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【国家标准(GB)】 气体分析 校准用混合气体的制备 静态体积法
本网站 发布时间:
2024-07-02 19:55:58
- GB/T10248-2005
- 现行
标准号:
GB/T 10248-2005
标准名称:
气体分析 校准用混合气体的制备 静态体积法
标准类别:
国家标准(GB)
标准状态:
现行-
发布日期:
2005-05-18 -
实施日期:
2005-12-01 出版语种:
简体中文下载格式:
.rar.pdf下载大小:
937.42 KB
替代情况:
GB/T 10248-1988 GB/T 10627-1989采标情况:
ISO 6144:2003,IDT
出版社:
中国标准出版社书号:
155066.1-26038页数:
16开, 页数:24, 字数:44千字标准价格:
15.0 元出版日期:
2005-12-01计划单号:
20021190-T-604

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标准简介:
标准下载解压密码:www.bzxz.net
本标准规定了用静态体积法制备校准用混合气体的方法,还给出了计算混合气的体积分数的指南。本标准适用于制备二混合气体(平衡气体中含有一种校准组分,平衡气体通常是氮气或空气,见参文献),也适用于制备平衡气体中含有多于一种校准组分的混合气。 GB/T 10248-2005 气体分析 校准用混合气体的制备 静态体积法 GB/T10248-2005

部分标准内容:
ICS 71. 040. 40
中华人民共和国宝家标准
GB/T 10248-2005/IS0 6144:2003代替GH/T 10248 -1988.GB/T 10627—1989气体分析
校准用混合气体的制备
静态体积法
Gas analysis--Preparation of calibration gas mixtures-Statice volumetric methods
(ISO 6144:2003IDT)
2005-05-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-12-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
6制备校准用泥合气的程序
?计算混合气校准组分的体积分数8混合气中校组分浓度不确定度的确定目
GB/T10248-2005/IS0 6144.2003附录A(资料性谢录)适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装罩实例A.1
A. 2 混合装置
A.3注射取样装置
A. 4注射器
A.5制备物质
附录B(资料性附录)计量注射器的体积校准实阈·…13. 1注射器的体积 V校雄
B. 2体积测定的不确定度
附录C(资料性附录)确定静态体积法制备校游混合气的浓度的不确定度的实例…C,1程序bZxz.net
C.2计算公式
C.3变量列表
C.4不确定度估算
附录D(资料性附录)测定校准气随时间变化的稳定性的实例F.
D.1、分析方法
D.2结果
参考文献
GB/T 10248--2005/1S0 6144:2003本标准等同采用1SC)6144:2003气体分析校准用混合气体的制备静态体积法》(英文版)。本标准代替GB/710248--1988气体分析校准用混合气体的制备
GB/T10627--1989气体分析校准用混合气体的制备静态容积法》。本标准等同翻译ISO 6144:2003(E)。为便于使用,本标准做了下列编辑性修改a)“本国际标滩\一词改为“本标罹”,用小数点符号”,”代替作为小数点的逗号“,”;b)
删除公式(5)中的董复注释,
用V代替VV代替Vox。
本标准与GH/T10248—1988、GB/T10627—1989柜比主要变化如下:将\主题内容与适用范围”改为\范围”,增加了“规范性引用件”;
增加了“术语和定义”;
将“方法原理\改为\原理”
增如了“装置”;
E)增如了\制备校准用滤合气的程序”;删除源标雄中附录 A,附录 B。
本标准的附录 A,附录 B,附录 C 和附录 D 为资料性附录。本标准也中国机械工业联合会提出。本标推由北京分析仪器研究所归口。本标准起草单位:北京氮普批分气体工业有限公司。本标准主要起草人:简红、赵俊秀、宋济兴。本标雅所代替标准的历次版本发布情况为:-G3/T 10248 -1988,G/T 10627: -1989。静态体粮法租
气体分析
GB/110248--2005/IS06144:2003校准用混合气体的制备
静体积法
本标准舰定了用静态体积法制备校准用混合气体的方法,还给出了计算混合气的体积分数的指南。本标准适用于制备二元混合气体(平衡气体中含有一种校准组分,平衡气体通常是氟气或空气,见参考文献12,护适扭乎制备平衡气体中含有多于一种校准组分的混合气,本标谁给出产确定混合气中每--种校谁组分的体积分数的护展不确定度的方法注1:本标准适用于制备按准组分体积分数涨度范询是10×10\(10Ppb)至50×10(0ppm)校准用混合气然而选择记确的静态稀释程序可以制备高的惑低的体积分数的混合气:注2,在上述浓度范固内,为置信度时相对扩展不确定度不大于1%,提供:一-由分析确定的有关气体的纯度和所有主要杂质的量及装度测量的不确定度:一.--在气态组分和装置内表面之间不发生吸附反应和化学反应,任何气态组分之间不发生反应比如,校准组分和平衡气之间,校组分名间:一校准所有用于标推气制备的设备并给出测函不确定度,计算制备标准混合气的最终扩展不确定度,2规范性引用文性
下列文件中的条款通过本标谁的引用而成为本标谁的条款,凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括谢误的内容)或修订版均不适用于本标谁,然而,鼓励根据本标准送成协议的务方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准1S07504气体分析词汇
3术语和定义
1SO 7504 确立的术和定义适用于本标推。4原理
用注射器移取校准纽分.在--个气体混合器中将平衡(稀释)气和--种或多种校准组分混合制备校推用混合气,通常按推组分是存于钢瓶的纯气,惑者是能够在气体混合器中裁发的纯的挥发性被体-—-已知气态校谁组分的体积(每种校准绝分的体积按压力约为1×10°Pa时计算):一已知液态校准组分的质或体积。将校准组分注入充装有平衡气的混合器中(气体压力约为1×10°Pa),然后加人足够的乎衡气直至混合氧的总压力超过太气压力,精确测盘最终压力。通带总压力超过大气压力,便于校谁在大气环境下.工作的气体分析器。
使用适当的滚动装置,保证在制备程序中的每一步混合都是均勾的,并与大气温度平衡。计算校难组分的体积与混合气的总体积的比率,确定校谁混合气中的每一种校准组分的体积分数。5装量
