1、ICS 71.040.40 N 30 道B中华人民共和国国家标准G/T 10248-2005/ISO 6144:2003 代替GBjT10248-1988 ,GBjT 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一Static volumetric methods (ISO 6144: 2003 , IDT) 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实施发布GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2
2、003 目次前言皿1 范围.2 规范性引用文件-3 术语和定义.4 原理5 装置.6 制备校准用混合气的程序.3 7 计算混合气校准组分的体积分数.5 8 混合气中校准组分浓度不确定度的确定.6 附录A(资料性附录)适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装置实例.9 A.1 总则9A.2 混合装置.9 A.3 注射取样装置. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10 A.4 注射器.10 A.5 制备物质.10 附录B(资料性附录)计量注射器的体积校准实例.B. 1 注射器的体积V校准B. 2 体积测定的不确定度.11 附录c(资料性附录)确定
3、静态体积法制备校准?昆合气的浓度的不确定度的实例.飞13C.1 程序. 13 C.2 计算公式.13 C. 3 变量列表uC.4 不确定度估算附录O(资料性附录)测定校准气随时间变化的稳定性的实例170.1 分析方法0.2 结果.17参考文献I 前言GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 本标准等同采用ISO6144: 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/T10248一1988(气体分析校准用说合气体的制备静态体积法和GB/T 10627-1989(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ISO6144:2003(E)
4、。为便于使用，本标准做了下列编辑性修改za) 本国际标准一词改为本标准气b) 用小数点符号代替作为小数点的逗号c) 删除公式(巳5)中的重复注释;d) 用V晤代替V(昭HVxi代替巩固。本标准与GB/T10248-1988、GB/T10627一1989相比主要变化如下:a) 将主题内容与适用范围改为范围气b) 增加了规范性引用文件;c) 增加了术语和定义;d) 将方法原理改为原理pe) 增加了装置;f) 增加了制备校准用?昆合气的程序;g) 删除原标准中附录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。本标准由中国机械工业联合会提出。本标准由北京分析仪器研究所归口。本标准起草
5、单位:北京氮普北分气体工业有限公司。本标准主要起草人:简红、赵俊秀、朱济兴。本标准所代替标准的历次版本发布情况为:一一-GB/T10248-1988、GB/T10627-1989。而出GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 1 范围气体分析校准用混合气体的制备静态体积法本标准规定了用静态体积法制备校准用棍合气体的方法，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，平衡气体通常是氮气或空气，见参考文献lJ、2J)，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。本标准给出了确定混合气中每一种校准组分的体积分数的扩展不确定度
6、的方法。注1:本标准适用于制备校准组分体积分数浓度范围是10X 10-9 (10 ppb)至50X 10-6 (50 ppm)校准用混合气;然而选择正确的静态稀释程序可以制备高的或低的体积分数的混合气;注2:在上述浓度范围内，95%置信度时相对扩展不确定度不大于1%，提供:-由分析确定的有关气体的纯度和所有主要杂质的量及浓度测量的不确定度;一一一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，校准组分之间z校准所有用于标准气制备的设备并给出测量不确定度，计算制备标准混合气的最终扩展不确定度。2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准
