(高清版)GBT 18403.1-2022 氣體分析器性能表示 第1部分：總則VIP

代替GB/T18403.1—2001(IEC61207-1:2010,IDT)國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì)I Ⅲ 1 1 2 2 2 53.4表示方法的術(shù)語和定義 83.5氣體分析器的相關(guān)術(shù)語和定義 4說明程序 4.1值和范圍的說明 4.3需給出額定值的性能特性 4.4每一個(gè)規(guī)定范圍的不確定度極限 4.5其他性能特性 5合格試驗(yàn)程序 5.2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 5.3試驗(yàn)期間調(diào)整 5.4固有不確定度測(cè)量時(shí)的參比條件 5.5影響量測(cè)量時(shí)的參比條件 5.6試驗(yàn)程序 附錄A(資料性)GB/T6592—2010中性能影響量推薦值 A.1概述 20A.2氣候條件 20A.3機(jī)械條件 22A.4主電源供電條件 22附錄B(資料性)根據(jù)漂移試驗(yàn)計(jì)算性能特性 24 Ⅲ本文件代替GB/T18403.1—2001《氣體分析器性能表示第1部分：總則》,與GB/T18403.1———更改了滯后時(shí)間、上升時(shí)間和下降時(shí)間測(cè)試的范圍，從滿刻度的70%～90%擴(kuò)展為70%~ 更改了預(yù)熱時(shí)間測(cè)量時(shí)所通入校準(zhǔn)氣濃度范圍，從滿刻度的50%～90%擴(kuò)展為70%～100% -更改了干擾不確定度試驗(yàn)中混合氣的濃度范圍，從量程的70%～90%擴(kuò)展為70%～100%(見 更改了偏差試驗(yàn)中的校準(zhǔn)氣濃度范圍，從滿刻度的10%～90%擴(kuò)展為0%～100%(見_2001年首次發(fā)布為GB/T184VGB/T18403.1—2022/IEC氣體分析器是測(cè)量氣體成分的流程分析儀表，廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)等——第1部分：總則。旨在規(guī)定實(shí)時(shí)在線測(cè)定氣體混合物成分的氣體分析器性能表示的通用原則第2部分：氣體中氧(采用高溫電化學(xué)傳感器)。旨在規(guī)定基于電化學(xué)傳感器測(cè)量氣體中氧含第3部分：順磁氧分析器。旨在規(guī)定基于氧氣在磁場(chǎng)中具有較高順磁特性測(cè)量氣體中氧含量 第6部分：光度分析器。旨在規(guī)定基于不同波長(zhǎng)光響應(yīng)測(cè)量氣體中各組分含量的氣體分析器第7部分：可調(diào)諧半導(dǎo)體激光氣體分析器。旨在規(guī)定基于可調(diào)諧半導(dǎo)體激光吸收光譜技術(shù)測(cè)1GB/T18403.1—2022/IEC612氣體分析器性能表示第1部分：總則1范圍和目的本文件規(guī)定了氣體分析器(以下簡(jiǎn)稱分析器)術(shù)語、定義、要求和試驗(yàn)方法。本系列標(biāo)準(zhǔn)中其他部本文件與GB/T6592和IEC60770中的規(guī)定保持一致。本文件適用于固定安裝在任何場(chǎng)所(室內(nèi)或室外)的分析器，也適用于試安全要求參見IEC61010-1的相關(guān)規(guī)定。選擇影響量測(cè)試值的方法參見IEC60654相關(guān)規(guī)定。分析器的文件要求參見IEC61187的相關(guān)規(guī)定。下列文件中的內(nèi)容通過文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文GB/T6592—2010電工和電子測(cè)量設(shè)備性能表示(IEC60359:2001,IDT)IEC60068(所有部分)環(huán)境試驗(yàn)(Environmentaltesting)ISO1000國(guó)際單位制及其應(yīng)用(SIunitsandrecommendationsfortheuse2ofcertainotherunits)IEC60381-1過程控制系統(tǒng)用模擬信號(hào)第1部分：直流電流信號(hào)(AnaloguesignalsforprocessIEC60382過程控制系統(tǒng)模擬氣動(dòng)信號(hào)(Analoguepneumaticsignalforprocesscontrolsystems)IEC60654(所有部分)工業(yè)過程測(cè)量和控制裝置的工作條件(Industrial-processmeasurementIEC60654-1工業(yè)過程測(cè)量和控制裝置的工作條件第1部分：氣候條件(Industrial-processmeasurementandcontrolequipment—OperatingcondiIEC60770(所有部分)工業(yè)過程控制系統(tǒng)用變送器(Transmittersforuseinindustrial-processIEC60770-1工業(yè)過程控制系統(tǒng)用變送器第1部分：性能評(píng)定方法(Transmittersforuseinin-dustrial-processcontrolsystems—PartIEC61010-1測(cè)量、控制和實(shí)驗(yàn)室用電氣設(shè)備的安全要求第1部分：通用要求(Safetyrequire-以下術(shù)語和定義適用于本文件。其中3.2(3.2.17除外)、3.3和3.4中的定義與GB/T6592—20103GB/T18403.1—2022/IEC61207-(測(cè)量)值(measure-)value代表被測(cè)量的一組測(cè)量結(jié)果的中間數(shù)值。(測(cè)量)不確定度uncertainty(ofmeasurement)與測(cè)量結(jié)果相關(guān)的參數(shù)，其能合理地表征被測(cè)量值之間的分散性。讀數(shù)值reading-value儀器的輸出信號(hào)。擬輸出(如：校準(zhǔn)過的變送器),輸出單位是支持輸出信號(hào)量的測(cè)量單位。校準(zhǔn)calibration在規(guī)定的條件下建立指示值和測(cè)量結(jié)果之間關(guān)系的系列操作。4GB/T18403.1—2022/IEC61207坐標(biāo)平面的一部分，由儀器指示值軸與測(cè)量結(jié)果軸定義，表示儀器對(duì)被測(cè)量不同值的響應(yīng)。指示值與被測(cè)量值之間關(guān)系的曲線。校準(zhǔn)示值indicatedvalue指示儀器根據(jù)其校準(zhǔn)曲線給出的值。(測(cè)量的)一致性(measurement)compatibility針對(duì)同一被測(cè)量的所有測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)得到的特性，表現(xiàn)為測(cè)量值分布區(qū)間高度重疊的特點(diǎn)。描述一個(gè)測(cè)得量所能得到的最小不確定度。(絕對(duì))儀器不確定度(absolute)in忽略被測(cè)量的固有不確定度的直接測(cè)量結(jié)果的不確定度。5GB/T18403.1—2022/IEC61207約定值conventionalvalue用于校準(zhǔn)儀器的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的值，其不確定度對(duì)于被校儀器的不確定度來說可忽略。影響量influencequantity不是被測(cè)量的量，而其變化會(huì)影響指示值和測(cè)量結(jié)果的關(guān)系。穩(wěn)態(tài)條件steady-stateconditions被測(cè)量隨時(shí)間變化時(shí)的儀器工作條件，此時(shí)儀器輸入和輸出信號(hào)之間的關(guān)系不會(huì)發(fā)生顯著變化。輸入和輸出關(guān)系是當(dāng)被測(cè)量隨時(shí)間恒定時(shí)獲得的。溯源性traceability通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與國(guó)家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。[來源：IEC60050-311:2001,311-01-15,ISO/IEC指南99,2.41,有修改]平均值mean一組值中各個(gè)值的總和除以該組值的總數(shù)得到的值。