氣體分析 基于比較測量的傅立葉變換紅外光譜法 征求意見稿

2GB/TXXXX—XXXX氣體分析基于比較法測量的傅立葉變換紅外光譜法警示——使用本文件的人員應(yīng)有正規(guī)實驗室工作的實踐經(jīng)驗。本文件并未指出所有可能的安全問題。使用者有責(zé)任采取適當?shù)陌踩徒】荡胧?，并保證符合國家有關(guān)法規(guī)規(guī)定的條件。本文件規(guī)定了用傅立葉變換紅外光譜法測定氣體中微量組分的儀器安裝與使用、試劑與材料、儀器設(shè)備、采樣、試驗步驟、比較法定值、精密度、檢出限驗證、質(zhì)量控制和保證、試驗報告的要求，界定了相關(guān)的術(shù)語和定義，描述了傅立葉變換紅外光譜法的原理。本文件適用于含有極性鍵的氣體物質(zhì)的測定，不適用于單原子氣體物質(zhì)和非極性雙原子分子組成的氣體物質(zhì)的測定。測定范圍：1×10-7（摩爾分數(shù)）～1×10-2（摩爾分數(shù)）。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/T5275.2氣體分析動態(tài)法制備校準用混合氣體第2部分：活塞泵GB/T5275.4氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第3部分：連續(xù)注射法GB/T5275.5氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第5部分：毛細管校準器GB/T5275.6氣體分析動態(tài)法制備校準用混合氣體第6部分：臨界銳孔GB/T5275.7氣體分析動態(tài)法制備校準用混合氣體第7部分：熱式質(zhì)量流量控制器GB/T5275.8氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第8部分：擴散法GB/T5275.9氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第9部分：飽和法GB/T5275.10氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第10部分：滲透法GB/T5275.11氣體分析動態(tài)體積法制備校準用混合氣體第11部分：電化學(xué)發(fā)生法GB/T6379.2測量方法與結(jié)果的準確度(正確度與精密度)第2部分：確定標準測量方法重復(fù)性與再現(xiàn)性的基本方法GB/T6379.3測量方法與結(jié)果的準確度(正確度與精密度)第3部分：標準測量方法精密度的中間度量GB/T8979純氮、高純氮和超純氮GB/T10628氣體分析校準混合氣組成的測定和校驗比較法GB/T14850氣體分析詞匯GB/T21186傅立葉變換紅外光譜儀GB/T35861氣體分析校準用混合氣體使用過程中的一般質(zhì)量保證指南GB/T43306氣體分析采樣導(dǎo)則GB/T45133氣體分析混合氣體組成的測定基于單點和兩點的校準法HG/T5896高純空氣3GB/TXXXX—XXXXJJF1005標準物質(zhì)通用術(shù)語和定義JJF1507標準物質(zhì)的選擇與應(yīng)用技術(shù)規(guī)范3術(shù)語和定義GB/T14850、JJF1005界定的以及下列術(shù)語和定義適用于本文件。3.1比較法comparisonmethods根據(jù)被測樣品中待測組分在測量儀器上的響應(yīng)信號、參考標準中待測組分在測量儀器上的響應(yīng)信號和參考標準中待測組分的濃度量值，確定被測樣品中待測組分的濃度量值的方法。4原理基于邁克爾遜光干涉原理，干涉光在分束器會合后進入樣品池，通過樣品后含有樣品信息的干涉光到達檢測器，然后通過傅立葉變換對信號進行處理，得到透過率或吸光度隨波數(shù)或波長變化的紅外吸收光譜圖，吸光度與氣體組分的濃度成正比例關(guān)系，進而通過標定數(shù)據(jù)和圖譜確定樣品中的氣體組分濃度。