7、的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各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。ISO 7504气体分析词汇3 术语和定义ISO 7504确立的术语和定义适用于本标准。4 原理用注射器移取校准组分，在一个气体泪合器中将平衡(稀释)气和一种或多种校准组分混合制备校准用混合气，通常校准组分是存于钢瓶的纯气，或者是能够在气体混合器中蒸发的纯的挥发性液体。已知气态校准组分的体积(每种校准组分的体积按压力约为1X 105 Pa 时计算); 已知液态校准组分的
8、质量或体积。将校准组分注入充装有平衡气的泪合器中(气体压力约为1X 105 Pa)，然后加入足够的平衡气直至1昆合气的总压力超过大气压力，精确测量最终压力。通常总压力超过大气压力，便于校准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匀的，并与大气温度平衡。计算校准组分的体积与混合气的总体积的比率，确定校准混合气中的每一种校准组分的体积分数。5 装置5. 1 气体混合器其组成部件见5.1.15. 1. 8。1 GB/T 10248-2005/ISO 6144:200 3 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
9、的内容积存储校准混合气以满足多次校准仪器的需要，制备材料与所有气体组分都不发生化学反应，其形状易于抽空并能承受高于大气压的工作压力。同时容器应装备有真空泵/高压法兰盘，方便1昆合器中组分的存取。注1:容器的内容积是O.1 m3 -0. 5 m3 ，能够承受约2X 105 Pa (2 bar)高的压力，同时能够保持优于0.1X 102 Pa (0.1 mbar)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:实验证明用砌硅酸盐玻璃和不锈钢制造的混合器适用于一般选用的气态元素(比如校准混合气包含的校准组分是502,NO, N02 ，CO和C6H6)，当然，选择混合器及其他与混合气有
10、接触的部件的材质必须严谨，它们不能影响混合气，特别是活性较强的混A5. 1. 2 真空泵包括一个合适的真空开关f低压，确定此压力下残留气冯严响电的第释污染不会影响制备制号布后气浓1槌9准确度，或此压力下残留气体的影响可以对混合气的氧气。)5. 1. 3 气体管路包括开关阅5. 1. 5 隔膜便于注射5.1 . 7 5. 1.8 出口气体取用于实现制备的引置，满足在环境压力下检、5. 2 计量注射器的校准、咽-h、h通过一个针头，借助活塞的和电夺已知的A垫以保证不发生严重的气体或液体化氮校准混合气时微量的压力和大气压力的装(PTFE)套管为密封件，其容积是10mL、5mL、1mL、0.5mL、0
11、.1mL的玻璃注射器是适用的。注2:要求注射器的内容积测定的相对不确定度不大于1%(95%置信度时)，另外，抽真空到5Pa(5 X 10-2 mbar) 时注射器的最大泄漏率不大于10X10 -2 Pa(lO mbar)/h。5.3 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 易抽空的气体储存容器能够储存压力大于大气压力的气体，满足正压充装计量注射器的目的，要求气体储存容器的内表面2 GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 材料不与任何校准组分发生反应。注:内容积为100mL.能够承受高达1.
12、4 X 105 Pa的压力并且能够保持真空度好于O.1 X 102 Pa(O. 1 mbar)的气体储存容器是适用的。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 压力调节阀用于调节储存器的气体压力，实现预先确定的高于大气压力的目的。5. 3. 4 隔膜由适当的材料制成，便于注射器的针头注5.3.8 泄压阀能够降低气何组分进入。气且飞3满体测UU要负L如启盯际水法理实满方1注他队其其导致体积减小，然而组成整套气体混口测量的体积将被修正为温度下使用，则需要进一步6.2 制备混合气前气体混合通常-个新的气体混合器内是度，另外，混合器的内表面可能被污染
13、，与需._，二元素发生反应形成一个表面层，因此使用前必须清洗混合器，以避免因这些因素带来的对校准气潜在的污染。首先抽空容器至5X102Pa(5 mbar) 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监测空气污染物的仪器连接(例如，监测S02、NOx、CO和碳氢化合物的分析器)，将混合器中平衡气导人这些仪器并观察检测到的杂质的浓度。要求这些仪器有足够的测量灵敏度，能够确定此时混合器内的平衡气中的杂质浓度是否超标。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，选用其他方法清洁
