VDI 3490 Blatt 5-1980 Measurement of gases determination of the composition of calibration gas mixtures by comparison methods.pdf

1、DK 543.27.089.68 - 135.1 : 542.3.001.2466 : 543.271.062.001.36 (083.132) VDI-RICHTLINIEN Dezember 1980VEREINDEUTSCHERINGENIEUREMessen von GasenPrfgaseErmittlung der Zusammensetzungdurch VergleichsmethodenVDI 3490Blatt 5Measurement of gases.Determination of the compositionof calibration gas mixtures

2、by comparisonmethods.InhaltVorbemerkung . . .Der Entwurf dieser Richtlinie wurde mit Ankndigungim Bundesanzeiger einem ffentlichen Einspruchsverfahren unterworfen.1. Grundlage des Verfahrens2. Durchfhrur des Verfahrens2. 1 . Verwendung eines Prfgases zum Vergleich . .2.2. Verwendung von zwei Prfgase

3、n zum VereichSchrifttum Seite111122VDIInhaltlich berprfPund unverndertweiterhin gltigMrz2006VorbemerkungVorliegendes Blatt 5 der Richtlinie VDI 3490 beschreibtMglichkeiten zur Ermittlung der Zusammensetzung vonPrfgasen.Vergleichsmethoden werden in der Regel dann angewendet, wenn ein ausreichender Ga

4、svorrat, z.B. Gasgemischeunter Druck, zur Verfugung steht. Diese Gasgemische werden nach Methoden hergestellt, die nicht immer hchstenGenauigkeitsansprchen gengen. Es ist jedoch mglich,diese Gase als Prfgase zu verwenden, wenn die Konzentration der Beimengung durch exakten Vergleich festgestelltwird

5、1. Grundlage des VerfahrensDie Herstellung des Gasgemisches kann nach einer beliebigen Methode durchgefhrt werden. Im allgemeinen handelt es sich um Schnellmethoden geringer Genauigkeit, diegroe Gasmengen liefern knnen.Die Ermittlung der Konzentration der Beimengung deshergestellten, ausreichend st

6、abilen, homogenen Gasgemisches wird mit einem Analysengert durch Vergleichmit einem oder mehreren Prfgasen durchgefhrt. Um dieerwartete Zusammensetzung des zu prfenden Gasgemisches zu erfassen, sind Prfgase mit mehreren, ausreichendabgestuften Konzentrationen der Beimengung erforderlich.Gleichzeitig

7、 mssen die Konzentrationen dieser Prfgasbeimengungen innerhalb des Mebereiches des verwendeten Analysengertes liegen.Die Unsicherheit bei der Bestimmung der Konzentrationeiner Beimengung hngt von der Sorgfalt der Ausfhrungdes Vergleichs, vom Analysengert und der Qualitt desverwendeten Prfgases ab.Um

8、 den Einflu der zuflligen Fehler des Analysengertes zu verringern, sollten mehrere Bestimmungen durchgefhrt und die Ergebnisse statistisch ausgewertet werden.2. Durchfhrung des Verfahrens2.1. Verwendung eires Prfgases zum VergleichEin Prfgas E wird durch eine der in Blatt 2 dieser Richtlinie 1 besch

9、riebenen Methoden hergestellt. Es mu diegleiche Beimengung und das gleiche Grundgas in benachbarter Konzentration wie die zu prfende Mischung enthalten (v. Blatt 1, Abschn. 2 und 3 2). c ist die Konzentration der Beimengung im Prfgas E und die Konzentration der gleichen Beimengung in der zu prfenden

10、Mischung X.Gasproben von E und X werden nacheinander in einAnalysengert geleitet. Danach wird das Verhltnis r derentsprechenden Signal werte undjx berechnet.Sofern die Kalibrierkurve des Analysengertes linear istund durch den Nullpunkt geht, lt sich fr jede Beimengung ein Verhltnis r angeben, so dag

11、ilt.Fr homogene Gemische und unter der Voraussetzung,da die Gase unter gleichen Bedmgungen (Druck, Temperatur und ggf. Massenstrom) eingeleitet werden, ist derrelative Konzentrationsfehler der zu prfenden Mischung X:e| yxyx (2)VDi-Kommission Reinhaltung der LuftArbeitsgruppe Prfgase im Ausschu Messe