5儀器安裝與使用條件儀器制造廠家有規(guī)定的安裝和使用條件時，按照其規(guī)定的條件，否則按照下列條件安裝和使用儀器：——清潔無塵、無振動、無電磁干擾、無腐蝕性氣體；——安裝地面要求水平；——采用獨立穩(wěn)壓電源，有獨立地線；——避免日光直射；——避免直接面對空調(diào)機的排風(fēng)；——環(huán)境溫度：15℃~30℃;——環(huán)境相對濕度：小于70%RH。6試劑與材料6.1吹掃氣6.1.1選用高純氮氣或高純空氣吹掃儀器內(nèi)部光腔，選用高純氮氣或者與待測樣品的主組分相同的高純度氣體吹掃氣路系統(tǒng)及氣體池。6.1.2高純氮氣應(yīng)符合GB/T8979的要求，高純空氣應(yīng)符合HG/T5896的要求。6.1.3吹掃氣中如含有待測量的目標組分，應(yīng)先預(yù)判吹掃氣中該組分含量是否對目標組分的測量值產(chǎn)生明顯的影響，當影響顯著時，需使用純化技術(shù)進一步純化吹掃氣，或者選擇更高純度的吹掃氣。4GB/TXXXX—XXXX6.2氣體參考標準/氣體標準樣品6.2.1氣體參考標準應(yīng)優(yōu)先采用國家有證標準物質(zhì)、有證標準樣品或社會公用計量標準，其組成應(yīng)與待測樣品的組成相近，標準物質(zhì)/標準樣品的選擇和使用應(yīng)符合GB/T35861、JJF1507的規(guī)定。6.2.2當無國家有證標準物質(zhì)、有證標準樣品或社會公用計量標準可供選用時，可自制參考標準，自制參考標準所用的主要設(shè)備應(yīng)有計量溯源，制參考標準需進行量值確認，以保證參考值相對準確。確認過程應(yīng)符合GB/T35861的規(guī)定。自制參考標準的組成應(yīng)盡可能與待測樣品的組成相一致。7儀器設(shè)備7.1傅立葉變換紅外光譜測量系統(tǒng)7.1.1傅立葉變換紅外光譜測量系統(tǒng)通常包括傅立葉變換紅外光譜儀主機、氣體池、氣體進樣系統(tǒng)、氣體排放系統(tǒng)，示意圖見圖1。實際使用的測量系統(tǒng)，應(yīng)根據(jù)被測氣體的性質(zhì)、參考標準的狀態(tài)、準確性和重復(fù)性的目標需求等，進行優(yōu)化設(shè)計，以到達可接受的測量效果。56413264132787829標引序號說明：1——氣體管路；2——流量控制器；3——氣體壓力傳感器；4——氣體溫度傳感器；5——截止閥；6——切換閥；7——抽氣泵；8——尾氣處理設(shè)備；9——放空；10——傅立葉變換紅外光譜儀主機；11——氣體池；12——壓力調(diào)節(jié)器；13——吹掃氣；14——參考標準；15——待測樣品。圖1傅立葉變換紅外光譜測量系統(tǒng)示意圖5GB/TXXXX—XXXX7.1.2傅立葉變換紅外光譜儀主機，主要包括紅外光源、分束器、干涉儀、探測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等，部分儀器將氣體池集成到了傅立葉變換紅外光譜儀主機中，主機通常還配有氮氣吹掃入口。傅立葉變換紅外光譜儀的整體性能應(yīng)滿足GB/T21186的要求。必要時可對傅立葉變換紅外光譜儀進行計量檢定或校7.1.3氣體池內(nèi)部充裝待測的氣體樣品或參考標準，并且通過透鏡讓光通過樣品池。7.1.4氣體進樣系統(tǒng)通常由氣體管路、壓力控制器、流量調(diào)節(jié)器等組成，有時為了便于被測樣品和參考標準之間的切換，還在系統(tǒng)中加入了切換閥，當參考標準需要通過動態(tài)氣體稀釋裝置獲得時，系統(tǒng)應(yīng)與動態(tài)氣體稀釋裝置的校準氣出口相連。7.1.5氣體排放系統(tǒng)，通過管道將氣體池出口與尾氣處理設(shè)備相連。當需要對氣體池進行抽真空處理時，可以在氣體池出口與尾氣處理設(shè)備之間加入抽氣泵。7.2動態(tài)氣體稀釋裝置當氣體標準樣品/標準物質(zhì)需要通過動態(tài)氣體稀釋裝置獲得時，應(yīng)根據(jù)需求和被測組分的性質(zhì)選用合適的動態(tài)氣體稀釋裝置。氣路、接頭以及流量控制器的材質(zhì)須根據(jù)待測氣體性質(zhì)做相應(yīng)的惰性化處理；應(yīng)有足夠的稀釋比；出口流量須能滿足進樣需求，建議選擇大流量氣體稀釋裝置；流量校準不確定度應(yīng)滿足測量不確定度要求。