5.1气体混合器
其组成部件见5.1.1~5.1.8
GB/T 1D248--2005/TSO 6144:2003注:附录 A给出了一个实用的气体混合器实例5. 1. 1 容器
就是气体混合器,它有充足的内容积存储校准混合气以满足多次校准仪器的需要,制备材料与所有体组分都不发生化学反应,其形状易于拙空并能承受高于大气的工作压力。同时容器应装备有真空泵/高压法兰盘,方便混合器中组分的存取。注1:容器的叫容积是0.1m~0. 5 m:能够承受纳2×105 P(2 baz)高的压力,何时能够保持优于. 1人12Pa(0. 1 rmbsear)的真空度,实验证明满足上述条件的容器是适用的(见附录A),注2,实验证明用翻硅醛盐玻和不锈钢谢造的混合器适用一般选用的气态元素比妞校准混台气包鑫的校谁组分是 SO ,NO,NO,,CO和C,H,),当然,选择混台器及其他与混合气有接触的部件的材质必须严谨,它们不能影响混合气,特别足活性较强的癌合气的稳定性。5. 1.2真空泵
包括一个合适的真空开关阀,能够将混合器和有关联的器件抽真空至一定的低压。应该定义这个低压,确定此压力下残留气体带来的气体污染不会影响制备的混合气滚度的准确度,或此压力下残留气体的影响可以对崛合气浓度做定最修正。注:残留气体的压力主要延残留空气中的氮气产生的。应该确保残留气体中可能会和合气产生反应的其他气体不能超过一定的浓度。《例如,酸性气体用作校准组分时微量的水蒸气,或是制备一氧化氮校准混合气时微量的氧气,)
5.1.3气体管路
包括开关阀并有够的长度:用于平衡气的导人。5.1.4压力表
真空表和温度计,用于监测混合容器内的这些参数,5. 1.5隔膜
便于法射器将已知体积或质量的气体或液体注人混合器中(5.2)。5. 1.6电动气体混合装置
比如扇叶,能够将混合器内的气态组分混合均匀,设计要求提供实现所有气态组分充分混合,满起在舰定时制内混合均勾度的要求。应该进行试验测试以证明混合装置能在规定时间内达到所需的均勾度。
5.1.7泄压阀
用于确保混合器和相关部作内的压力不超过最大额定安全工作压力。5.1.8出口气体取样管路
用于实现制备的混合气校推的自的。包括一个用于平衡混合内的混合气的压玉力和气压力的装罩,满是在环境压力下捡混合气的校雅的要求。5.2计量注射器的校准
遵过一·个针头,借助活塞的作用将已知体积的气体或液体导人混台器中,注射器装备有气密的密封垫以保证不发生严重的气体或腋体泄漏。注1;实验证明当注射器与定体积滞合器一起使用时,或用于制备校准环境气体分析器的混合气时,以离四氟乙烯(P>TFE)套管为密封件,其容积是 10 mL、5 nL,1 mL,0. 5 mL,0. 1 nL 的皱璃注射器趾适用的注2,要求注射器的内容积测定的粘对不确定度不大下1死(95%置信度时),另外,描真空到5Pa(5×10°mbar)时注射器的最太泄漏率大于10×10-2Pa(10 mbar)/h5.3计量注射器充装设备
包括 5. 3. 1 ~ 5. 3. 9 描述的器件。注:附录 A描述了一个适用的注射器充装配置实例。5.3.1易抽空的气体存客器
能够诺存压力大于大气乐力的气体,满足正压充装计量注射器的月的,要求气体储存容器的内表面2
材料不与任何校组分发生反应。GB/T 10248--2005/IS0 6144:2003注:内容积为 100 mL-能够承受商达 1.4×10 a的压力并且能够保持真空度好于 0. 1×1n2 Pa(0. 1 mbar)的气体储存窃器足适用的。
5. 3. 2高压瓶
气瓶内装有所选择的纯的气体组分(或是预先制备的高浓度的混合气)。5, 3.3压力调节阀
用下调节储存器的气体压力,实现预先确定的高于大气乐力的的5. 3. 4隔膜
适当的材料制成,便于注射器的针头注人气体储存容器内。5. 3. 5真空泵
能够完成气体储存容器和它的关联部件被抽空至低的真空度的要求注:任何气态组分可能足危险的,确保通过真空泵,以安全的方式将气体全部排放到大气中。5. 3. 6压力表
用于监测制备过程中储存容器内不同阶段的气体压力。5.3.7气体开关阀
用于隔离气瓶和储存容器,隔离存储器和真空泵,5.3.8泄压阀
能够降低气体压以保护设备(常规安全压力是1.4×10°Pa),气体要排放到安全区域。5.3.9合适的导管
当计量注射器中注人的是可挥发的液体而不是气体时使用能够在注入可挥发没体时阻止其他任何纽分进人,
6制备校准用混合气的程序
6.1测定气体混合器的体积
实际上,测定气体混合器的体积有多种途径,这个体积的主体是空的容器自身的内体,通常是将其注满水或是另--种已判密度的腋休,然后定这种液体的质量来完成体积的测定,当然·也可以采用其他方法,但要满足推确度的要求,例如通过几何测最或是被体转移法,据此测定气体混合器内的组件的体识,当确定混合器的净体积时要修正这些附加组件的体积,一些组件(比如气体混合装置的修正将导致体积减小,然而另一·些部件(比如压力表和连接开关阀的导出管)的修正将导致体积增加,组成整套气体混合器的部性的体积的所有测最(见5.1)可能是在不同温度下进行,在这种情说下,测量的体积将被修正为一个公认的环境湿度下的体积,如果娑备整套混合器的所有部件在不同的环境温度下使用,则需要进一步的修正,逝行这种修正是重要的。6. 2制备混合气前气体混合器的条件要求通常一个新的气体混合器内是充满空气的,可能含有微的污染物.能够影响校准用混合气的谁确度,乃外,混器的内表面可能被污,与构成混合器的某些元素发生友随形成一个表面层·因此使用前必须清洗混合器,以避免因这些网素带来的对校准气潜在的污染。首先抽空容器至5×10\Pa(5mbar)以下.用制备校准用混合气的平衡气填充至高于大气压,然后将混合器出口与尴空气污染物的仪器连接(例如蓝测S、,,和碰氮化古物的分析),将混合器中平衡气导人这些假器并观检测的获质的浓度。要求这些仪器有记够的竭量灵敏度,能确定此时混合器内的平衡气中的亲质浓度是否超标。
多次重复这个过程,包括抽真空,填充平衡气,直到有关的杂质浓度低于要求值,防止在这个容器中制备的校准用混合气受到严重污染。当这样做不能满足要求时,选用其他方法消清容器以消除污染,或者在计算校谁用混合气中校准组分的浓度时做合道的修正以消除杂质帮来的误差。3
GB/T 10248—2005/ISO 6144:2003当分析平衡气中杂质是唯一-减小误差的方法时,使用的分析器的检测限表示校准用混合气中杂质的浓度上限,在这种情况下,确定制备的校准用混合气的护展不确定度时应当考虑到用检测极限表示的杂质浓度。如果用其他方法做了另外的、更灵敏的杂质分析,应用这些结果来代替组成校准用混合气的扩展不确定度。
采用上述操作预处斑的混合器,不能使用起够长时间也是可能的。如果出现这种情说·用选择的平衡气重新填充混合器高于环境气压,将因环境火气渗人容器引起的气体污染减到最小。接着完成以下步骤,制备校准混合气。6.3用平衡气填充混合容器
