GB/T 40789-2021 气体分析 一氧化碳含量、二氧化碳含量和氧气含量在线自动测量系统 性能特征的确定.pdf

GB/T 40789-2021 气体分析 一氧化碳含量、二氧化碳含量和氧气含量在线自动测量系统 性能特征的确定.pdf
仅供个人学习
反馈
标准编号:
文件类型:.pdf
资源大小:31.4 M
标准类别:其他标准
资源ID:317949
下载资源

标准规范下载简介

GB/T 40789-2021 气体分析 一氧化碳含量、二氧化碳含量和氧气含量在线自动测量系统 性能特征的确定.pdf

GB/T407892021

式中: 重复性标准偏差; 第i次的测量值; —测量值:的平均值; N一重复测量次数。 零点重复性的标准偏差应符合表1的规定

某体育场馆电气施工组织设计式中: 重复性标准偏差; 第i次的测量值; —测量值:的平均值; N一重复测量次数。 零点重复性的标准偏差应符合表1的规定。

3实验室测定的量程点重复性标准偏差

人H 引入。如果量程点重复性的标准偏差是在缺乏拟合测定时测得的,则应使用期间所用浓度最高的标准 物质。 先通人量程气,待读数稳定,再通人零点气或待测气体,然后再测量量程气,至少重复10次,记录连 续10次测量的独立读数,以此确定AMS量程点的测量值。利用所得测量值,采用H.3.2中的公式(H.1) 计算量程点重复性的标准偏差。 量程点重复性的标准偏差应符合表1的规定

H.4缺乏拟合(线性)

按GB/T36090规定的方法测定ASM的线性, 各个浓度试验气体的残差均应满足表1规定的性能指标要求,如果不符合标准,则应校正分析仪响 应,直到达到规定的判定指标,

待测气体中可能存在的潜在干扰物质的影响应通过将试验用混合气体通人整个AMS来测定(如 有试验气体冷凝器,则试验气体应在冷凝器之前引入)。混合气体可借助混合系统,在零点气和量程气 中加入干扰组分获得。所用的混合系统应符合相关标准,且扩展不确定度不应大于1%。标准物质(如 气体标准物质/标准样品)应经过认证(可溯源到国家标准),其扩展不确定度不应大于2%。 干扰物质及其浓度的界定与测量原理和待测物有关。应检测表H.1中列出的干扰物质,且每个干 扰物质均要单独通入进行测定, 应先使用不含干扰物质的试验气体,再使用含有干扰物质的试验气体。进样后待读数稳定,记录三 次连续的独立读数,并取其平均值,以此确定每种试验气体的AMS测量信号。 对于每种干扰物质,均应确定其在零点和量程点,存在与不存在干扰时平均读数之间的偏差。 将量程点和零点处,所有超过量程气浓度0.5%的正偏差和所有低于量程气浓度0.5%的负偏差分 别求和。上述四个加和绝对值的最大值应符合表1的规定 应报告所有于扰物质在零点和量程点的独立读数、读数的平均值和偏差以及最大偏差

表H.1交叉灵敏度测定时使用的于扰物质浓

GB/T 407892021

表H1交叉灵敏度测定时使用的扰物质浓度(续)

采样管线和处理系统电的损耗检验方式如下:在尺可能靠近排气口处(尺可能在过滤器前面):通过 采样系统向分析仪通人零点气和量程气,然后不通过采样系统,将零点气和量程气直接通入分析仪。试 验气体中的CO含量、CO2含量或O2含量应为测量范围的70%~80%。由于表面的吸附或解吸,整个 系统中存在的杂质可能会产生记忆效应。通过与不通过采样系统测定的偏差应小于2%

H.7采样管线和处理系统泄漏检验

采样系统应进行泄漏检验,按以下步骤检验进样系统是否泄漏: 安装整个采样系统,包括安装过滤器外壳和过滤填料: 预热采样设备至工作温度; 密封管口人口; 关闭管口出口并打开泵; 系统达到最低压力后,读取流量

H.8零点漂移和量程漂移的测定

零点和量程点的位置应通过通人零点气和量程气手动确定。测量值与其标称值在零点和量程点白 偏差应符合表1的规定。 零点漂移和量程漂移的具体测定方法如下: a) 系统运行稳定后,通人零点气,待示值稳定后记录为Z。; 然后通人量程气,待示值稳定后记录为S。; C 每隔2h通人零点气,记录示值Z;,再通入量程气,记录示值S; 重复上述步骤4次,按照公式(H.2)、公式(H.3)计量零点漂移△Z和量程漂移△S。 32

