《氣體分析 微量水分含量的測定 電容法》

ICS71.100.20

CCSG86

CPCIF

中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)

T/CPCIFXXXX-XXXX

氣體分析微量水分含量的測定電容法

Gasanalysis-Determinationoftracemoisturecontent-Thecapacitancemethod

（征求意見稿）

XXXX-XX-XX發(fā)布XXXX-XX-XX實(shí)施

中國石油和化學(xué)工業(yè)聯(lián)合會(huì)發(fā)布

T/CPCIFXXXX-XXXX

氣體分析微量水分含量的測定電容法

警告：本文件的使用可能涉及某些有危險(xiǎn)性的材料、操作和設(shè)備,但并未對與此有關(guān)的所有安全問

題都提出建議。用戶在使用本文件之前應(yīng)建立適當(dāng)?shù)陌踩头雷o(hù)措施，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的

條件。

1范圍

本文件描述了采用氧化鋁或高分子聚合物電容的電容式濕度計(jì)測定氣體中水分含量的方法及原

理，規(guī)定了試驗(yàn)條件、儀器設(shè)備、試驗(yàn)步驟、試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理、精密度和測量不確定度、質(zhì)量保證和控

制、試驗(yàn)報(bào)告的要求。

本文件適用于氫、氧、氮、氦、氖、氬、氪、氙、甲烷、一氧化碳、空氣等單組分或混合氣體

中微量水分含量的測定，不適用于對氧化鋁或高分子聚合物電容有腐蝕的氣體及能與水分發(fā)生反應(yīng)

的氣體。水分含量的測定范圍為：-76℃～-10℃（水露點(diǎn)）。

2規(guī)范性引用文件

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

件，僅該日期對應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用

于本文件。

GB/T3723工業(yè)用化學(xué)產(chǎn)品采樣安全通則

GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準(zhǔn)確度(正確度與精密度)第2部分確定標(biāo)準(zhǔn)測量方法重復(fù)性

與再現(xiàn)性的基本方法

GB/T27418測量不確定度評定和表示

JJF1012濕度與水分計(jì)量名詞術(shù)語及定義

3術(shù)語和定義

JJF1012界定的術(shù)語和定義適用于本文件。

4原理

氣樣以穩(wěn)定的流量通過電容式濕度計(jì)的濕度傳感器吸濕層（吸濕層的材質(zhì)可為多孔氧化鋁、高分子

薄膜等），吸濕層吸收水分子后電容值發(fā)生變化。在一定范圍內(nèi)，電容值與水分含量（水露點(diǎn)）成一定

的對應(yīng)關(guān)系，通過測定濕度傳感器的電容值即可獲得氣樣測試壓力下的水露點(diǎn)，氣體中的水分含量直接

以水分的水露點(diǎn)表示。水露點(diǎn)與水分含量（體積分?jǐn)?shù)）對應(yīng)關(guān)系見附錄A。

1

T/CPCIFXXXX-XXXX

5試驗(yàn)條件

宜滿足下列要求：

——試驗(yàn)場所溫度：（5～40）℃；

——試驗(yàn)場所相對濕度：≤85%；

——試驗(yàn)場所不應(yīng)存放與試驗(yàn)無關(guān)的易燃、易爆和強(qiáng)腐蝕性的物質(zhì)；

——試驗(yàn)場所周圍無強(qiáng)電磁場干擾，無強(qiáng)烈震動(dòng)；

——供電電源：交流電壓（198～244）V，頻率50.0Hz±0.5Hz。

6儀器設(shè)備

6.1儀器要求

儀器的測定量程應(yīng)與待測氣體中的水分含量相適應(yīng)，氣路系統(tǒng)應(yīng)無死體積或應(yīng)盡量減小死體積，應(yīng)

具有調(diào)節(jié)進(jìn)氣壓力和流量的裝置，應(yīng)帶有顯示裝置，應(yīng)定期對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。

7試驗(yàn)步驟

7.1儀器準(zhǔn)備

測定前，應(yīng)做好下列準(zhǔn)備：

——檢查并確認(rèn)樣品氣中無粉塵、油污，必要時(shí)可增加除塵除油的前處理裝置；

——檢查并確認(rèn)采樣管、采樣閥清潔、干燥；

——檢查并確認(rèn)儀器氣路系統(tǒng)密閉無泄漏；

——必要時(shí)應(yīng)對采樣系統(tǒng)、儀器氣路系統(tǒng)、干燥筒進(jìn)行清潔、干燥處理。

7.2采樣

采樣中的安全事項(xiàng)應(yīng)符合GB/T3723的規(guī)定；應(yīng)使用無死體積或死體積很小的采樣閥，采樣管線應(yīng)