首先,用真空泵(5.1.2)将容器抽空至残留气体瓶力某一负压值(通常约为5×10°Pa),此时残留气体成分产生的污染不会对最终校准混合气的准确度和稳定性有严重影。然后通过导皆(5.1.3>将选择的平衡气充人容器直到容器内的压力高]-大气压(约是0.1×10°Pa(0.1har)。向容器中填充平衡气后容器内的气体的温度通常高于环境流度(源于绝热压缩)。此时静止、等待气体温度过波到容器温度,最后与环境温度平衡。
注:0.2亡的蕴差对组分的最终体积分数浓度值带米不确定度小于0.1与(相对)。因此,在实际中必须确保平衡气的温度和环境源供的温差在0.2℃内。平衡气的摄度和外部温度的衡后,打开与泄压阀(5.1.)相连的开关阀,便穿器内的乎气压力和外部大气压力相同。记录此时容器中平衡气的温度和压力,这些数据将用于确定校准混合气浓度。6.4校准组分体积的确定
往人混合客器中的所需校推用泥合气的体积根据以下条件计算出:最终混合气的组成、混合容器自身体积、容器中最终气体压力值。当注人的是液体时.知道校谁组分液悉的密度很重要,以便当制备最终校雅混合气时获得所精的气态浓度已知法射器内积的准确度和通过针头及注射器密封圜泄漏到气中的气体质量,是影响橙准活合气的总准确度的因素,谢录B举例说明了用试验的片法确定注射器内气体的体积,证明了注射器的密封性和通过针头泄漏的气体量。选择适当容积的注射器,确保制备的最终混合气的浓度的不确定度满足要求。选用最少次数将校推组分注人混合容器的注射器,对最终组分体积分数的不确定度的影响最小。当然,实际中注射器的选择依据其体积不确定度满促要求时注射器的实用性。必须记录注射次数。6.5用校准组分填充注射器
6.5.1气态校准组分
当选用气态校准组分时,用5.3中描述的设备进行填充注射器取样。然后执行下面的程序。首先,关闭校推组分钢瓶的升关阀,然后用真空泵抽空整个配气装置,包括储存容器,育到确保在储存容器中任残留气体不会对最终混合气的浓度或稳定性产生严重影响的足够低的压力,注:-般来说残留气体压,力约 1义IG Pa(! mhr)是合适的。然而,在实际中将根据制备的混合气的种类和校摊组分的滚度来决妞。“评估混合气中接谁组分浓度的不确定度时要考患残留气压方的影响。关闭真空泵和储存穿器之间的开关阀,并向储存容器中注入校准组分至压力约为1.4×10°Pa(1.bur)。再次抽空储存容器然后再次注人校推组分。多次重复吹扫清洗过程,确保储存容器中不含彪响校雄组分的气态袭质,填充后,检霆荐睿器中气体距力,确保足够正压力填充注射器。注:如策校准组分有害,应当采取适当的预防措施确保气体从设备中安个排放,通过储荐容器隔膜密封攀(5.3.4)将空的已计量的注射器的针头插人储存穿器中,抽取组分样品清洗理射器多秋,确保没有严重污染物娥留。拔出活塞到注射器最大刻度气体充满注射器。然后取出注射器并压下活塞,使注射器中气体体积达到日标值(在有条件的地方,采取合适的倾防措施,避免任何有害校准组分排放到大气中)。4
6.5.2液态校准组分
GB/T10248—2005/ISO 6144.2003原理上,和填充气态校难组分相比,用已计量的注射器抽取滤体样品的过程更直接。但是操作程序要合理,确保征填充过程中没有过的污染,包括空气被抽人注射器。6. 6在混合容器中加入样品组分注射器的气体体积送到月标道后,应尽可能快地游注射器的针头插人气体混合穿器的隔膜(5.1.5完成气体注人,但当注射器中的初始气压简于大气压时·使之气压与大气压平衡。如何能,对每个使用的注射器.通过实验方法测定从填充设备隔膜上取出针头到把气体注入混合容器中化费的时间。慢慢地压下注射器活塞,将校推组分注人混合容器中,然后将针头从篇膜中退出。按上述过程填究注射器并将它们注人混合容器,置复操作至所需的注射次数(在6。4中确定),制备所箫浓度的校准气体。
用气体混合装暨(5.1.6)使混合容器中的气体混合均勾。达到所均匀度的时间取决于混合容器的形状和尺寸及混合装的性能。如果使用特殊设备,应通过试验测定达到所需均匀度的时间。当加人密于一种校推组分时,对每种加入的校准组分都重复6.5、6.6的过程。6.7充入平衡气
充人平衡气增加气体压力(不超过设备的安全工作压力),以有足够多的气体可用于仪器校谁(通常在大气压打下用校推混合气进行仪器校推)。注:混合容帮的尺于和猝器中混合气的压力(更精确地说是与大气压的压力差慎)决定了能够在大气压力下用于校谁的气体体积假,
加人平衡气后,用气体混合装置使气体混合器中的气体再次混勾,经过一段时间后达到所需的均匀度。
允许混合气再次均衡到环境温度(见6.3注)。记录混合容器中测量仪测出混合气的最终压力和温度(见5.1.4),进行校推混合气的浓度计算。7计算混合气校准组分的体积分数7. 1气态校准组分
二无校摊混合气中校准组分X的体积分数用下面的公式计算:pxV
p? X V + p × Ve
α)--用于气体分析器校准时混台气中组分的体积分数:V-——-履合容器中平衡气的体积!V戏--一-注射器中气态组分g的体积,要换算成与混合容器相同溢度时的体积;力——平衡气加人之前容器中混合气的压力;平衡气加入之唇容器中混合气的乐力。体积V。V要求对应同-一环境温度[实际「,如果气态(或液态)校准纽分是用和气体混合容器具有相同温度的注射器注人时,那么温度就是相同的丁在相同温度和床力下测定的体积V。比V小的多,从公式(1)可以导出一个近似的,而且简单的公式。在这种情况下,公式(1)变为:(x) -- i × V
P2 X V
7.2液态校准组分
用7.1中讨论的相同的方法,通过在气体混合穿器中蒸发液态校准纽分获得的校准混合气,校摊组5
GB/T10248--2005/IS0 6144:2003分的体积分数由下面公式给出:p: × V..
p: xve-pixv
式中,V是校推组分xi蒸发破气体后的体积.用和V相同的单位表示(见下而)。(3)
在这种情况下,用注射器将液态校准纽分证人滤合容器中,然后蒸发,混食容器中校让组分的相应气态体积可以用下面的公式计算:V.-YXexYn
式中:
V一——校准组分的被态体积;
β---校准组分在使用温度时液态密度,M----校准组分的摩尔质量;
V---校准组分的摩尔体积,参考注人液体时混合容器的温度和压力假设服从理想气体特性)。注:在公式(\)(1)中,假设从液态问气态转变时遵守理想定律。然,在计算中可以使润波态组分的压缩系数:其值可遇以相关科学文献得到,
另外,和导出公式(2)相似,通过注人液态组分制备的二元校推气,当V比V小的多时.最终的校摊组分体积比e(2)简化为:
8合气中校准组分浓度不确定度的确定8、1扩展不确定度
应当确定二无校准握合气体中校准组分的浓度(体积分数)的扩展不确定度,实际上,用试验方法分别评估有影响的,全部变遣中每个变基的测量不确定度,这些单独的不确定度用平疗和的平方根存法组合在一起,产生校准用混合气浓度总的测属不确定度。这将在下面讨论。8.2与特定设备和采用的制备过程相关的影响变8.2. 1注入混合容骼中校准组分体积V或Y的不确定度用己升量的注射器注人到混合容群中的校准组分体积的推确度受很多因素的影响,包拆以下几方面:
注射器的穿积,要根概使用时的环境温度做修正,-般注射器生产厂给出数值,例建议使用者a?