14、容器以消除污染，或者在计算校准用混合气中校准组分的浓度时做合适的修正以消除杂质带来的误差。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扩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。采用上述操作预处理的混合器，不能使用足够长时间也是可能的。如果出现这种情况，用选择的平衡气重新填充棍合器高于环境气压，将因环境大气掺入容器引起的气体污染减到最小。接着
15、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压力某一负压值(通常约为5X 102 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响。然后通过导管(5.1.3)将选择的平衡气充人容器直到容器内的压力高于大气压(约是0.lX105Pa(O.l bar)。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温度(源于绝热压缩)。此时静止、等待气体温度过撞到容器温度，最后与环境温度平衡。注:0.20C的温差对组分的最终体积分数浓度值带来不确定度小于0.1%(相对)。因此，在实际中必须确保平衡气的温度和环境温度
16、的温差在0.20C内。平衡气的温度和外部温度均衡后，打开与泄压阀(5.1. 7)相连的开关间，使容器内的平衡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注入混合容器中的所需校准用混合气的体积根据以下条件计算出:最终混合气的组成、棍合容器自身体积、容器中最终气体压力值。当注人的是液体时，知道校准组分液态的密度很重要，以便当制备最终校准混合气时获得所需的气态浓度。已知注射器内容积的准确度和通过针头及注射器密封圈泄漏到大气中的气体质量，是影响校准混合气的总准确度的因素。附录B举例说明了用试验的方法确定注射器内气体的体积，证明
17、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。选用最少次数将校准组分注入混合容器的注射器，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足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，关闭校准组分钢瓶的开关阅。然后用真空泵抽空整个配气装置，包括储存容器，直到确保在储存容器中任何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2一般来说残留气体压
18、力约1X 10 PaO mbr)是合适的。然而，在实际中将根据制备的混合气的种类和校准组分的浓度来决定。当评估混合气中校准组分浓度的不确定度时要考虑残留气体压力的影响。关闭真空泵和储存容器之间的开关间，并向储存容器中注人校准组分至压力约为1.4 X 105 Pa (1. 4 bar)。再次抽空储存容器然后再次注入校准组分。多次重复吹扫清洗过程，确保储存容器中不含影响校准组分的气态杂质。填充后，检查储存容器中气体压力，确保足够正压力填充注射器。注z如果校准组分有害，应当采取适当的预防措施确保气体从设备中安全排放。通过储存容器隔膜密封垫(5.3.4)将空的已计量的注射器的针头插入储存容器中，抽取组
19、分样品清洗注射器多次，确保没有严重污染物残留。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目标值(在有条件的地方，采取合适的预防措施，避免任何有害校准组分排放到大气中)。GB/T 10248-2005/180 6144: 2003 6.5.2 液态校准组分原理上，和填充气态校准组分相比，用已计量的注射器抽取液体样品的过程更直接。但是操作程序要合理，确保在填充过程中没有过多的污染，包括空气被抽人注射器。6.6 在混合睿器中加入样晶组分注射器的气体体积达到目标值后，应尽可能快地将注射器的针头插入气体混合容器的隔膜(5.1.5)完成气体注入，但当注射器中的