GB/T407892021

式中: △Z一零点漂移,%FS; Z 第i次零点测量值,i=1~4,单位为微摩尔每摩尔(μmol/mol)或毫克每立方米(mg/m²) Z。 零点读数初始值,单位为微摩尔每摩尔(μmol/mol)或毫克每立方米(mg/m); FS 系统满量程值,单位为微摩尔每摩尔(μmol/mol)或毫克每立方米(mg/m"); A.S 量程漂移,%FS; S; 第i次量程测量值,i=1~4,单位为微摩尔每摩尔(μmol/mol)或毫克每立方米(mg/m); S 量程值读数初始值,单位为微摩尔每摩尔(umol/mol)或毫克每立方米(mg/m²)。

H.9零点漂移和量程漂移的定期测定

在无人值期间,应便用零点气和量程气或其他标准物质对分析仪至少调整一次;对于定期测量 分析仪,则应在每个测量系列开始时进行测定 零点气和量程气或其他标准物质应使用与测量条件相同的流量和压力条件,按生产商规定的进 和方法使用。零点和量程点的测量值与标称值之间的偏差应符合表1的规定。

H.10原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移

在水平面和垂直面上,逐渐且精准地偏转AMS的发射器和接收器组件,然后记录标准物质的测量 信号。 注1:本测定通常应用于原位式光学技术中的交叉叠加,同时也适用于具有单独发射器和接收器组件的抽取 式AMS。 注2:本测定需要校准标准(如标准滤光片)和光具座。 注3:尽管测量是在最大光程处进行,但本实验的测定光程通常可选在1m~5m 应在常用的两个测量光程上,对零点和大约70%~90%输出范围的量程点均进行偏转。偏转应在 要求的角度范围内,以约0.05°的增量逐步进行。 偏转范围应至少为制造商规定角度的两倍。测定应尽量覆盖组件充许的偏转范围,必要时,可以加 大测定时的角度增量。 应至少对所有手动调整光学设备的可靠性进行检查;自动调整程序也属于本偏转测定的范围,应首 先将其激活, 各个测定步骤获得的测量信号应以表格形式,将测量信号与偏转角度相对应,列于测定报告中。 应给出AMS满足判定指标要求的最大允许偏转角度。对于自动准直的AMS,操作方法应通过测 定结果进行描述和验证

H.11对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)

测定样品气压力变化对AMS响应的影响。样品应为氮底,其中被测组分的浓度应处于AMS测 范围上限的70%~80%之间, 在以下压力下测量AMS的输出信号: 大气压力; 高于大气压力约2kPa±0.2kPa; 低于大气压力约2kPa±0.2kPa

GB/T 407892021

在测定期间,温度应稳定在土1K范围内。 测量每个压力下的响应信号。待读数稳定,记录三次连续测量的独立读数并取其平均值, 确定各压力下的平均读数与大气压力下的平均读数之间的偏差。偏差应符合表1的规定 应报告每个压力下的独立读数、读数平均值和偏差以及最大偏差

H.12样品气流量对抽取式AMS的影响

AMS最初应以制造商规定的流量运行,然后,调节为制造商规定的最低流量。 注:样品气流量的影响通常只针对抽取式AMS,因为原位式AMS大多不受流量的影响。 如果制造商的说明书中规定了流量的允许偏差,则应遵照执行,不得超出其范围, AMS的零点和量程点在上述两个流量下的测量信号均需要进行测定,待读数稳定,记录三次连续 测量的独立读数并取其平均值。 确定两个流量下平均读数之间的偏差,该偏差应符合表1的规定。 原则上该测定应在零点、量程点各重复三次,但如果AMS在第一次测定中即达到判定指标的两倍 或更多,则可省略其他后续测定。 应报告每个独立读数、读数平均值、偏差和最大偏差。 应同时测定状态信号的性能

境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变

H.14对电压的敏感性

AMS的电源电压应使用绝缘变压器,从额定电源电压开始,以其5%的变化量逐步变化至制造商 定的上限和下限。测量每个电压下零点和量程点的AMS测量信号,测量时,待读数稳定,记录三次 连续的独立读数并其取平均值。 注:电压变化后,AMS可能需要稳定时间。 应确定每个电压下的平均读数与额定电源电压下平均读数之间的偏差。每个电压下的偏差均应符 合表1中规定的判定指标。原则上该测定应在零点、量程点各重复三次,但如果AMS在第一次实验中 即达到判定指标的两倍或更多,则可以省略其他后续测定。 应报告每个电压下零点和量程点的所有独立读数读数平均值,偏差以及最大偏差