通过试验的存法逆行验证
注,从那些通过认证的严厂购买容积变化小于一伙.5兆的注射器是月行的,校准组分气体可能通过法射馨针头扩救愈上气中。非常明显,至少在等际中,这个因素的重要性取决于从储存容器隔膜取出注射器针头到将气体注人混合容器中的时间间隔。如果可能,对每个使用的注射器应通过试验确定,然而,在实际使用中试验表明从储存容器隔膜上取出注射器针头到将气体注人混合容器中的时问间隔在55湖:之间,注人的校催组分气体的体积没有鼎著差异
)气休而能通过注射器穿封团扩散到大中(其可能性不大,最好选用有足够密谢的注射器,如6.4中规定的)
在校难混合气的浓度的总不确定度中应当包括由这些源因引起的不确定度。附录13给出测定计5
量注射器的容积的-个实例。
GB/T 10248--2005/ISO 6144:20038.2. 2由气体混合容器容积不确定度引起的平衡气体积V。的不确定度测量气体混合容器总容积的每一种方法(在6.1中描述)都物产生一个测量不确定度。这些应用标雅平方和的平方根法纽合起来得到由实际谢量容器容积引起的总的测量不确定度。也应注意到觅6.1)每一次容积测最可能是在不同环境温度下完成的。因此必须进行修证.而修正是非常重要的,把它们转变成同一·环境度下的容积。从而得到在某一·特定环境温度下的容器的睿积。当然可能在其他坏境温控下使用这个容器,因此要进行修正,慵该溶器妞实际使用时的环境温度下的容积。在这些情说下,在校准混合气的浓度的总不确定度中应当包括由这些原阅引起的不确定度。
8. 2,3压力 p1 和 p 测量的不确定度这两个压力测录直接影响纽分的最终体积分数见公式(5汀.因此必须考虑这些压力测量的不确定度。
8. 2. 4与体积 V-比和 V.相关联的环境温度和压力测量的不确定度如果显著:此不确定度应以泉种方式包括在扩展不确定度中,要进行修正,将工作条件下容器的压力和温度T换算到环境条件[见公式(1)的下文了。8,2.5校准组分中气态杂质和平衡气中主要杂质引起的不确定度当用静态体积予法或其他万法例如称量法制备(IS()6142,见参考文献31)和动态体积法(S06145的不尚部好,见参考文献4制备混合气时,所有气体含有的黎质,可能套影响校雅组分的体积分数的准确度,制备的混合气的推确度或稳定性会降低。因此,必须分析校准组分和平衡气中杂质。气体校推组分中杂质对混合气准确度的影响--般不同于平衡气中杂的影响,如下所述;假设用下确定r死第7章)的校谁气中校准组分仅含有所选定的气体种类,因此,这些组分中的任何气态杂质的存在将导致混合气的校谁组分实际浓度系统地低于用第7章的方法计算所得浓度值。
如果不对这些杂质进行修正,校准组分浓度的相对误芜可达几个百分点,因此要分析校准组分中可能存在的杂质,如果这些杂质达到一定被度,对计算结果进行适当的修正,b)平衡气中的杂质以不同的方式影响制备的混合气的浓度,例如;-如果平衡气中杂质是校谁组分,那么个气中每种组分实际浓度将高子用第7章的方法计算所得浓度值,这种情说下,要么用足够灵敏的仪器测定这些平衡气中的每·-种校准组分的浓魔,从而不对扩展不嫌定度产生重要影啊;要么证明其含有每郝校准组分的浓度都低于测试仪器的龄测限。对后-一种情况,考患平衡气中这种纽分的体积分数的扩展不确定度时应当包括这一检谢限。一一另一方面、如果乎衡气中杂质会和校准组分发生反成,那将对最终混合气的精度和稳定性带束影响。因此选用有足够灵敏度的好析器险测这些杂质以证明平衡气中不含有足够浓度的杂质,或在让算校组分的体积分数的扩壤不确定时对发生的任珂不稳定性给出修正量。附录(给出了确定食有这些组分的扩展不确定度的实例8.2. 6在制备和使用过程中,校准混合气的稳定性引起的不确定度这籽最决示:
在)所选作为校推组分的物质,及它和容器内壁及其他部件的互作用(可以是校准气浓度的一个函数).
