体积活度的衰变常数的测定
λc与 装 置 的 特 性 以 及 环 境 条 件 的 控 制 有 关 ，在 确 定 的 环 境 温 湿 度 条 件 下 ，装 置 的 吸 附 与 泄 漏 常 数 λL可 以 由 实验获得。
λc=λ+λL=4.77×10-6 二、氡室内氡体积活度的测量验证
将泄漏与吸附常数λL的测定值和氡室体积V、 氡产
生 率 v的 值 代 入 氡 室 内 氡 浓 度 计 算 公 式 （2），得 到 氡 室 内
氡体积活度的计算公式为
-6
Ct=C0e-λt+1.158×104（1-e-（4.77×10
）t
一、工作原理 本 装 置 钟 罩 的 型 号 是 200L， 采 用 串 联 法 进 行 检 定， 可同时检定8只燃气表。 本装置主要由钟罩、液 槽、指示机构、气体试验管路、温度压力补偿装置、控 制机构等组成。本装置的标准装置主要由钟罩的容积 决定，指示准确度主要由机械光码盘决定。 当钟罩放 入液槽内，通过液体组成密闭的容器。 当钟罩向下运 动时，钟罩内的气体将排出，通过试验管路进入被检 燃气表， 通过指示机构读出钟罩排出的气体体积，与 被检燃气表显示的体积进行比较，即可得出被检表的 基本误差。 二、系统改造方案 在本方案中， 使用增量型旋转编码器来代替光码
68 中国计量 China Metrology 2010. 6
会吸入，当温差变化频繁时，反复的泄漏和吸入循环，将 导致氡室内氡的明显损失， 从而影响计算结果的准确。 由于吸附和泄漏的存在，需对计算公式进行修正。
氡 实 验 室 由 中 央 空 调 控 制 ，温 度 变 化 范 围 在 ±2℃ 以 内；氡室箱体由夹胶钢化玻璃制作，保温性能好、对氡的 吸附弱；由实验室温度变化引起的氡室箱体内温度变化 范围更小，其过程亦缓慢，由此导致的箱体内外压差变 化也同样很小且缓慢；并且经过一段时间后，箱体对氡 的吸附趋于饱和（吸附与解吸达到平衡）。 在此条件下， 吸附与泄漏是一个变化幅度不大、相对平稳的过程。 于 是我们假设氡的吸附和泄漏率近似为一个常数， 则式 （1 ）可 修 正 为
作者单位【王振基 唐方东 何林锋 上海市计量 测试技术研究院、张雄杰 东华理工大学】 计
钟罩式气体流量标准装置的自动化改造
□刘立生 李全
钟罩式气体流量标准装置具有计量特性稳定、易于 标定的特点，是目前在各计量技术机构和燃气表生产厂 家普遍使用的气体流量标准装置。 但目前大部分在用的 钟罩流量标准装置还采用人工读数，人工读数存在读数 误差较大、人为影响因素多、效率低等问题，并且该钟罩 还存在机械震动、温度波动、瞬间压力波动等因素的干 扰。 因此，通过计算机技术的应用，结合国内外同类设备 的使用经验，对计量技术机构的国产钟罩进行自动化改 造，以满足计量准确的要求。
氡体积活度测量服从正态分布， 取A置信概率p= 95%，包 含 因 子k=2，得 氡 体 积 活 度 测 量 结 果 的 扩 展 不 确 定 度 为 Urel=3.04%。
测量结果与理论计算相符，表明实验测定的泄漏与 吸 附 常 数λL是 准 确 的 ，由 此 证 明 ，在 确 定 的 环 境 条 件 下 ， 对于性能状态稳定的标准氡室，其氡体积活度可以通过 计算的方法获得。