采用不銹鋼管，測定低水含量的樣品氣時(shí)，推薦采用內(nèi)拋光的不銹鋼管，在滿足儀器使用要求的前提下，

應(yīng)使用盡可能短、管徑盡可能小的連接管線將樣品氣直接引入儀器，接頭應(yīng)無滲漏、無死體積；采樣管

路連接完成后應(yīng)進(jìn)行氣密性檢測，以保證采樣系統(tǒng)無泄漏，并用樣品氣充分吹掃置換采樣系統(tǒng)和儀器氣

路系統(tǒng)，直至取得具有代表性的樣品氣體。

7.3測定

按儀器說明書要求調(diào)節(jié)樣品氣或干燥氣壓力和流量，開啟儀器；樣品氣和干燥氣的壓力和流量應(yīng)一

致，用待測樣品氣充分吹掃采樣系統(tǒng)和儀器氣路系統(tǒng)，按儀器說明書設(shè)定儀器的各項(xiàng)參數(shù)，將儀器設(shè)定

為測量狀態(tài)，測定待測樣品氣；當(dāng)儀器讀數(shù)穩(wěn)定時(shí)，讀取水露點(diǎn)（℃）。

8試驗(yàn)數(shù)據(jù)處理

當(dāng)儀器示值穩(wěn)定時(shí)，讀取水露點(diǎn)，至少連續(xù)讀取兩次，當(dāng)兩次讀數(shù)的差小于1℃時(shí)，取其算術(shù)平

均值作為最終分析結(jié)果。

按公式（1）計(jì)算水露點(diǎn)（td/℃）

2

T/CPCIFXXXX-XXXX

t=(tt+)/2

d12…….……………..(1)

式中：

t1——第一次測定結(jié)果，℃；

t2——第二次測定結(jié)果，℃。

9精密度和測量不確定度

9.1精密度

測量結(jié)果的精密度要求及計(jì)算應(yīng)符合GB/T6379.2的規(guī)定。

9.1.1重復(fù)性

在重復(fù)性條件下，樣品氣體中組分含量x的兩次獨(dú)立測量結(jié)果的差值應(yīng)符合表1中對重復(fù)性限的要

求。

表1測量結(jié)果的重復(fù)性限和再現(xiàn)性限要求

組分名稱水露點(diǎn)重復(fù)性限再現(xiàn)性限

水分-76℃～-10℃1.54℃2.96℃

9.1.2再現(xiàn)性

在再現(xiàn)性條件下，樣品氣體中組分含量x的兩次獨(dú)立測量結(jié)果的差值應(yīng)符合表1中對再現(xiàn)性限的要

求。

9.2測量不確定度

測量不確定度的要求應(yīng)符合GB/T27418的規(guī)定。

10質(zhì)量保證和控制

所有測量設(shè)備，都應(yīng)有效溯源并確認(rèn)其滿足使用要求。

11試驗(yàn)報(bào)告

試驗(yàn)報(bào)告至少應(yīng)包括下列內(nèi)容:

——測定日期、環(huán)境溫度、大氣壓；

——有關(guān)樣品氣的全部信息，包括樣品氣名稱、樣品氣編號(hào)、采樣地點(diǎn)、樣品氣壓力、樣品氣的狀

態(tài)、采樣日期和時(shí)間等；

——所使用的標(biāo)準(zhǔn)名稱及代號(hào)、分析方法等；

——分析的操作參數(shù)；

——試驗(yàn)結(jié)果：各測定組分在樣品氣體中的含量；

——實(shí)驗(yàn)室名稱；

——試驗(yàn)人員姓名、審核者姓名和批準(zhǔn)者姓名；

——測定條件（測量或計(jì)算結(jié)果的環(huán)境溫度和大氣壓力值）及測定時(shí)觀察到的異常及說明。

3

T/CPCIFXXXX-XXXX

附錄A

（資料性）

水露點(diǎn)-體積分?jǐn)?shù)對照表

水露點(diǎn)—體積分?jǐn)?shù)對照表見表A.1。

表A.1水露點(diǎn)-體積分?jǐn)?shù)對照表

單位：×10-6（體積分?jǐn)?shù)）

水露點(diǎn)