h)平衡气中徽量杂质或校惟组分间的友应(例如,在氮中氧化氮混合气,氮中的微量氧将会影响混合气的稳定性,这取决于混合气中一氧化氮的浓度)。如渠可能,应通过试验确定混合气的稳定性:这是与时间及用特定组分和设备制备的混合气有关联的一个函数。附录D给出一个测试实例。GB/T10248-2005/IS06144:2003
8.2.7混合气体组分的压缩性引起的不确定度这是因混合气用作校准时的压力与制备混合气时的压力不同所带来的不确定度,因为实际中这些压力仅有轻微差别,而且通常校准组分浓度很低,用不正确压缩因子得到混合气的体积浓度产生误差不会对最终混合气的校推组分的浓度带来明显的影响8.3计算组分体积分数的扩展不确定度所有严重影响最终混合气浓度不确定度的因素用平方和的平方根组合起来得到总的测量不确定度。扩展不确定度通常在置信度95%水平,用从适当的多个对扩展不确定度有影响的自由度导出的统计因子表宗。
附录C给出计算制备混合气浓度的扩展不确定度的实例。B
A.1总则
附录A
(资料性附录)
GB/T10248--2005/ISO 6144:2003适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装置实例整套装置要求气密,抽真空约至5Pa(5×102mbar),装置的泄漏速度小于10×10°Pa/h。A.2混合装罩
图A. 1 是一种示意图,
1—-真空案;
2——-真空泵连接管路;
-混合器;
4---平衡气体:
5-—-平衡气体导人管路;
6-—校准组分:
7-—-计量注射器;
8-——膜;
-关阀;
10-——压力表;
11-—-混合器之温度传感器#
12-平整光滑的法学用于连接标准玻璃件(螺纹连接)173--·泄乐阀,
14-电动扇叶;
15---排放至安全处1
16--标谁混合气出口
17---乐力平衡裁段;
18-。参比分析,
19-→-用于测最环境温度的温度传感器。图A。1静态体积法制备校准用混合气体装置示意图A. 2. 1 压力计:压力测量范围 0. 1×10° Pa~~2. 0×105 Pa(0. 1 bar~2. 0 bar),不确定度 1. 0× 102 Pa(l, Q nhar),
4,2.2泄阙:在来方].4×10 Pa(1.4 ar)时泄压。
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中华人民共和国宝家标准
GB/T 10248-2005/IS0 6144:2003代替GH/T 10248 -1988.GB/T 10627—1989气体分析
校准用混合气体的制备
静态体积法
Gas analysis--Preparation of calibration gas mixtures-Statice volumetric methods
(ISO 6144:2003IDT)
2005-05-18发布
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会
2005-12-01实施
规范性引用文件
3术语和定义
6制备校准用泥合气的程序
?计算混合气校准组分的体积分数8混合气中校组分浓度不确定度的确定目
GB/T10248-2005/IS0 6144.2003附录A(资料性谢录)适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装罩实例A.1
A. 2 混合装置
A.3注射取样装置
A. 4注射器
A.5制备物质
附录B(资料性附录)计量注射器的体积校准实阈·…13. 1注射器的体积 V校雄
B. 2体积测定的不确定度
附录C(资料性附录)确定静态体积法制备校游混合气的浓度的不确定度的实例…C,1程序bZxz.net
C.2计算公式
C.3变量列表
C.4不确定度估算
附录D(资料性附录)测定校准气随时间变化的稳定性的实例F.
D.1、分析方法
D.2结果
参考文献
GB/T 10248--2005/1S0 6144:2003本标准等同采用1SC)6144:2003气体分析校准用混合气体的制备静态体积法》(英文版)。本标准代替GB/710248--1988气体分析校准用混合气体的制备
GB/T10627--1989气体分析校准用混合气体的制备静态容积法》。本标准等同翻译ISO 6144:2003(E)。为便于使用,本标准做了下列编辑性修改a)“本国际标滩\一词改为“本标罹”,用小数点符号”,”代替作为小数点的逗号“,”;b)
删除公式(5)中的董复注释,
用V代替VV代替Vox。
本标准与GH/T10248—1988、GB/T10627—1989柜比主要变化如下:将\主题内容与适用范围”改为\范围”,增加了“规范性引用件”;
增加了“术语和定义”;
将“方法原理\改为\原理”
增如了“装置”;
E)增如了\制备校准用滤合气的程序”;删除源标雄中附录 A,附录 B。
本标准的附录 A,附录 B,附录 C 和附录 D 为资料性附录。本标准也中国机械工业联合会提出。本标推由北京分析仪器研究所归口。本标准起草单位:北京氮普批分气体工业有限公司。本标准主要起草人:简红、赵俊秀、宋济兴。本标雅所代替标准的历次版本发布情况为:-G3/T 10248 -1988,G/T 10627: -1989。静态体粮法租
气体分析
GB/110248--2005/IS06144:2003校准用混合气体的制备
静体积法
本标准舰定了用静态体积法制备校准用混合气体的方法,还给出了计算混合气的体积分数的指南。本标准适用于制备二元混合气体(平衡气体中含有一种校准组分,平衡气体通常是氟气或空气,见参考文献12,护适扭乎制备平衡气体中含有多于一种校准组分的混合气,本标谁给出产确定混合气中每--种校谁组分的体积分数的护展不确定度的方法注1:本标准适用于制备按准组分体积分数涨度范询是10×10\(10Ppb)至50×10(0ppm)校准用混合气然而选择记确的静态稀释程序可以制备高的惑低的体积分数的混合气:注2,在上述浓度范固内,为置信度时相对扩展不确定度不大于1%,提供:一-由分析确定的有关气体的纯度和所有主要杂质的量及装度测量的不确定度:一.--在气态组分和装置内表面之间不发生吸附反应和化学反应,任何气态组分之间不发生反应比如,校准组分和平衡气之间,校组分名间:一校准所有用于标推气制备的设备并给出测函不确定度,计算制备标准混合气的最终扩展不确定度,2规范性引用文性
下列文件中的条款通过本标谁的引用而成为本标谁的条款,凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括谢误的内容)或修订版均不适用于本标谁,然而,鼓励根据本标准送成协议的务方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准1S07504气体分析词汇
3术语和定义
1SO 7504 确立的术和定义适用于本标推。4原理
用注射器移取校准纽分.在--个气体混合器中将平衡(稀释)气和--种或多种校准组分混合制备校推用混合气,通常按推组分是存于钢瓶的纯气,惑者是能够在气体混合器中裁发的纯的挥发性被体-—-已知气态校谁组分的体积(每种校准绝分的体积按压力约为1×10°Pa时计算):一已知液态校准组分的质或体积。将校准组分注入充装有平衡气的混合器中(气体压力约为1×10°Pa),然后加人足够的乎衡气直至混合氧的总压力超过太气压力,精确测盘最终压力。通带总压力超过大气压力,便于校谁在大气环境下.工作的气体分析器。