20、初始气压高于大气压时，使之气压与大气压平衡。如可能，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花费的时间。慢慢地压下注射器活塞，将校准组分注入混合容器中，然后将针头从隔膜中退出。按上述过程填充注射器并将它们注人混合容器，重复操作至所需的注射次数(在6.4中确定)，制备所需浓度的校准气体。用气体混合装置(5.1. 6)使棍合容器中的气体混合均匀。达到所需均匀度的时间取决于混合容器的形状和尺寸及混合装置的性能。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。当加入多于一种校准组分时，对每种加入的校准组分都重复6.5、6.6的过程。6. 7 克入平衡气充
21、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准(通常在大气压力下用校准棍合气进行仪器校准)。注:混合容器的尺寸和容器中混合气的压力(更精确地说是与大气压的压力差值)决定了能够在大气压力下用于校准的气体体积值。加入平衡气后，用气体混合装置使气体混合器中的气体再次混匀，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量出混合气的最终压力和温度(见5.1.的，进行校准泪合气的浓度计算。7 计算混合气校准组分的体积分数7. 1 气态校准组分二元校准混合气中校准组分X的体积分数用下面的公式计算:P1 xV晤rp(x) =
22、 ( 1 ) P2 xV咀+户1xV啤式中zrp(x)一一用于气体分析器校准时混合气中组分工的体积分数;VCg一-tl昆合容器中平衡气的体积;V唱一一注射器中气态组分xg的体积，要换算成与混合容器相同温度时的体积;Pl一一平衡气加入之前容器中混合气的压力;2一一平衡气加入之后容器中混合气的压力。体积VCg、V晤要求对应同一环境温度实际上，如果气态(或液态)校准组分是用和气体混合容器具有相同温度的注射器注入时，那么温度就是相同的。在相同温度和压力下测定的体积V晤比VCg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:7.2 液态校准组分Pl xV咱rp(x)
23、 = l:.一-一一P2 X V Cg . ( 2 ) 用7.1中讨论的相同的方法，通过在气体混合容器中蒸发液态校准组分获得的校准混合气，校准组GB/T 10248-2005/ISO 6144:2003 分的体积分数由下面公式给出:Jl X V xi cp(x) = 如xV唔+Pl XVxi . ( 3 ) 式中:Vxi是校准组分Xl蒸发成气体后的体积，用和Vi相同的单位表示(见下面)。在这种情况下，用注射器将液态校准组分注入混合容器中，然后蒸发，?昆合容器中校准组分的相应气态体积可以用下面的公式计算:式中:8 混合气中校准8. 1 扩展不确定度应当确定二元如别评估有影响的、全口合在一起，产生
24、校准用、18.2 与特定设备和采Vxi = Vi XXVM 一注:从那些通过认证的生产厂购买容积费电-IIi、平:f:O.5%的忡芒何苦是可行的。. ( 4 ) -. ( 5 ) ，用试验方法分平方根方法组b) 校准组分气体可能通过注射器针头扩散到大气中。非常明显，至少在实际中，这个因素的重要性取决于从储存容器隔膜上取出注射器针头到将气体注入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入混合容器中的时间间隔在5S 30 s之间，注入的校准组分气体的体积没有显著差异。6 c) 气体可能通过注射器密封圈扩散到大
25、气中(其可能性不大，最好选用有足够密封的注射器，如6.4中规定的)。在校准混合气的被度的总不确定度中应当包括由这些原因引起的不确定度。附录B给出测定计GB/T 10248-2005/ISO 6144:2003 量注射器的容积的一个实例。8.2.2 由气体混合窑器容积不确定度引起的平衡气体积Vcg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)都将产生一个测量不确定度。这些应用标准平方和的平方根法组合起来得到由实际测量容器容积引起的总的测量不确定度。也应注意到(见6.1)每一次容积测量可能是在不同环境温度下完成的。因此必须进行修正，而且修正是非常重要的，把它们转变成同一环境温度下的
26、容积。从而得到在某一特定环境温度下的容器的容积。当然可能在其他环境温度下使用这个容器，因此要进行修正，确定该容器在实际使用时的环境温度下的容积。在这些情况下，在校准棍合气的浓度的总不确定度中应当包括由这些原因引起的不确定度。8. 2.4 与体积V.i和如果显著，此不6145的不同部z分数的准确度，配备气体校准a) 假设分中配算所b) 性带来影响。、够浓度的杂质，或在下11 给出修正量。附录C给出了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将取决于:日下所述:种类，因此，这些组用第7章的方法计a) 所选作为校准组分的物质，及它和容器内壁及其他部件的相互作用(可以是校准气浓