3.3設(shè)備和操作的通用術(shù)語和定義(測(cè)量)儀器(measuring)instrument獨(dú)立地或與輔助設(shè)備一起用于測(cè)量的設(shè)備。[來源：IEC60050-311:2001,311-03-01,ISO/IEC指南99,3.1,有修改]指示(測(cè)量)儀器indicating(measuring)instrument可顯示指示值的測(cè)量?jī)x器。6[來源：IEC60050-311:2001,311-03-03,ISO/IE[來源：IEC60050-311:2001,311-04直接測(cè)量(法)direct(methodof)measurement7GB/T18403.1—2022/IEC6(儀器的)固有不確定度intrinsic(ins使用在參比條件下測(cè)量?jī)x器的不確定度。儀器的工作不確定度operatinginstrumentaluncertainty在額定工作條件下的測(cè)量?jī)x器的不確定度。(校準(zhǔn)的)驗(yàn)證verification(ofcalibration)在規(guī)定條件下，用來檢查指示值和給定的一組已知被測(cè)量之間的關(guān)系是否在預(yù)定的校準(zhǔn)圖限值內(nèi)的一系列操作。對(duì)測(cè)量?jī)x器進(jìn)行的一組操作，使其提供與給定的被測(cè)量的值相應(yīng)的示值。用戶按照制造商規(guī)定自行所做的調(diào)整。同等工作條件下，實(shí)施校準(zhǔn)驗(yàn)證的儀器的指示值和參考儀器的指示值的差。8GB/T18403.1—2022/IEC63.4表示方法的術(shù)語和定義計(jì)量特性metrologicalcharacteristics涉及測(cè)量?jī)x器讀數(shù)和與其相互影響的量值之間關(guān)系的數(shù)據(jù)。上下限之間的量值區(qū)間。計(jì)量特性或其他數(shù)據(jù)通過與規(guī)定量的測(cè)量值之比來表示的形式。表示的引用形式fiducialformofexpression計(jì)量特性或其他數(shù)據(jù)通過與其規(guī)定量的約定選擇值之比來表示的形式。假設(shè)當(dāng)影響量在兩個(gè)不同值之間連續(xù)變化時(shí)，由指示儀器對(duì)同一個(gè)被測(cè)量所測(cè)校準(zhǔn)示值和實(shí)物量具示值的差值。不確定度的極限limitofuncertainty工作在規(guī)定條件下的設(shè)備的儀器不確定度的極限值。準(zhǔn)確度等級(jí)accuracyclass測(cè)量?jī)x器所符合的規(guī)定的不確定度類別。9GB/T18403.1—2022/IEC612參比范圍referencerange工作極限值limitingvaluesforoperation零點(diǎn)氣zerogas用于校準(zhǔn)指定校準(zhǔn)范圍的下限的校準(zhǔn)氣體混合物。對(duì)于給定的分析步驟，該值等于或接近于指定儀器實(shí)際讀數(shù)與通過被測(cè)量的線性函數(shù)求出的讀數(shù)之間的最大偏差。該線性函數(shù)包括被測(cè)量的有輸出波動(dòng)outputfluctuation最小可檢測(cè)變化minimumdetectablechange滯后時(shí)間delaytime從被測(cè)特性值發(fā)生階躍變化的瞬間起，到校準(zhǔn)示值變化通過且保持在超過其穩(wěn)態(tài)振幅值之差的10%所經(jīng)過的時(shí)間。90%響應(yīng)時(shí)間90%responsetime從被測(cè)特性值發(fā)生階躍變化的瞬間起，到校準(zhǔn)示值變化通過且保持在超過其穩(wěn)態(tài)振幅值之差的90%響應(yīng)時(shí)間與滯后時(shí)間之差(見圖1)。GB/T18403.1—20圖1上升和下降時(shí)間預(yù)熱時(shí)間warm-uptime時(shí)間。干擾不確定度interference極限不確定度limitsofuncertainty4說明程序制造商應(yīng)說明適用于特定儀器性能特性的所有參數(shù)的額定值或規(guī)定測(cè)量范圍。并說明額定值和范圍的不確定度。