1.传 感 器 选 择 传 感 器 采 用 Qmron 的 E6B2 增 量 型 旋 转 编 码 器 ， 每 旋 转1圈输出2000个脉冲，有A、B、Z三相脉冲输出。 装在被 检燃气表内 传感 器采 用Honeywell的HOA0890-T51光电 传感器， 计数器每转动10L， 光电传感器将输出10个脉 冲， 该传感器的分辨率比以往的传感器提高了几百倍， 灵敏度与稳定性也有很大的提高。 使用该传感器不仅提 高了测量准确度，同时还提高了检定效率。 我们选用的Pt100温度传感器， 分别安装于钟罩的 出口、第一只表的进气口、最后一只表的出气口，用以测 量 钟 罩 和 被 检 表 处 的 温 度 ，并 采 用 了 DAC-8013E 三 路 热 电 阻 输 入 模 块 和 DAC-8520通 信 模 块 。 2.编 码 器 的 传 动 机 构 参考国外同类装置的经验， 取消了原链轮及齿轮，
室内氡气的体积活度值即为校准测氡仪时氡气体积活
度的约定真值。 标准氡室内的氡气由固体或液体标准镭
源产生，其体积活度通常用仪器直接测量定值。 在已知
镭源氡析出率和氡室准确体积的条件下，氡室内氡的体
积活度也可以通过理论计算获得，但是由于在氡气的输
送过程中存在吸附、泄漏等因素，因此按理论公式计算
的结果往往存在较大误差。 本文拟通过实验方法确定氡
系数为1.0；当氡室内氡体积活度达到目标值后 ，关闭氡
源，连续监测65h，每次测量时间为60min。 实验数据如表
1所示。
表1 λL测量数据
氡室内初始氡体积活度C0 小于20Bq/m3，按式（5）计 算可知， 装置连续补氡1480min， 氡室内氡体积活度为 4000Bq/m3。
70 中国计量 China Metrology 2010. 6
盘，传感器采用高灵敏度的光电传感器，应用采集卡 将钟罩的气体排量信号、被检表的示值信号、管路温 度 信 号 、 管 路 压 力 信 号 采 集 出 来 ， 通 过 COM 串 口 传 输 给上位机及计算机，输入的参数由计算机对温度信号 及压力信号自动补偿，并且将实际值和测量值的信号 与JJG165-2005《钟 罩 式 气 体 流 量 标 准 装 置 》 检 定 规 程 规定的基本误差进行比较运算，最后将运算结果打印 出来。
）
（5）
氡室内氡体积活度测 量结 果为A=N×k=4008Bq/m3， 与 期 望 值 的 相 对 偏 差 σ=（A-4000）/4000=0.2%。
测量结果A的合成标准不确定度
%
uc= 姨u2（k）+u2（N）
u（k）=1.25%，u（N）=0.86%
所以uc= 姨% 0.01252+0.00862 =1.52%
衰变常数，s-1；v— ——226Ra源的氡产生率 （析出率），Bq/s；
V— — — 标 准 氡 室 的 体 积 ，m3。
事实上，由于镭源产生的氡气在输入氡室的过程中
存在管壁及箱体内表面吸附，当环境温度变化时可引起
氡室内外产生微小的正/负压差， 正压差下氡室及管道
可能产生微量泄漏，导致氡的损失，负压差下环境空气
式（3）经过转换可得到式（4）：
λL＝－λ－
1 Δt
ln
Ct′ Ct
（4）
由式（4）可知，通过准确测量氡 体积 活度 衰减 的起
始 值 和 经 过 Δt 时 间 衰 减 后 的 值 ， 可 以 求 得 装 置 的 吸 附 与
泄 漏 常 数λL。 测 量 条 件 ：设 定 氡 体 积 活 度 目 标 值 Ct为 2300Bq·m-3；
表1数 据 表 明 ，停 止 补 氡 后 ，氡 体 积 活 度 Ct′随Δt增 大