27、度的一个函数)。b) 平衡气中微量杂质或校准组分间的反应(例如，在氮中一氧化氮混合气，氮中的微量氧将会影响1昆合气的稳定性，这取决于1昆合气中一氧化氮的浓度)。如果可能，应通过试验确定棍合气的稳定性，这是与时间及用特定组分和设备制备的泪合气有关联的一个函数。附录D给出个测试实例。7 GB/T 10248-2005/180 6144: 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棍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准组分的浓度带来
28、明显的影响。8.3 计算组分体积分散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t因子表示。附录C给出计算制备混合气浓度的扩展不确定度的实例。8 GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 附录A(资料性附录)适用于静态体积法制备校准用混合气体的一种装置实例A.1 总则整套装置要求气密，抽真空约至5Pa(5 X 10-2 mbar)，装置的泄漏速度小于10X102 Pa/h。A.2 混合装置图A.1是一种示意图。. b 19 1 真空
29、泵;2一一真空泵连接管路33一一混合器;4 平衡气体;5一一一平衡气体导人管路;6 校准组分p7 计量注射器;8一一隔膜;9一一开关阀z10-压力表;10 3 11 13 12 5 4 14 16 15 11-混合器之温度传感器;12一一平整光滑的法兰用于连接标准玻璃件(螺纹连接); 13一一泄压阔p14一一电动扇叶;15一一排放至安全处p16-一一标准混合气出口p17一压力平衡装置;18一一参比分析;19一用于测量环境温度的温度传感器。固A.1静态体积法制备校准用混合气体装置示意圄A.2.1 压力计:压力测量范围0.lX105Pa2. OX 105 Pa(O. 1 bar2. 0 bar)，
30、不确定度l.0 X 102 Pa (l. 0 mbar)。A.2.2 泄压阅:在压力l.4X105PaO.4 bar)时泄压。9 GB/T 10248-2005/1S0 6144: 2003 A. 2. 3 开关阀。A. 2. 4 压力平衡装置。注:试验证明装有水的洗瓶是适用的。A.2.5 温度传感器:分别安装在海合器内外，能够测量温度的变化，其不确定度为0.20C。A. 2. 6 真空泵:要求真空度达5Pa(5 X 10-2 mbar)。A. 2. 7 风扇:适宜的形状和大小，确保系统不漏气和气体泪合均匀。A.3 注射取样装置1一一校准组分;2 双级减压阀;3一一储存容器;4一一计量注射器;
31、5一一-隔膜;A.4 注射器2. 0 bar) ，不确定度1.OX 102 Pa A. 4.1 计量注射器:气密，针头与注射器主体是一体的，最大相对不确定度1%，试验证明装有PTFE套管密封件的0.1mL、1.0 mL和10mL三种规格的注射器是适用的。A.5 制备物质A. 5.1 平衡气体:氮气或合成空气，其纯度要求取决于预定目的。A. 5. 2 校准组分:纯气，混合气或液体，取决于预定目的。ln GB/T 10248一2005/ISO6144:2003 附录B(资料性附录)计量注射器的体积校准实例B. 1 注射器的体积V校准通过注满水的方式，用高灵敏度天平(METTLEAT201)称量能够
32、确定NO和S02注射器的体积，根据注射器内的液体的质量(假设220C时水的密度呈卫工998g/cm3)计算出体积。在一连续周期内，重复测定几次。结果见表B.LNO注射器INO注射器SO，注射器2 2 3 1 X 10 -6 1 X 10 -6 1 X 10-6 24.71 39. 9 69.47 24.80 69. 52 24. 69 69.42 24.80 39. 69.45 24. 77 40. 69 . 44 24. 76 39. 40. 1 69. 36 24. 74 39. 39.9 69. 37 24 . 76 39 . 69. 39 24.85 69 . 43 24. 73 69
33、. 37 24. 73 40. 2 69.47 24.74 39. 9 69 . 47 24 . 74 40. 1 69 . 46 24.71 40.0 69. 44 24.84 40 . 1 49. 18 69. 36 注:数据是由欧洲共同体委员会研究中B. 2 体积测定的不确定度测量体积中的变化与注入水和排出水的过程中的变化及天平的性能有关，表B.l给出的体积V的标准偏差是uLI的平方根，见表B.2o在og5 g的范围内，天平也有十0.02mg(O. 02L)的线性误差。假设是正态分布，那么V的标准不确定度的最佳估计值是的2的平方根，在表B.2中给出。11 GB/T 10248-2005/