動態(tài)氣體稀釋裝置的設(shè)計方案應(yīng)符合GB/T5275.2，GB/T5275.4～GB/T5275.11的規(guī)定。7.3氣體池主要有金屬材質(zhì)和石英玻璃材質(zhì)的兩種，可以通過在氣體池內(nèi)部增設(shè)反光鏡來延長光程，提高氣體池內(nèi)氣體對光吸收的強度。氣體池通常配有兩個透鏡，分別用于光的射入和射出。氣體池配有氣體入口和氣體出口，在氣體池入口、出口或者中間，常配有氣體溫度傳感器和氣體壓力傳感器。為減少氣體吸附或適應(yīng)不同的使用目的，氣體池外側(cè)和氣體入口管路上還可以增設(shè)加熱恒溫裝置，提供一個穩(wěn)定的高溫測量環(huán)境。宜用增壓保壓法、抽真空保壓法或檢漏儀法測試氣體池的氣密性。采用增壓保壓法時，應(yīng)注意氣體池內(nèi)充入的氣體壓力需低于氣體池允許的最高工作壓力。8采樣8.1通則采樣的實施應(yīng)按GB/T43306的規(guī)定執(zhí)行。8.2采樣類型宜直接采樣。8.3采樣系統(tǒng)8.3.1采樣系統(tǒng)的氣密性測試宜用增壓保壓法、抽真空保壓法或檢漏儀法測試采樣系統(tǒng)的氣密性。8.3.2采樣系統(tǒng)的材質(zhì)樣品與采樣系統(tǒng)的材質(zhì)應(yīng)無反應(yīng)、不起催化作用。對于可能發(fā)生吸附的組分，應(yīng)對系統(tǒng)內(nèi)表面進行處理，如鈍化、涂層、拋光，以減少吸附。6GB/TXXXX—XXXX8.3.3壓力、流量調(diào)節(jié)器死體積應(yīng)盡可能小。選用滿足分析精度要求的壓力、流量調(diào)節(jié)器。控制每一次的氣體進樣壓力、流量盡量保持一致。8.3.4采樣管線采樣管徑盡可能小，采樣管線盡可能短。8.3.5采樣設(shè)備的連接方式連接方式應(yīng)確保系統(tǒng)的氣密性良好。宜采用卡套連接、VCR連接、焊接和快速接頭連接。9試驗步驟9.1儀器開機準備應(yīng)保證儀器的氣路系統(tǒng)氣密性良好，排氣口保持通暢，建議對儀器內(nèi)部光腔保持高純氮氣吹掃。若需對光腔進行抽真空處理，建議抽真空一天以上。根據(jù)儀器操作說明書啟動傅立葉變換紅外光譜儀。9.2主要操作條件的選擇9.2.1光譜范圍根據(jù)待測組分的光譜特征峰范圍選擇合適的光譜掃描范圍；通常選擇（600~4000）cm-1，但是也有一些氣體例如氟化氫在4000cm-1后仍有特征吸收峰，就需要擴大光譜掃描范圍。9.2.2光譜分辨率在其他條件不變的情況下，分辨率的大小會影響光譜信號的噪聲、掃描時間和精細結(jié)構(gòu)，需要根據(jù)待測氣體的情況做實驗確定最佳的光譜分辨率，通常選擇（0.5~4）cm-1。9.2.3掃描次數(shù)在其他條件不變的情況下，一般隨著掃描次數(shù)的增加待測組分特征紅外吸收峰的信噪比也逐漸變大，掃描時間也會相應(yīng)增加，應(yīng)與光譜分辯率一起根據(jù)試驗確定最佳的掃描次數(shù)。9.2.4切趾函數(shù)確定切趾函數(shù)，并在測量樣品和測量參考標準時，保持一致。9.3扣除背景使用吹掃氣將氣路系統(tǒng)和氣體池吹掃干凈、狀態(tài)穩(wěn)定后進行背景扣除，或抽真空后進行背景扣除。9.4特征吸收波段的選擇9.4.1一般待測組分均有多個特征吸收波段，當待測氣中可能存在水分等其他干擾組分影響時，需要選擇受影響較小、吸收峰較強、信噪比較好的特征吸收波段。9.4.2如果待測組分有多個特征吸收波段，不同波段內(nèi)吸收峰的強度一般不同。選擇強吸收波段時，應(yīng)注意避免樣品濃度較高時吸收峰飽和；選擇弱吸收波段時，應(yīng)注意避免樣品濃度較低時基線噪聲干擾較大。9.4.3應(yīng)該根據(jù)測量目標濃度、測量準確性等方面的需求，選擇合適的吸收波段，通常對于高濃度樣品選擇弱吸收波段，對于低濃度樣品選擇強吸收波段。9.5尾氣排放與處理7GB/TXXXX—XXXX測定時，宜有尾氣處理設(shè)備，對排氣口排出的氣體進行處理，以防止尾氣對環(huán)境的污染。