而 变 小 ，随 着 监 测 时 间 的 增 加 ，λL的 测 量 结 果 趋 于 稳 定 。 按 （35~65）h的7个 测量 值取 平均 值，得到 装置 的吸 附与
泄漏常数λL为2.67×10-6， 则氡室氡体积活度的衰变常数 为
程中氡体积活度的变化仍服从指数衰减规律，即
λc＝λ＋λL 式 中 ：λL— — — 氡 室 的 吸 附 与 泄 漏 常 数 。 此连续监测过程中氡体积活度的计算公式为
C ′=C e-（λ+λL）（t′-t）
t
t
t′-t=Δt
即Ct′=Cte-（λ+λL）Δt
（3）
式 中 ：Ct′— — — 停 止 加 氡 后 t′时 刻 氡 室 内 氡 体 积 活 度 。
度值可以由下式计算：
CT=C0e-λt+
v λ×V
（1-e-λwenku.baidu.com）
（1）
式中：CT— ——T时刻标准氡室内氡气的体积活度值 ，
Bq/m3；C0— — —标 准 氡 室 内 氡 气 的 体 积 活 度 初 始 值 ，Bq/m3； t— ——氡源向氡室输入氡气的时间 （从初始时刻流气式
226Ra 固 体 源 向 氡 室 补 氡 到 T 时 刻 ），s；λ— ——226Ra 核 素 的
1.测 量 条 件 标 准 氡 室 设 定 氡 体 积 活 度 期 望 值 为 4000（Bq/m3）， 由系统自动完成补氡，并进入氡体积活度稳定性的自控 模式 ，在氡 与其 子体 达到 平衡 （约 需3h）后 ，进行 氡体 积 活度测量，测量时环境条件如表2所示。 表2 测量时的环境条件
2.测 量 方 法 用 AlphaGuardPQ2000PRO 型 测 氡 仪 进 行 主 动 式 循 环取 样测 量，测 量时 间10min，连 续重 复 测 量10次 ，取 算 术平均值。 3.测 量 结 果 及 其 不 确 定 度 氡室内氡体积活度测量值等于读数平均值乘以测 量仪器的刻度系数，测量结果如表3所示。 表3 氡室内氡体积活度测量结果
CT=C0e-λt+
v λc×V
（1-e-λc t
）
（2）
式中：λc— ——氡室氡体积活度的衰变常数， 其 包含 了自然衰变、吸附与泄漏等因素。
标准氡室的体积可以准确测定 ，222Rn核素的衰变常
数λ为2.1×10-6s-1，226Ra源 的 氡 产 生 率λ 通 常 由 固 体 镭 源
的证书提供， 初始氡体积活度C0 可通过仪器测量获得。 只 要 确 定 氡 室 氡 体 积 活 度 的 衰 变 常 数 λc， 就 可 根 据 加 氡 时 间 ，按 式 （2 ）准 确 计 算 氡 室 内 氡 的 体 积 活 度 。
三、结论与讨论 1．标 准 氡 室 氡 体 积 活 度 可 以 按 照 氡 源 的 参 数 通 过 理 论计算获得，但由于存在吸附、泄漏等因素，在计算过程
69 2010. 6 中国计量 China Metrology
技术篇 科研与实践
中还必须对计算模式进行相应的泄漏与吸附修正。 泄漏 与 吸 附 常 数 λL与 装 置 的 密 封 、保 温 等 性 能 以 及 实 验 室 环 境条件密切相关，可通过实验方法获得。
技术篇 科研与实践
标准氡室内 氡气体积活度的计算方法与测量验证
□王振基 唐方东 何林锋 张雄杰
标准氡室是第三代参考氡源，也称为氡环境试验装
置， 可以在确定的环境条件下提供具有准确量值的氡
气，通常用于测氡仪器的刻度以及氡与其子体的行为研
究。 当标准氡室与标准氡体积活度测量仪器、氡体积活