制造商應(yīng)對(duì)所考慮的每個(gè)影響量說明參比范圍和(或)額定工作范圍。額定工作范——推薦的參比值和影響量的額定范圍。4.2.3在規(guī)定時(shí)間內(nèi)(如不規(guī)定時(shí)間，則在一個(gè)無限定的時(shí)間內(nèi)),當(dāng)任何影響量在貯存和運(yùn)輸條件下4.2.5當(dāng)儀器由幾個(gè)獨(dú)立單元組成時(shí)，制造商應(yīng)說明是否可在不重新校準(zhǔn)的情況下，用一個(gè)完全相同4.3.2應(yīng)與4.3.1中給出的額定值的輸出信號(hào)最小和最大額定值相對(duì)應(yīng)。如果儀器輸出信號(hào)為電壓信號(hào)，執(zhí)行IEC60382的規(guī)定；如果儀器輸出信號(hào)為電流信號(hào)，執(zhí)行4.3.3取樣儀器的入口處或在線儀器的傳感器單元處的試樣的條件，包括流量(如適用)、壓力和4.3.4試樣出口(如出口存在)處的壓力、溫度和流量的極限條件和額定范圍以及試樣4.3.5所有影響量應(yīng)規(guī)定參比值(或范圍)和額定適用范圍。這些應(yīng)從GB/T6592—2010(參見附錄A)的I類、Ⅱ類或Ⅲ類使用組別或從IEC60654-1使用組別中選取其中之一。如有不同于給出的4.4.1通用根據(jù)GB/T6592—2010中固有不確定度和偏差的極限(A型)確定。如果已知，要單獨(dú)規(guī)定干擾組分的至少兩個(gè)濃度對(duì)測(cè)量特性的等效干擾水平。制造商宜指出那些漂移性能特性能包括從5.6.6中選取至少一個(gè)時(shí)間間隔內(nèi)的輸出波動(dòng)值和該時(shí)間間隔內(nèi)相應(yīng)的漂移值。這些參數(shù)的規(guī)定應(yīng)至少針對(duì)量程內(nèi)的一個(gè)輸入值，且在規(guī)定的時(shí)間間制造商應(yīng)對(duì)下列性能特性規(guī)定的工作范圍說明其值或范圍(不需要對(duì)其不確定度極限進(jìn)行敘述):c)滯后時(shí)間(T??):上升和下e)90%響應(yīng)時(shí)間(Tg):上升和下降的90%響應(yīng)時(shí)間之間的差別。h)由試樣溫度變化引起的被測(cè)特性的校準(zhǔn)示值的定量影響。5.1概述同樣，如果用戶檢測(cè)相同儀器用的另一臺(tái)檢測(cè)儀器的測(cè)量不確定度為士m%,當(dāng)儀器不確定度超如果采用95%的置信水平，極限不確定度為士m%的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來檢測(cè)儀器，若不確定度在5.6試驗(yàn)程序GB/T18403.1—2022/IEC61207-選取各濃度測(cè)量固定不確定度中的最大值作為規(guī)定范圍的測(cè)量固有不確定度。當(dāng)規(guī)定參比范圍時(shí)，在參比范圍的兩個(gè)極限之間確定固有不確定度。5.6.3線性不確定度用5.6.2結(jié)果獲得的線性回歸，包括所有試驗(yàn)用混合氣的校準(zhǔn)示值的平均值。記錄值的平均值與直線的最大偏差，就是線性不確定度。用被測(cè)量特性的單位來表示。使用5.6.2中獲得的結(jié)果，計(jì)算和記錄每一個(gè)輸入值的標(biāo)準(zhǔn)偏差。每個(gè)氣體濃度的重復(fù)性，應(yīng)用被測(cè)量特性的單位來表示。選取各濃度輸入值標(biāo)準(zhǔn)偏差的最大值作為測(cè)量的重復(fù)性值。試驗(yàn)在參比條件下進(jìn)行。向儀器通入零點(diǎn)氣，經(jīng)過足夠的時(shí)間，使校準(zhǔn)示值到達(dá)真正穩(wěn)定。當(dāng)使用零點(diǎn)氣體時(shí)，儀器應(yīng)報(bào)告所有負(fù)偏差值(低于校準(zhǔn)范圍下限)使其在標(biāo)準(zhǔn)性能指標(biāo)范圍內(nèi)，否則宜調(diào)整所有指示值為正值(即在刻度上，見注3)。再連續(xù)通入氣體5min,計(jì)算隨機(jī)或有規(guī)則波動(dòng)偏離平均輸出的最大峰-峰值。試驗(yàn)重復(fù)三次，記錄校準(zhǔn)示值的平均值，作為量程百分?jǐn)?shù)最小可檢測(cè)變化的依據(jù)(見圖2)。