L1CO含量测量的AMS

GB/T407892021

CO含量、CO,含量和O,含量测量的AMS性能特征测定结果实例

根据附录H的性能特征测定方法,采用冷抽取式NDIR法(见附录D)和原位式TLS法(见附录F) 进行CO含量测量的AMS的性能特征测定结果列于表I.1。 注:表11~表1.4中列出的大多数数据取自EN15267测定报告(见参考文献[9])

油取式NDIR法和原位式TLS法进行CO含量测

GB/T 407892021

表I.1用抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO含量测量的AMS的性能特征(续)

L.2CO,含量测量的AMS

根据附录H的性能特征测定方法,采用抽取式NDIR法(见附录D)和原位式TLS法(见附录F CO,含量测量的AMS的性能特征测定结果见表I.2。

表I.2抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO,含量测量的AMS的性能特征

GB/T407892021

表I.2抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO,含量测量的AMS的性能特征(续)

L.3O,含量测量的AMS

表I.3抽取式顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学法进行O,含量测量的AMS的性能特征

GB/T 407892021

表I.3抽取式顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学法进行O,含量测量的AMS的性能特征(续)

S法(究时F测量O管量的AMS 特征测定结果见表I.4

表I.4抽取式氧化锆法、原位式氧化锆和TLS法进行O,含量测量的AMS的性能特

GB/T407892021

表I.4抽取式氧化锆法、原位式氧化锆和TLS法进行O,含量测量的AMS的性能特征(续

GB/T 407892021

CO含量、CO,含量和O,含量测量的AMS性能特征测定的不确定度计算实例

本附录中的模型方程以及不确定度分量的计 CO2含量和O,含量以体积分数(%)表示。某一性能特征对标准不确定度影响的分量计算如下 a)如果极限值以零为中心对称分布,则不 不确定分量按矩形分布用公式(J.1)进行计算:

u(aj)= Atj·p /3

u(工,)一一性能特征的标准不确定度; .j.p 性能特征的测定值。 b)性能特征的值即为测定结果,则测定结果即认为是不确定度贡献。 例如,对于性能特征中的“实验室中零点的重复性标准偏差”和“实验室中量程点的重复性标准偏 差”,属于后者,即性能特征的值即为测定结果,测定结果即认为是不确定度贡献。而对于其他的性能特 证,则属于前者,为极限值,以零为中心对称分布,则按公式(J.1)计算不确定度分量。

J.2CO含量测量的AMS性能特征的不确定度计算

J.2.1不确定度分量的计算结果

GB/T407892021

表J.1使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表L.1)的不确定度计算结果(续)

表J1使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表I.1)的不确定度计算结果(续)

合成标准不确定度u(co)和扩展不确定度U(Yco)计算如公式(J.2)和公式(J.3)所示: u(co)=ui.+u.,+uior+ua.+ud+uinf.p+unf.f+uf.T+uin.v+ui.co+umb(J.2 U(co)=kXu(co)=1.96u(co) 式中: 2包含因子(=1.96)。 CO,含量和O,含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算与CO的计算方法相同

合成标准不确定度u(Yco)和扩展不确定度U(Yco)计算如公式(J.2)和公式(J.3)所示: u(co)=ui.o+ui.+uor+ua.+ua.+uinf.p+unf.f+u.r+uin.v+ui.co+um(J.2 U(co)=kXu(co)=1.96u(co) 式中: 一包含因子(=1.96)。 CO。含量和O含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算与CO的计算方法相同

JL.2.2.2NDIR交叉调制型AMS

GB/T 407892021

IL.2.2.3NDIR双光束型AMS

L2.2.4原位TLS型AMS

3CO,含量测量的AMS性能特征的不确定度i

J.3.1CO,含量测量的AMS的不确定度分量计算结果

GB/T407892021

表J.2使用NDIR和TLS进行CO,含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果(续)

表J.2使用NDIR和TLS进行CO,含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果(续)

CO,含量测量的AMS性能特征的合成和扩展

JL3.2.1 NDIR 交叉调制型 AMS

根据表J.2所列数据,最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO2含量测量的AMS性能特征 成标准不确定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.38%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.9%; 扩展不确定度[U(co.):0.74%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.7%