度 与 温 湿 度 控 制 系 统 组 成 测 氡 仪 检 定/校 准 装 置 时 ， 氡
4．对 于 中 小 型 的 氡 室 ， 氡 源 的 活 度 较 低 ， 约 为 （1~ 100）kBq，其 活 度 值 的 不 确 定 度 较 大 ；氡 产 生 率 事 实 上 也 是通过实验方法测定的，其本身具有不稳定性，测量结 果的不确定度也很大，并且由于管壁吸附和微量泄漏的 存 在，在 氡室使 用过 程中 ，吸附 与 泄 漏 常 数 也 可 能 发 生 改 变。 因此，理论计算的结果主要用作氡体积活度调节控制 的依据和参考值， 准确的氡体积活度值需要进行定期的 测量验证，尤其是作为计量标准提供的约定真值，为确保 其溯源性， 必须以标准仪器的测量值作为检定/校准时 的约定真值。
实验方法：开启装置控制系统，由氡源向氡室内输
入氡气，当氡体积活度达到预定值Ct后即停止输氡。 此 时起，氡室内的氡将以自然衰变规律减弱，当存在吸附
和泄漏时，衰减的速度会增加。 从停止输氡时刻开始，用
科研与实践 技术篇
标准测氡仪连续监测氡室内氡体积活度的变化。 按照氡
的吸附和泄漏率近似为一个常数的假设，则氡的衰减过
2．标准氡室对氡的吸附与箱体及管道的材料有关，氡 气的泄漏与氡室箱体内外的气压差有关， 由于氡室箱体 是密闭的，当氡室内外存在明显的温度差异时，将产生气 压差，导致氡室内氡气的外泄或环境气体的吸入。 因此， 在实验室环境条件发生明显变化时必须重新测定λL的值。
3．氡 体 积 活 度 的 理 论 计 算 方 式 可 应 用 于 氡 室 氡 体 积 活度的调控，依据计算模式计算，可以预先设定补氡时 间，结合智能化控制技术可以在不使用仪器监测的条件 下自动补氡到预定的目标值。
体积活度实际衰减系数，从而确立氡发生器为流气式固
体氡源的标准氡室氡体积活度的计算方法。
一、氡室内氡体积活度的理论计算
222
226
氡（ Rn）是 Ra的衰变子体，氡室内氡的活度可以
由标准固体镭源的氡产生率通过理论计算获得。
1.计 算 公 式 与 参 数
使用流气式 226Ra固体源的标准氡室，氡气的体积活
氡的吸附和泄漏率近似为一个常数的假设，通过对
该常数的实验方法测定和氡室内氡体积活度的测量加
以验证。
2.氡室氡体积活度的衰变常数的测定
λc与 装 置 的 特 性 以 及 环 境 条 件 的 控 制 有 关 ，在 确 定 的 环 境 温 湿 度 条 件 下 ，装 置 的 吸 附 与 泄 漏 常 数 λL可 以 由 实验获得。
λc=λ+λL=4.77×10-6 二、氡室内氡体积活度的测量验证
将泄漏与吸附常数λL的测定值和氡室体积V、 氡产
生 率 v的 值 代 入 氡 室 内 氡 浓 度 计 算 公 式 （2），得 到 氡 室 内
氡体积活度的计算公式为
-6
Ct=C0e-λt+1.158×104（1-e-（4.77×10
）t
一、工作原理 本 装 置 钟 罩 的 型 号 是 200L， 采 用 串 联 法 进 行 检 定， 可同时检定8只燃气表。 本装置主要由钟罩、液 槽、指示机构、气体试验管路、温度压力补偿装置、控 制机构等组成。本装置的标准装置主要由钟罩的容积 决定，指示准确度主要由机械光码盘决定。 当钟罩放 入液槽内，通过液体组成密闭的容器。 当钟罩向下运 动时，钟罩内的气体将排出，通过试验管路进入被检 燃气表， 通过指示机构读出钟罩排出的气体体积，与 被检燃气表显示的体积进行比较，即可得出被检表的 基本误差。 二、系统改造方案 在本方案中， 使用增量型旋转编码器来代替光码