34、ISO 6144:2003 表B.2注射器的体积测量注射器平均体积UY1 UY2 1 X 10-6 1 X 10-6 1 X 10-6 NO注射器124.71 4. 68X 10-2 1. 15 X 10-2 NO注射器239.86 4. 56X 10-2 1. 15X 10 NO注射器378.43 9.44X10一21. 15 X 10 NO注射器499.23 7.15 X 10-2 1. 15 X 10 S02注射器139.65 4.56 X 10-2 1. 15 X 10 S02注射器249. 16 4. 94X 10 1. 15 X 10 S02注射器369.29 4.86 X 10-
35、2 1. 15X 10 一对附录C所描述的静态体积法而言，表B.2所示的不确定度是指一种扩展不确定度。显然，用注射器注入气体和注入液体是有区别的，但是获得准确的体积是可能的，要遵守6.5中所述的预防措施。12 G/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 附录C(资料性附录)确定静态体积法制备校准混合气的浓度的不确定度的实例C.1 程序在环境温度和压力下，将SOz纯气充入己知体积为V暗的注射器内。VXg体积的SOz被注入到一个己知体积VCg的大容器中，该容器充有环境温度和压力下无碳氢的空气，然后将无碳氢的空气导人该容器直到获得要求的最终压力，通常最终压力约是1.5 X 105 P
36、aO 500 mbr) ，目的是便于混合气的使用，当混合气达到室温时即可使用。C.2 计算公式V咱1cp(x) =(X)X一一一一一一一( C.1 ) VCg+V晤2当V哺+V唔VCg时，这个公式可以简化为V Xg u Pl cp(x) = cp(X) X一一一( C.2 ) VCg pz 根据测量中不确定度表达式(见参考文献5J)，公式(C.3)给出组合不确定度(假设变量没有经过修正)。( Pl V xg 2 _.2 I (CP(X) X V晤2 _.2 I (伊(X)X1 2 _.2 Ucp(x)J = (生旦旦)uLX)+(u十(CP )T; Pl ) 飞zV+(川(X)X忡扣lV飞哩f
37、U， + (伊忖lV飞川昭升)y22 PZ2VCg J P， I P2V J vc. .( C.3 ) C.3 变量列表C. 3.1 总则表C.l中列出有关的变量。表C.1变量列表变量单位定义cp(x) 制备的混合气中SO，的体积分数伊(X)注入的纯的或一定浓度SO，的体积分数V晤注入SO，的体积，以升为单位(或和V咱用相同单位)V ,. 元碳氢化合物空气的体积，以升为单位(或和V咱用相同单位)PI PaX 10 (mbar) 注射器中SO，的压力(和户2单位相同)户2PaX 10 (mbar) 容器中气体的最终压力(和PI单位相同)C. 3. 2 qJ(x) 由公式C.2计算得到(也见表C.
38、l)。C. 3. 3(X) B类不确定度13 GB/T 10248一2005/ISO6144:2003 值:0.999(9)分布曲线的半宽度:0.0001注入的S02的体积分数(后面称为纯度)，其不确定度应由最终用户测定或经被认可的外部试验室测定。有些情况下，钢瓶中S02的纯度由生产厂给出，由此确定瓶中S02的含量是可以接受的。但是，如果没有合格证，生产厂仅提供纯度高于99.98%的信息，那么该纯度的下、上限分别为o.999 8和1，纯度为0.9999的概率最大，纯度为1或O.999 8的概率为0。概率分布是三角型分布，纯度落在这个区间内的概率为100%0 cp(X)的标准不确定度如下:用天平
39、称得算天平的重复性。区别，所以所有数注射器体积的标准自由度为:c. 3. 5 V cg A类不确定度值:111.84 L 标准不确定度:0.11184L 自由度:2质量称重3次来估内的变化没有显著自由度是530最后，总体积可用水填充整个系统来测定。三次的平均值为111.84 L，标准不确定度为0.1%。因容器用4mm厚棚硅酸盐玻璃制成，气压为1.7 X 105 Pa时，体积不会增大。C. 3. 6 P, B类不确定度14 值:1 013 X 102 PaO 013 mbar) 扩展不确定度:2.32 X 102 Pa(2. 32 mbar) 包含因子:2GB/T 10248一2005/ISO6