使用适当的滚动装置,保证在制备程序中的每一步混合都是均勾的,并与大气温度平衡。计算校难组分的体积与混合气的总体积的比率,确定校谁混合气中的每一种校准组分的体积分数。5装量
5.1气体混合器
其组成部件见5.1.1~5.1.8
GB/T 1D248--2005/TSO 6144:2003注:附录 A给出了一个实用的气体混合器实例5. 1. 1 容器
就是气体混合器,它有充足的内容积存储校准混合气以满足多次校准仪器的需要,制备材料与所有体组分都不发生化学反应,其形状易于拙空并能承受高于大气的工作压力。同时容器应装备有真空泵/高压法兰盘,方便混合器中组分的存取。注1:容器的叫容积是0.1m~0. 5 m:能够承受纳2×105 P(2 baz)高的压力,何时能够保持优于. 1人12Pa(0. 1 rmbsear)的真空度,实验证明满足上述条件的容器是适用的(见附录A),注2,实验证明用翻硅醛盐玻和不锈钢谢造的混合器适用一般选用的气态元素比妞校准混台气包鑫的校谁组分是 SO ,NO,NO,,CO和C,H,),当然,选择混台器及其他与混合气有接触的部件的材质必须严谨,它们不能影响混合气,特别足活性较强的癌合气的稳定性。5. 1.2真空泵
包括一个合适的真空开关阀,能够将混合器和有关联的器件抽真空至一定的低压。应该定义这个低压,确定此压力下残留气体带来的气体污染不会影响制备的混合气滚度的准确度,或此压力下残留气体的影响可以对崛合气浓度做定最修正。注:残留气体的压力主要延残留空气中的氮气产生的。应该确保残留气体中可能会和合气产生反应的其他气体不能超过一定的浓度。《例如,酸性气体用作校准组分时微量的水蒸气,或是制备一氧化氮校准混合气时微量的氧气,)
5.1.3气体管路
包括开关阀并有够的长度:用于平衡气的导人。5.1.4压力表
真空表和温度计,用于监测混合容器内的这些参数,5. 1.5隔膜
便于法射器将已知体积或质量的气体或液体注人混合器中(5.2)。5. 1.6电动气体混合装置
比如扇叶,能够将混合器内的气态组分混合均匀,设计要求提供实现所有气态组分充分混合,满起在舰定时制内混合均勾度的要求。应该进行试验测试以证明混合装置能在规定时间内达到所需的均勾度。
5.1.7泄压阀
用于确保混合器和相关部作内的压力不超过最大额定安全工作压力。5.1.8出口气体取样管路
用于实现制备的混合气校推的自的。包括一个用于平衡混合内的混合气的压玉力和气压力的装罩,满是在环境压力下捡混合气的校雅的要求。5.2计量注射器的校准
遵过一·个针头,借助活塞的作用将已知体积的气体或液体导人混台器中,注射器装备有气密的密封垫以保证不发生严重的气体或腋体泄漏。注1;实验证明当注射器与定体积滞合器一起使用时,或用于制备校准环境气体分析器的混合气时,以离四氟乙烯(P>TFE)套管为密封件,其容积是 10 mL、5 nL,1 mL,0. 5 mL,0. 1 nL 的皱璃注射器趾适用的注2,要求注射器的内容积测定的粘对不确定度不大下1死(95%置信度时),另外,描真空到5Pa(5×10°mbar)时注射器的最太泄漏率大于10×10-2Pa(10 mbar)/h5.3计量注射器充装设备
包括 5. 3. 1 ~ 5. 3. 9 描述的器件。注:附录 A描述了一个适用的注射器充装配置实例。5.3.1易抽空的气体存客器
能够诺存压力大于大气乐力的气体,满足正压充装计量注射器的月的,要求气体储存容器的内表面2
材料不与任何校组分发生反应。GB/T 10248--2005/IS0 6144:2003注:内容积为 100 mL-能够承受商达 1.4×10 a的压力并且能够保持真空度好于 0. 1×1n2 Pa(0. 1 mbar)的气体储存窃器足适用的。
5. 3. 2高压瓶
气瓶内装有所选择的纯的气体组分(或是预先制备的高浓度的混合气)。5, 3.3压力调节阀
用下调节储存器的气体压力,实现预先确定的高于大气乐力的的5. 3. 4隔膜
适当的材料制成,便于注射器的针头注人气体储存容器内。5. 3. 5真空泵
能够完成气体储存容器和它的关联部件被抽空至低的真空度的要求注:任何气态组分可能足危险的,确保通过真空泵,以安全的方式将气体全部排放到大气中。5. 3. 6压力表
用于监测制备过程中储存容器内不同阶段的气体压力。5.3.7气体开关阀
用于隔离气瓶和储存容器,隔离存储器和真空泵,5.3.8泄压阀
能够降低气体压以保护设备(常规安全压力是1.4×10°Pa),气体要排放到安全区域。5.3.9合适的导管
当计量注射器中注人的是可挥发的液体而不是气体时使用能够在注入可挥发没体时阻止其他任何纽分进人,
6制备校准用混合气的程序
6.1测定气体混合器的体积
实际上,测定气体混合器的体积有多种途径,这个体积的主体是空的容器自身的内体,通常是将其注满水或是另--种已判密度的腋休,然后定这种液体的质量来完成体积的测定,当然·也可以采用其他方法,但要满足推确度的要求,例如通过几何测最或是被体转移法,据此测定气体混合器内的组件的体识,当确定混合器的净体积时要修正这些附加组件的体积,一些组件(比如气体混合装置的修正将导致体积减小,然而另一·些部件(比如压力表和连接开关阀的导出管)的修正将导致体积增加,组成整套气体混合器的部性的体积的所有测最(见5.1)可能是在不同温度下进行,在这种情说下,测量的体积将被修正为一个公认的环境湿度下的体积,如果娑备整套混合器的所有部件在不同的环境温度下使用,则需要进一步的修正,逝行这种修正是重要的。6. 2制备混合气前气体混合器的条件要求通常一个新的气体混合器内是充满空气的,可能含有微的污染物.能够影响校准用混合气的谁确度,乃外,混器的内表面可能被污,与构成混合器的某些元素发生友随形成一个表面层·因此使用前必须清洗混合器,以避免因这些网素带来的对校准气潜在的污染。首先抽空容器至5×10\Pa(5mbar)以下.用制备校准用混合气的平衡气填充至高于大气压,然后将混合器出口与尴空气污染物的仪器连接(例如蓝测S、,,和碰氮化古物的分析),将混合器中平衡气导人这些假器并观检测的获质的浓度。要求这些仪器有记够的竭量灵敏度,能确定此时混合器内的平衡气中的亲质浓度是否超标。
多次重复这个过程,包括抽真空,填充平衡气,直到有关的杂质浓度低于要求值,防止在这个容器中制备的校准用混合气受到严重污染。当这样做不能满足要求时,选用其他方法消清容器以消除污染,或者在计算校谁用混合气中校准组分的浓度时做合道的修正以消除杂质帮来的误差。3
GB/T 10248—2005/ISO 6144:2003当分析平衡气中杂质是唯一-减小误差的方法时,使用的分析器的检测限表示校准用混合气中杂质的浓度上限,在这种情况下,确定制备的校准用混合气的护展不确定度时应当考虑到用检测极限表示的杂质浓度。如果用其他方法做了另外的、更灵敏的杂质分析,应用这些结果来代替组成校准用混合气的扩展不确定度。
采用上述操作预处斑的混合器,不能使用起够长时间也是可能的。如果出现这种情说·用选择的平衡气重新填充混合器高于环境气压,将因环境火气渗人容器引起的气体污染减到最小。接着完成以下步骤,制备校准混合气。6.3用平衡气填充混合容器