12、n von GasenVDI-Handbuch Reinhaltung der Luft, Band Register-Nr. 9Preisgr.2B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11- 2 - VDI 3490 Blatt 5Die Fehler A Cg, Ajv entsprechenden Einzelmewerte sind nach DIN 131

13、9 Teil 3 3 gem derBeziehungA z = 3 2 (3)zu ermitteln. Hierin bedeutet 5 die jeweilige Standardabweichung vom arithmetischen Mittelwert einer Reihevon Einzelmessungen. A z steht stellvertretend fr dieFehlergren A c, Ay- und Ay.Wegen der Forderung, da die bekannte Konzentrationund die gesuchte Konzent

14、ration nur wenig voneinander abweichen drfen, gilt auchDamit erhlt man fr den relativen Fehler der gesuchtenPrfgaskonzentrationAcx Ac. + 2 |A.|(4)Der erste Summand gibt den relativen Fehler der bekannten Prfungskonzentration und der zweite Summand dieMefehler wieder.2.2. Verwendung von zwei Prfgasen

15、 zum VergleichFr den Fall einer nichtlinearen Kalibrierkurve mssenzwei Prfgase zur Vergleichsmessung verwendet werden,deren bekannte Konzentrationen und der gesuchten Konzentration der zu prfenden Gasmischung hinreichend benachbart sind, so da die Kalibrierkurve imKonzentrationsbereich 2 ch eine Ger

16、adeangenhert werden kann. Diese Prfgase mssen das gleicheGrundgas und die gleichen Beimengungen wie die zu prfende Mischung enthalten (vgl. Blatt 1 , Abschn. 2 und 32).In Bild 1 stellt den Signalwert dar, den man fr dieKonzentration q der Beimengung erhlt.Bild 1 . Vergleichsmethode unterVerwendung v

17、on zwei Prfgasent-X 2Konzentration der BeimengungUnter den gemachten Voraussetzungen stimmt der lineareAbschnitt AB im -c-Diagramm, Bild 1 , mit dem entsprechenden Teil der Kalibrierkurve des Analysengertes berein. Die gesuchte Konzentration der Beimengung X ergibtsich dann zu1 . N (5)y2 -yiwobei S

18、 die Steigung der Kalibrierkurve inC2 - Cjdem betrachteten Bereich bedeutet.(6)Der absolute Fehler der Konzentration der Beimengung Xberechnet sich zuJ Acx| 2| +|A7xDie Grem = 2 yistellt ein Gewichtsma fr die Fehler A c, A Ajv,Ay und Ay der entsprechenden Einzelme werte dar.Diese Fehler sind nach d

19、er Beziehung (3) aus der jeweiligen Standardabweichung vom arithmetischen Mittelwert einer Mereihe zu ermitteln.Bei homogenen Gemischen gilt fr die relativen Fehlerder Einzelme werteundAci Acj Ac1 2 Cyi1X!x*(7)1yWegen der Forderung, da die bekannten KonzentrationenCj und C2 sowie die gesuchte Konzen

20、tration nur wenigvoneinander abweichen drfen, gilt auchDamit vereinfacht sich die Beziehung (7) fr die Fehlergre A Cx zuI Ac| , 2 _ |A|(8)Fr den relativen Fehler der gesuchten Prfgaskonzentration erhlt man|Acx| jAc| 2 IM 1x S y (9)Der erste Summand gibt die relativen Fehler der beidenbekannten Konze

21、titrationen und der zweite Summanddie Ablesefehler wieder.Schrifttum 1 VDI 3490 B1.2 Messen von Gasen. Prfgase. Herstellungsverfahren. bersicht.2 VDI 3490 B1.1 -. -. Begriffe und Erluterungen. 3 DIN 1319 Teil 3 Grundbegriffe der Metechnik. Begriffe frdie Fehler beim Messen.B974908A824A6748CAAAA99BAB349F63B2C88DD9B0D2BF8368C461B1CCB65CD15BE74F0686BD19CFC1FA2DEF1929BEST BeuthStandardsCollection - Stand 2016-11