40、144:2003 在室压下注射S02，使用气压计测量。生产厂给出的气压计的精度为o013土0.25)X 102 Pa。假设压力位于999.75 X 102 Pa 1 000.25 X 102 Pa之间的概率服从矩形分布，标准不确定度的最佳估计值为:和值:1 500 X 扩展不确比室温高0.50C会对最终压力P2的最佳估计值为:最后，如的标准不确定度为:C. 4 不确定度估算. , /(0.葛天102予u(1 ) 1 = 1 , v. v v / = 14. . , 1(1 X 102) 2 u(2)3 =.1一一丁二一一=5在5s15 s内仅有很小的差别。1. 5 X 105 Pa时，刊2Pa
41、。假设服从mbar)。已经观察到，容器温度。假设服从矩形分布，标准不确定度u(2) = .;立于+582 + 582 = 89 Pa 表C.2中给出不确定度估算。15 GB/T 10248一2005/ISO6144:2003 表C.2不确定度估算变量值标准不确定度9口(X)O. 999 40. 8X 10-6 V晤39.650 OX 10 L 49. 7X 10-9 L V,. 11 1. 840 L 0.118 L Pl 1. 013 00 X 105 Pa 1. 16X102Pa P2 1. 500 000 X 105 Pa O. 890 X 102 Pa cp(x) 239. 4X 10
42、-9 492X 10-12 结果:16 变量:伊(X)值:239.4XI0-9相对扩展不确定度:0.98X 10-9 包含因子:2.。自由度灵敏度系统00 239 X 10-9 26 6. 03X 10-3 2 2. 14X 10-9 50 236X 10-12 50 159 X 10 12 26 不确定度基值指数9. 77X 10一120% 300X 10-12 37.2% 239X 10-12 23.7% 274X lO-12 30.8% 142X 10-12 8.3% GB/T 10248-2005/150 6144: 2003 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D.
43、1 分析方法采用本标准描述的静态体积法，在删硅酸盐玻璃容器中制备CO，NO/NOr和S02校准混合气。借助分析器测定混合气中校准组分的浓度。在压力降到低于维持流向分析器的流量所需压力前，大约可以从容器中取出约50L气体。注:相对其他气体，用较小的容器和注射器制备CO校准混合气。使用以下分析方法:一一CO，非色散红外光谱;一-NO/NOr化学发光光谱;S02UV萤光光谱。D.2 结果D.2.1 总则表D.lD.3及图D.l图D.3给出分析结果经德国联邦环境署之国家标准实验室认可(UBA，Germany)。注:图表中，浓度是体积分数(1ppb= 1 X 10-9 vol/vol , 1 ppm=
44、1 X 10-6 vol/vol)，压力单位用PaObar= 105 Pa) 表示。D. 2. 2 NOxlNO 在下列条件下完成分析:容器体积:11 1. 490 L 注射器体积:50L容器压力:1. 520XIO-5 Pa1. 007XIO-5 Pa 表D.1校准中NOx/NO浓度的稳定性时间NOx浓度NO浓度mm 1 X 10-9 1 X 10-9 。6 298 285 8 296 286 10 296 287 12 296 286 16 297 287 18 297 288 20 296 287 24 296 287 26 297 287 28 298 287 32 296 288 压
45、力1X lO-5 Pa 1. 520 1. 453 1. 418 1. 395 1. 371 1. 319 1. 283 1. 263 1. 211 1. 192 1. 166 1. 115 17 GB/T 10248-2005/150 6144:2003 时间NOx浓度mm 1 X 10-9 34 297 36 297 38 297 40 297 42 297 。叫310 : 290 倒古怪270 250 230 210 190 170 150 130 110 90 。5、tr11!1io. 15 NOx的计算浓度:299 X 10 NO的计算浓度:299 X 10 NOx的测量平均值:296. 75 X 10-9 NO的测量平均值:286.75X10表D.1C续)NO浓度1 X 10 -9 287 287 286 287 286 35 1 圄D.1校准过程中NOx/NO浓度的稳定性D.2.3 C。18 在下列条件下完成分析:容器体积:14.019 L 注射器体积:5 000L 容器内压力:9. 140 X 10-5 Pa 1. 002 X 10-5 Pa 压力1 X 10-5 Pa 1. 089 1. 064 1. 041 1. 022 1. 009 401 45 GB/T 10248-2005/ISO 6144: 2003 时间ll