確定漂移的性能特性的試驗(yàn)程序應(yīng)在參比條件下進(jìn)行。在量程50%～100%范圍內(nèi)，至少有一個(gè)額定輸入值，且至少持續(xù)一個(gè)時(shí)間間隔(見注2和注3)。在測(cè)試時(shí)間間隔內(nèi)，輸出波動(dòng)是校準(zhǔn)示值的最3h3個(gè)月7h6個(gè)月將適當(dāng)濃度的穩(wěn)定試驗(yàn)氣通入儀器，直到獲得穩(wěn)定的讀數(shù)并記錄下來。這一步驟在規(guī)定時(shí)間間隔為了說明在一周期內(nèi)輸出波動(dòng)的情況，應(yīng)對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，并根據(jù)時(shí)間進(jìn)行線性回歸。線性回歸(對(duì)每個(gè)輸入值)的斜率提供了這一周期內(nèi)的漂移(參考附錄B)。定的校準(zhǔn)示值。然后在儀器輸入口以額定流速通入校準(zhǔn)氣，使給出的讀數(shù)在滿刻度(見注1)的70%~100%之間。讀數(shù)變化的瞬間被視為階躍變化在儀器入口以額定流速通入零點(diǎn)校準(zhǔn)氣，讀數(shù)變化的瞬間被視為該步驟的開流，直至校準(zhǔn)示值的變化小于或等于被測(cè)量?jī)x器的固有不確定度。根據(jù)記錄的數(shù)據(jù)和記錄的時(shí)間間接通儀器電源，并連續(xù)通入滿刻度70%～100%之間的校準(zhǔn)氣，直到記錄讀數(shù)達(dá)到固有不確定如果知道某些組分對(duì)待測(cè)組分有干擾和預(yù)料到某些組分對(duì)試樣有影5.6.9.2確定干擾不確定度的程序70%～100%之間(見注)。無論如何，在制備一種已知水蒸氣濃度氣體的方法時(shí)需格外注意，特別是含水量高時(shí)(體積分?jǐn)?shù)>兩種校準(zhǔn)氣的濃度選擇宜使其給出的初始讀數(shù)在滿刻度的0%～100%之間(見注1和注2)?！?濕度；——沖擊(跌落試驗(yàn))(資料性)GB/T6592—2010中性能影響量推薦值A(chǔ).1概述影響量的額定使用范圍可分為如下的3類：Ⅱ:用于可控且受極端保護(hù)的環(huán)境中或處于I類和Ⅲ類之間A.2氣候條件A.2.1環(huán)境溫度參比值(被選中):20℃,23℃,25℃,27℃?！?-Ⅱ類：—10℃~55℃;貯存和運(yùn)輸極限范圍：-40℃~70℃。參考的范圍：20℃,23℃,25℃,27℃;相對(duì)濕度45%～75%。—I類：相對(duì)濕度20%～80%不包括冷凝；——Ⅱ類：相對(duì)濕度10%～90%包括冷凝；——Ⅲ類：相對(duì)濕度5%～95%包括冷凝。A.2.3大氣壓 ——Ⅲ類：通風(fēng)受阻礙加上環(huán)境溫度不應(yīng)導(dǎo)致表面溫度超過單獨(dú)在70℃環(huán)境溫A.3.3振動(dòng) A.4.1主電源電壓(考慮波形失真)表A.1給出I類~Ⅲ類主電源電壓。直流和交流(平均值)交流(峰值)與參比值容差I(lǐng)類電源的額定使用范圍Ⅱ類電源的額定使用范圍Ⅲ類電源的額定使用范圍注：工作極限范圍：等于額定使用范圍，除非制造商另有說A.4.2主電源頻率表A.2給出I類一Ⅲ類主電源頻率。表A.2主電源頻率與參比值相比的容差I(lǐng)類和Ⅱ類電源的額定使用范圍Ⅲ類電源的額定使用范圍注：工作極限范圍：由制造商說明。失真是由因子β決定的，由此使得波形在Y?=(1+β)Asinot額定使用范圍電源電壓I類工作極限范圍注：所給出值是以平均直流電壓的百分比來表達(dá)峰與峰之間的電壓波GB/T18403.1—20(資料性)3種獨(dú)立使用的試驗(yàn)氣的平均值。Y=A+Bt表B.1數(shù)據(jù)：應(yīng)用濃度為1000單位時(shí)間/h0輸出波動(dòng)=1030—950=80[1]ISO/IECGUIDE98-3:2008Uncertaintyofmeasurement—Partofuncertaintyinmeasurement(GUM:1995)[2]ISO/IECGUIDE99:2007Internationconceptsandassociatedterms(VI[4]ISO6142Gasanalysis—Preparationofcalibrationgasmixtures—Gravimetrico