首先,用真空泵(5.1.2)将容器抽空至残留气体瓶力某一负压值(通常约为5×10°Pa),此时残留气体成分产生的污染不会对最终校准混合气的准确度和稳定性有严重影。然后通过导皆(5.1.3>将选择的平衡气充人容器直到容器内的压力高]-大气压(约是0.1×10°Pa(0.1har)。向容器中填充平衡气后容器内的气体的温度通常高于环境流度(源于绝热压缩)。此时静止、等待气体温度过波到容器温度,最后与环境温度平衡。
注:0.2亡的蕴差对组分的最终体积分数浓度值带米不确定度小于0.1与(相对)。因此,在实际中必须确保平衡气的温度和环境源供的温差在0.2℃内。平衡气的摄度和外部温度的衡后,打开与泄压阀(5.1.)相连的开关阀,便穿器内的乎气压力和外部大气压力相同。记录此时容器中平衡气的温度和压力,这些数据将用于确定校准混合气浓度。6.4校准组分体积的确定
往人混合客器中的所需校推用泥合气的体积根据以下条件计算出:最终混合气的组成、混合容器自身体积、容器中最终气体压力值。当注人的是液体时.知道校谁组分液悉的密度很重要,以便当制备最终校雅混合气时获得所精的气态浓度已知法射器内积的准确度和通过针头及注射器密封圜泄漏到气中的气体质量,是影响橙准活合气的总准确度的因素,谢录B举例说明了用试验的片法确定注射器内气体的体积,证明了注射器的密封性和通过针头泄漏的气体量。选择适当容积的注射器,确保制备的最终混合气的浓度的不确定度满足要求。选用最少次数将校推组分注人混合容器的注射器,对最终组分体积分数的不确定度的影响最小。当然,实际中注射器的选择依据其体积不确定度满促要求时注射器的实用性。必须记录注射次数。6.5用校准组分填充注射器
6.5.1气态校准组分
当选用气态校准组分时,用5.3中描述的设备进行填充注射器取样。然后执行下面的程序。首先,关闭校推组分钢瓶的升关阀,然后用真空泵抽空整个配气装置,包括储存容器,育到确保在储存容器中任残留气体不会对最终混合气的浓度或稳定性产生严重影响的足够低的压力,注:-般来说残留气体压,力约 1义IG Pa(! mhr)是合适的。然而,在实际中将根据制备的混合气的种类和校摊组分的滚度来决妞。“评估混合气中接谁组分浓度的不确定度时要考患残留气压方的影响。关闭真空泵和储存穿器之间的开关阀,并向储存容器中注入校准组分至压力约为1.4×10°Pa(1.bur)。再次抽空储存容器然后再次注人校推组分。多次重复吹扫清洗过程,确保储存容器中不含彪响校雄组分的气态袭质,填充后,检霆荐睿器中气体距力,确保足够正压力填充注射器。注:如策校准组分有害,应当采取适当的预防措施确保气体从设备中安个排放,通过储荐容器隔膜密封攀(5.3.4)将空的已计量的注射器的针头插人储存穿器中,抽取组分样品清洗理射器多秋,确保没有严重污染物娥留。拔出活塞到注射器最大刻度气体充满注射器。然后取出注射器并压下活塞,使注射器中气体体积达到日标值(在有条件的地方,采取合适的倾防措施,避免任何有害校准组分排放到大气中)。4
6.5.2液态校准组分
GB/T10248—2005/ISO 6144.2003原理上,和填充气态校难组分相比,用已计量的注射器抽取滤体样品的过程更直接。但是操作程序要合理,确保征填充过程中没有过的污染,包括空气被抽人注射器。6. 6在混合容器中加入样品组分注射器的气体体积送到月标道后,应尽可能快地游注射器的针头插人气体混合穿器的隔膜(5.1.5完成气体注人,但当注射器中的初始气压简于大气压时·使之气压与大气压平衡。如何能,对每个使用的注射器.通过实验方法测定从填充设备隔膜上取出针头到把气体注入混合容器中化费的时间。慢慢地压下注射器活塞,将校推组分注人混合容器中,然后将针头从篇膜中退出。按上述过程填究注射器并将它们注人混合容器,置复操作至所需的注射次数(在6。4中确定),制备所箫浓度的校准气体。
用气体混合装暨(5.1.6)使混合容器中的气体混合均勾。达到所均匀度的时间取决于混合容器的形状和尺寸及混合装的性能。如果使用特殊设备,应通过试验测定达到所需均匀度的时间。当加人密于一种校推组分时,对每种加入的校准组分都重复6.5、6.6的过程。6.7充入平衡气
充人平衡气增加气体压力(不超过设备的安全工作压力),以有足够多的气体可用于仪器校谁(通常在大气压打下用校推混合气进行仪器校推)。注:混合容帮的尺于和猝器中混合气的压力(更精确地说是与大气压的压力差慎)决定了能够在大气压力下用于校谁的气体体积假,
加人平衡气后,用气体混合装置使气体混合器中的气体再次混勾,经过一段时间后达到所需的均匀度。
允许混合气再次均衡到环境温度(见6.3注)。记录混合容器中测量仪测出混合气的最终压力和温度(见5.1.4),进行校推混合气的浓度计算。7计算混合气校准组分的体积分数7. 1气态校准组分
二无校摊混合气中校准组分X的体积分数用下面的公式计算:pxV
p? X V + p × Ve
α)--用于气体分析器校准时混台气中组分的体积分数:V-——-履合容器中平衡气的体积!V戏--一-注射器中气态组分g的体积,要换算成与混合容器相同溢度时的体积;力——平衡气加人之前容器中混合气的压力;平衡气加入之唇容器中混合气的乐力。体积V。V要求对应同-一环境温度[实际「,如果气态(或液态)校准纽分是用和气体混合容器具有相同温度的注射器注人时,那么温度就是相同的丁在相同温度和床力下测定的体积V。比V小的多,从公式(1)可以导出一个近似的,而且简单的公式。在这种情况下,公式(1)变为:(x) -- i × V
P2 X V
7.2液态校准组分
用7.1中讨论的相同的方法,通过在气体混合穿器中蒸发液态校准纽分获得的校准混合气,校摊组5
GB/T10248--2005/IS0 6144:2003分的体积分数由下面公式给出:p: × V..
p: xve-pixv
式中,V是校推组分xi蒸发破气体后的体积.用和V相同的单位表示(见下而)。(3)
在这种情况下,用注射器将液态校准纽分证人滤合容器中,然后蒸发,混食容器中校让组分的相应气态体积可以用下面的公式计算:V.-YXexYn
式中:
V一——校准组分的被态体积;
β---校准组分在使用温度时液态密度,M----校准组分的摩尔质量;
V---校准组分的摩尔体积,参考注人液体时混合容器的温度和压力假设服从理想气体特性)。注:在公式(\)(1)中,假设从液态问气态转变时遵守理想定律。然,在计算中可以使润波态组分的压缩系数:其值可遇以相关科学文献得到,
另外,和导出公式(2)相似,通过注人液态组分制备的二元校推气,当V比V小的多时.最终的校摊组分体积比e(2)简化为:
8合气中校准组分浓度不确定度的确定8、1扩展不确定度
应当确定二无校准握合气体中校准组分的浓度(体积分数)的扩展不确定度,实际上,用试验方法分别评估有影响的,全部变遣中每个变基的测量不确定度,这些单独的不确定度用平疗和的平方根存法组合在一起,产生校准用混合气浓度总的测属不确定度。这将在下面讨论。8.2与特定设备和采用的制备过程相关的影响变8.2. 1注入混合容骼中校准组分体积V或Y的不确定度用己升量的注射器注人到混合容群中的校准组分体积的推确度受很多因素的影响,包拆以下几方面:
注射器的穿积,要根概使用时的环境温度做修正,-般注射器生产厂给出数值,例建议使用者a?