J.3.2.2NDIR双光束型AMS

根据表J.2所列数据,最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO2含量测量的AMS性能特征的 合成标准不确定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.32%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.6%; 扩展不确定度[U(co)]:0.63%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.2%。

J3.2.3原位TLS型AMS

根据表J.2所列数据,最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO,含量测量的AMS性能特行 标准不确定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.39%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.0%; 扩展不确定度[U(co.)]:0.77%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.8%

J.4用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O2含量测量的AMS性能特征的不确定度 计算

J.4用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O2含量测量的AMS性能特征的

D,含量测量的AMS性能特征的不确定度分量计

用顺磁法(磁气动式和哑亚铃式)和电化学电池法进行O2含量测量的AMS性能特征(见表1.3)的不 确定度计算结果见表J.3。

GB/T 407892021

(见表1.3)的不确定度计算结果

O,含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不

J.4.2.1磁气动式AMS

根据表J.3所列数据,最低测量范围上限为25%的O,含量测量的AMS性能特征的合成标准不确 定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.24%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.0%; 扩展不确定度[U(0,)]:0.47%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.9%

IL.4.2.2哑铃式AMS

根据表J.3所列数据,最低测量范围上限为25%的O2含量测量的AMS性能特征的合成标准不确 44

根据表J.3所列数据,最低测量范围上限为25%的O,含量测量的AMS性能特征的合成标准不

GB/T407892021

定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.09%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.4%; 扩展不确定度[U(0,)]:0.18%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.7%。 J.4.2.3电化学电池AMS 根据表J.3所列数据,最低测量范围上限为25%的O2含量测量的AMS性能特征的合成标准不确 定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.14%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.6%; 扩展不确定度[U(0。:0.28%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.1%

J.4.2.3电化学电池AMS

根据表J.3所列数据,最低测量范围上限为25%的O2含量测量的AMS性能特征的合成标准不 度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.14%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.6%; 扩展不确定度[U(0.)1:0.28%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.1%

GB/T 407892021

表L.4用ZrO,和TLS法进行O,含量测量的AMS性能特征(表I.4)的不确定度计算结果(续)

J.5.2O,含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算

J.5.2.1抽取式ZrO,型AMS

根据表J.4所列数据,最低测量范围为25%的O含量测 AMS性能特征的标准不确定度和扶 展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.17%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.68%; 扩展不确定度:0.33%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.3%,

J.5.2.2原位热ZrO,型AMS

根据表J.4所列数据,最低测量范围上限为25%的O,含量测量的AMS性能特征的合成标准不 和扩展不确定度计算如下 合成标准不确定度:0.27%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.1%: 扩展不确定度:0.53%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.2%

J.5.2.3原位TLS型AMS

根据表J.4所列数据,最低测量范围上限为25%的O,含量测量的AMS性能特征的合成标准不确 定度和扩展不确定度计算如下: 合成标准不确定度:0.56%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.3%; 扩展不确定度:1.1%(体积分数),该值为最低测量范围上限的4.4%

K.1不同组成单位的换算

GB/T407892021

CO含量、CO2含量和02含量的换算

如果获得的组分含量单位与需要提供的单位不一致,如,CO测量结果一般使用参考状态下的质量 衣度进行表述,若以体积分数形式提供,则应按GB/T40870换算为标准状态下(273.15K, 01.325kPa)的质量浓度

高炉电气施工方案K.2湿态到干态的换算

湿气中测得的组分含量应使用公式(K.1)换算为标准状态下的含量:

Y 一标准状态下湿气中组分的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m"); Yco 在湿气中测得的组分的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m"); T 温度,单位为开尔文(K); 样品气的静态压力与标准压力之差,单位为千帕(kPa)。 如有必要,应使用公式(K.2)将湿气中测得的组分浓度换算为参考状态(于气)下的浓度

101.325 100% X 100%一h

YR 参考状态下组分的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m²)(273.15K、101.325kPa,水校 正); Yco 在湿气中测得的组分的质量浓度,单位为毫克每立方米(mg/m"); T 温度DB4212/T 47-2021 特种设备相关投诉处理指南(试行).pdf,单位为开尔文(K); 力 样品气的静压与标准压力之差,单位为千帕(kPa); h 绝对水蒸气含量(体积分数),%。

GB/T407892021

©版权声明
相关文章