68 中国计量 China Metrology 2010. 6
会吸入，当温差变化频繁时，反复的泄漏和吸入循环，将 导致氡室内氡的明显损失， 从而影响计算结果的准确。 由于吸附和泄漏的存在，需对计算公式进行修正。
氡 实 验 室 由 中 央 空 调 控 制 ，温 度 变 化 范 围 在 ±2℃ 以 内；氡室箱体由夹胶钢化玻璃制作，保温性能好、对氡的 吸附弱；由实验室温度变化引起的氡室箱体内温度变化 范围更小，其过程亦缓慢，由此导致的箱体内外压差变 化也同样很小且缓慢；并且经过一段时间后，箱体对氡 的吸附趋于饱和（吸附与解吸达到平衡）。 在此条件下， 吸附与泄漏是一个变化幅度不大、相对平稳的过程。 于 是我们假设氡的吸附和泄漏率近似为一个常数， 则式 （1 ）可 修 正 为
作者单位【王振基 唐方东 何林锋 上海市计量 测试技术研究院、张雄杰 东华理工大学】 计
钟罩式气体流量标准装置的自动化改造
□刘立生 李全
钟罩式气体流量标准装置具有计量特性稳定、易于 标定的特点，是目前在各计量技术机构和燃气表生产厂 家普遍使用的气体流量标准装置。 但目前大部分在用的 钟罩流量标准装置还采用人工读数，人工读数存在读数 误差较大、人为影响因素多、效率低等问题，并且该钟罩 还存在机械震动、温度波动、瞬间压力波动等因素的干 扰。 因此，通过计算机技术的应用，结合国内外同类设备 的使用经验，对计量技术机构的国产钟罩进行自动化改 造，以满足计量准确的要求。
氡体积活度测量服从正态分布， 取A置信概率p= 95%，包 含 因 子k=2，得 氡 体 积 活 度 测 量 结 果 的 扩 展 不 确 定 度 为 Urel=3.04%。
测量结果与理论计算相符，表明实验测定的泄漏与 吸 附 常 数λL是 准 确 的 ，由 此 证 明 ，在 确 定 的 环 境 条 件 下 ， 对于性能状态稳定的标准氡室，其氡体积活度可以通过 计算的方法获得。
1.传 感 器 选 择 传 感 器 采 用 Qmron 的 E6B2 增 量 型 旋 转 编 码 器 ， 每 旋 转1圈输出2000个脉冲，有A、B、Z三相脉冲输出。 装在被 检燃气表内 传感 器采 用Honeywell的HOA0890-T51光电 传感器， 计数器每转动10L， 光电传感器将输出10个脉 冲， 该传感器的分辨率比以往的传感器提高了几百倍， 灵敏度与稳定性也有很大的提高。 使用该传感器不仅提 高了测量准确度，同时还提高了检定效率。 我们选用的Pt100温度传感器， 分别安装于钟罩的 出口、第一只表的进气口、最后一只表的出气口，用以测 量 钟 罩 和 被 检 表 处 的 温 度 ，并 采 用 了 DAC-8013E 三 路 热 电 阻 输 入 模 块 和 DAC-8520通 信 模 块 。 2.编 码 器 的 传 动 机 构 参考国外同类装置的经验， 取消了原链轮及齿轮，
室内氡气的体积活度值即为校准测氡仪时氡气体积活
度的约定真值。 标准氡室内的氡气由固体或液体标准镭
源产生，其体积活度通常用仪器直接测量定值。 在已知
镭源氡析出率和氡室准确体积的条件下，氡室内氡的体
积活度也可以通过理论计算获得，但是由于在氡气的输
送过程中存在吸附、泄漏等因素，因此按理论公式计算
的结果往往存在较大误差。 本文拟通过实验方法确定氡