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

t/℃

-102581.732561.112538.402515.862493.522471.352449.362427.562405.932384.48

-112361.092342.102321.172300.412279.822259.412239.162219.072199.152179.40

-122157.862140.382121.112102.002083.042064.252045.612027.122008.791990.61

-131970.801954.701936.971919.391901.951884.661867.521850.511833.651816.93

-141798.711783.911767.611751.441735.411719.511703.751688.121672.621657.25

-151640.511626.911611.931597.071582.341567.741553.261538.901524.661510.55

-161495.161482.681468.921455.281441.751428.341415.051401.871388.801375.84

-171361.731350.261337.641325.121312.711300.411288.211276.121264.131252.25

-181239.301228.791217.211205.731194.351183.071171.891160.811149.821138.92

-191127.051117.421106.811096.291085.871075.531065.291055.131045.061035.09

-201024.221015.391005.68996.04986.50977.03967.65958.36949.14940.01

-21930.06921.99913.09904.28895.54886.89878.31869.80861.37853.02

-22843.92836.53828.40820.34812.36804.44796.60788.82781.12773.48

-23765.17758.42750.99743.62736.32729.09721.93714.83707.79700.81

-24693.22687.06680.27673.55666.89660.28653.74647.26640.84634.47

-25627.54621.92615.73609.59603.52597.49591.53585.61579.76573.95

-26567.63562.51556.86551.27545.73540.24534.80529.41524.07518.79

-27513.03508.36503.21498.12493.07488.07483.12478.21473.35468.54

-28463.29459.04454.36449.72445.13440.58436.07431.61427.19422.80

-29418.04414.17409.91405.69401.51397.38393.28389.22385.20381.22

-30376.88373.36369.49365.66361.87358.11354.38350.69347.04343.42

-31339.49336.29332.78329.30325.85322.44319.06315.71312.40309.11

-32305.54302.64299.45296.30293.17290.07287.01283.97280.96277.99

-33274.75272.12269.23266.37263.53260.73257.95255.20252.47249.78

-34246.84244.46241.84239.25236.68234.14231.63229.13226.67224.23

-35221.57219.41217.04214.70212.38210.08207.80205.55203.32201.11

4

T/CPCIFXXXX-XXXX

表A.1（續(xù)）

水露點(diǎn)

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

t/℃

-36198.70196.76194.61192.49190.39188.31186.26184.22182.20180.21

-37178.04176.28174.34172.42170.53168.65166.79164.95163.13161.33

-38159.37157.78156.03154.30152.59150.90149.22147.56145.92144.29

-39142.52141.09139.52137.96136.41134.88133.37131.88130.40128.93

-40127.34126.05124.63123.22121.83120.46119.09117.75116.41115.10

-41113.66112.50111.22109.96108.70107.47106.24105.03103.83102.64

-42101.35100.3199.1698.0296.9095.7894.6893.5992.5191.45

-4390.2989.3588.3287.3086.2885.2984.3083.3282.3581.39

-4480.3579.5178.5877.6676.7675.8674.9774.1073.2372.37

-4571.4470.6869.8569.0368.2167.4166.6165.8365.0564.28

-4663.4462.7762.0261.2860.5659.8459.1258.4257.7257.03

-4756.2955.6855.0154.3553.7053.0652.4251.7951.1750.55

-4849.8849.3448.7548.1647.5747.0046.4345.8745.3144.76

-4944.1643.6843.1542.6242.1041.5941.0840.5840.0839.59

-5039.0538.6238.1537.6837.2236.7636.3035.8635.4134.97

-5134.5034.1133.6933.2732.8632.4532.0531.6531.2630.87

-5230.4430.1029.7229.3528.9828.6228.2627.9127.5527.21

-5326.8326.5326.1925.8625.5325.2124.8924.5824.2623.96

-5423.6223.3523.0522.7622.4722.1821.9021.6221.3421.07

-5520.7720.5320.2720.0119.7519.5019.2419.0018.7518.51

-5618.2418.0317.8017.5717.3417.1116.8916.6716.4516.24

-5716.0115.8215.6115.4115.2015.0014.8114.6114.4214.23

-5814.0213.8613.6713.4913.3213.1412.9612.7912.6212.46

-5912.2712.1311.9611.8011.6511.4911.3411.1911.0410.89

-6010.7310.6010.4610.3110.1810.049.9039.7699.6379.506

-619.3659.2509.1259.0018.8788.7588.6388.5208.4048.289

-628.1658.0647.9547.8447.7377.6307.5267.4227.3207.219

-637.1097.0216.9246.8286.7336.6406.5486.4576.3676.278

-646.1826.1046.0195.9355.8525.7705.6895.6095.5315.453

-655.3695.3015.2265.1525.0795.0084.9374.8674.7984.730

-664.6564.5964.5314.4664.4034.3404.2784.2174.1564.097

-674.0323.9803.9233.8673.8113.7563.7023.6493.5963.544

-683.4873.4423.3923.3433.2943.2463.1993.1523.1063.061

-693.0122.9722.9292.8862.8432.8022.7612.7202.6802.640

-702.5982.5632.5252.4882.4512.4152.3792.3432.3092.274

-712.2372.2072.1742.1412.1092.0782.0472.0161.9861.956

-721.9241.8971.8691.8411.8131.7851.7581.7321.7061.680

-731.6521.6291.6041.5801.5561.5321.