通过试验的存法逆行验证
注,从那些通过认证的严厂购买容积变化小于一伙.5兆的注射器是月行的,校准组分气体可能通过法射馨针头扩救愈上气中。非常明显,至少在等际中,这个因素的重要性取决于从储存容器隔膜取出注射器针头到将气体注人混合容器中的时间间隔。如果可能,对每个使用的注射器应通过试验确定,然而,在实际使用中试验表明从储存容器隔膜上取出注射器针头到将气体注人混合容器中的时问间隔在55湖:之间,注人的校催组分气体的体积没有鼎著差异
)气休而能通过注射器穿封团扩散到大中(其可能性不大,最好选用有足够密谢的注射器,如6.4中规定的)
在校难混合气的浓度的总不确定度中应当包括由这些源因引起的不确定度。附录13给出测定计5
量注射器的容积的-个实例。
GB/T 10248--2005/ISO 6144:20038.2. 2由气体混合容器容积不确定度引起的平衡气体积V。的不确定度测量气体混合容器总容积的每一种方法(在6.1中描述)都物产生一个测量不确定度。这些应用标雅平方和的平方根法纽合起来得到由实际谢量容器容积引起的总的测量不确定度。也应注意到觅6.1)每一次容积测最可能是在不同环境温度下完成的。因此必须进行修证.而修正是非常重要的,把它们转变成同一·环境度下的容积。从而得到在某一·特定环境温度下的容器的睿积。当然可能在其他坏境温控下使用这个容器,因此要进行修正,慵该溶器妞实际使用时的环境温度下的容积。在这些情说下,在校准混合气的浓度的总不确定度中应当包括由这些原阅引起的不确定度。
8. 2,3压力 p1 和 p 测量的不确定度这两个压力测录直接影响纽分的最终体积分数见公式(5汀.因此必须考虑这些压力测量的不确定度。
8. 2. 4与体积 V-比和 V.相关联的环境温度和压力测量的不确定度如果显著:此不确定度应以泉种方式包括在扩展不确定度中,要进行修正,将工作条件下容器的压力和温度T换算到环境条件[见公式(1)的下文了。8,2.5校准组分中气态杂质和平衡气中主要杂质引起的不确定度当用静态体积予法或其他万法例如称量法制备(IS()6142,见参考文献31)和动态体积法(S06145的不尚部好,见参考文献4制备混合气时,所有气体含有的黎质,可能套影响校雅组分的体积分数的准确度,制备的混合气的推确度或稳定性会降低。因此,必须分析校准组分和平衡气中杂质。气体校推组分中杂质对混合气准确度的影响--般不同于平衡气中杂的影响,如下所述;假设用下确定r死第7章)的校谁气中校准组分仅含有所选定的气体种类,因此,这些组分中的任何气态杂质的存在将导致混合气的校谁组分实际浓度系统地低于用第7章的方法计算所得浓度值。
如果不对这些杂质进行修正,校准组分浓度的相对误芜可达几个百分点,因此要分析校准组分中可能存在的杂质,如果这些杂质达到一定被度,对计算结果进行适当的修正,b)平衡气中的杂质以不同的方式影响制备的混合气的浓度,例如;-如果平衡气中杂质是校谁组分,那么个气中每种组分实际浓度将高子用第7章的方法计算所得浓度值,这种情说下,要么用足够灵敏的仪器测定这些平衡气中的每·-种校准组分的浓魔,从而不对扩展不嫌定度产生重要影啊;要么证明其含有每郝校准组分的浓度都低于测试仪器的龄测限。对后-一种情况,考患平衡气中这种纽分的体积分数的扩展不确定度时应当包括这一检谢限。一一另一方面、如果乎衡气中杂质会和校准组分发生反成,那将对最终混合气的精度和稳定性带束影响。因此选用有足够灵敏度的好析器险测这些杂质以证明平衡气中不含有足够浓度的杂质,或在让算校组分的体积分数的扩壤不确定时对发生的任珂不稳定性给出修正量。附录(给出了确定食有这些组分的扩展不确定度的实例8.2. 6在制备和使用过程中,校准混合气的稳定性引起的不确定度这籽最决示:
在)所选作为校推组分的物质,及它和容器内壁及其他部件的互作用(可以是校准气浓度的一个函数).
h)平衡气中徽量杂质或校惟组分间的友应(例如,在氮中氧化氮混合气,氮中的微量氧将会影响混合气的稳定性,这取决于混合气中一氧化氮的浓度)。如渠可能,应通过试验确定混合气的稳定性:这是与时间及用特定组分和设备制备的混合气有关联的一个函数。附录D给出一个测试实例。GB/T10248-2005/IS06144:2003
8.2.7混合气体组分的压缩性引起的不确定度这是因混合气用作校准时的压力与制备混合气时的压力不同所带来的不确定度,因为实际中这些压力仅有轻微差别,而且通常校准组分浓度很低,用不正确压缩因子得到混合气的体积浓度产生误差不会对最终混合气的校推组分的浓度带来明显的影响8.3计算组分体积分数的扩展不确定度所有严重影响最终混合气浓度不确定度的因素用平方和的平方根组合起来得到总的测量不确定度。扩展不确定度通常在置信度95%水平,用从适当的多个对扩展不确定度有影响的自由度导出的统计因子表宗。
附录C给出计算制备混合气浓度的扩展不确定度的实例。B
A.1总则
附录A
(资料性附录)
GB/T10248--2005/ISO 6144:2003适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装置实例整套装置要求气密,抽真空约至5Pa(5×102mbar),装置的泄漏速度小于10×10°Pa/h。A.2混合装罩
图A. 1 是一种示意图,
1—-真空案;
2——-真空泵连接管路;
-混合器;
4---平衡气体:
5-—-平衡气体导人管路;
6-—校准组分:
7-—-计量注射器;
8-——膜;
-关阀;
10-——压力表;
11-—-混合器之温度传感器#
12-平整光滑的法学用于连接标准玻璃件(螺纹连接)173--·泄乐阀,
14-电动扇叶;
15---排放至安全处1
16--标谁混合气出口
17---乐力平衡裁段;
18-。参比分析,
19-→-用于测最环境温度的温度传感器。图A。1静态体积法制备校准用混合气体装置示意图A. 2. 1 压力计:压力测量范围 0. 1×10° Pa~~2. 0×105 Pa(0. 1 bar~2. 0 bar),不确定度 1. 0× 102 Pa(l, Q nhar),
4,2.2泄阙:在来方].4×10 Pa(1.4 ar)时泄压。
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