9.6參考標準及被測樣品的測量9.6.1在完全相同的條件下，將氣體參考標準和被測樣品氣按照預(yù)設(shè)好的進樣程序進樣測量，分別獲得儀器響應(yīng)值。9.6.2應(yīng)控制好氣體池內(nèi)氣體的壓力，要小于氣體池允許的最高工作壓力。9.6.3通常傅立葉變換紅外光譜儀的響應(yīng)值是特征吸收波段的峰面積或峰高。在對峰面積或峰高積分時，應(yīng)選擇合適的基線和特征吸收峰的起點和終點，盡量避免其它組分的干擾。9.6.4當采用恒定流量吹掃的方式進樣，并且所有被測樣品和參考標準的測量過程中氣體池內(nèi)的氣體流量、壓力和溫度都保持穩(wěn)定，此時獲得的信號響應(yīng)不需要進行壓力和溫度修正。9.6.5分析精度要滿足分析目標要求，精確控制流量及氣體壓力。9.6.6當采用間歇式充氣密封的方式進樣測量時，很難保證氣體池內(nèi)的氣體壓力和溫度在測量所有被測樣品和參考標準時都保持一致。在此情況下通常需要給出一個氣體進樣測量的設(shè)定壓力和溫度，每次進樣時盡量使氣體池內(nèi)部氣體的實際壓力和溫度在設(shè)定的壓力和溫度附近，越接近越好。根據(jù)公式(1)，修正光譜圖直接積分獲得的峰面積或峰高。修正計算的實例見附錄E。式中：A——修正后的峰面積或峰高；A0——原始峰面積或峰高；t0——測試時氣體池內(nèi)氣體的實際溫度，單位為攝氏度(oCt——設(shè)定溫度，單位為攝氏度(oC）；P0——測試時氣體池內(nèi)氣體的實際壓力，該壓力為絕對壓力，單位為千帕（kPaP——設(shè)定壓力，該壓力為絕對壓力，單位為千帕（kPa）。9.6.7傅立葉變換紅外光譜儀可通過其內(nèi)置的校準曲線，將響應(yīng)值轉(zhuǎn)換為濃度量值。此時需要在儀器參數(shù)設(shè)置時，設(shè)置合理的積分起點和終點，除了要避免其它組分的干擾外，還應(yīng)避免該組分對其它組分的干擾。此類型的儀器通常內(nèi)部設(shè)有壓力和溫度修正，如果沒有則需要參考公式（1）對儀器給出的濃度量值進行修正。9.7關(guān)機按照儀器說明書要求關(guān)機。10比較法定值10.1通則10.1.1無論使用何種定量方法，都需要注意是否需要對儀器給出的響應(yīng)值進行修正，修正方法按9.6規(guī)定的方法執(zhí)行。10.1.2在比較法定量時，根據(jù)響應(yīng)值或修正后的響應(yīng)值與參考標準的濃度量值之間的關(guān)系，來確定被測樣品的響應(yīng)值或修正后的響應(yīng)值所對應(yīng)的濃度量值。8GB/TXXXX—XXXX10.1.3利用傅立葉變換紅外光譜法建立的紅外吸收工作曲線往往無法形成很好的線性關(guān)系，或者線性范圍較窄，在這種情況下通常選擇單點校準法、兩點校準法、線性回歸校準法進行定量。10.1.4當發(fā)現(xiàn)有因素對測量結(jié)果的準確性產(chǎn)生顯著影響時，例如傅立葉變換紅外光譜儀的線性度不理想、示值漂移、進樣狀態(tài)變動、存在基體效益等，應(yīng)考慮在其測量模型的基礎(chǔ)上增加額外的影響因素，建立更加接近真實情況的測量模型，或者采用其它測量模型。10.2單點校準10.2.1單點校準分為單點精確匹配校準和普通的單點校準，具體方法按GB/T45133的規(guī)定執(zhí)行。10.2.2單點精確匹配校準選用的參考標準相應(yīng)的組分含量與樣品中被測組分含量應(yīng)在統(tǒng)計學(xué)上無顯著差異，兩者組分含量接近，可忽略儀器非線性的影響，同時要求兩者的基體也盡量接近，避免基體效應(yīng)對測量結(jié)果的影響。10.2.3普通單點校準選用的參考標準中組分含量宜在樣品氣中組分含量的90%～150%范圍內(nèi)。10.2.4通過“參考-樣品-參考”的交替測量，也稱高頻校準或ABA校準，能有效抑制系統(tǒng)漂移帶來的不利影響，在需要精密測量時，推薦使用高頻校準方法。10.3兩點校準10.3.1常見的兩點校準法包括空白兩點校準和兩點校準，具體方法按GB/T45133-的規(guī)定執(zhí)行。要求被測樣品中目標組分的濃度值在兩個參考標準的濃度值之間。這三個濃度值之間的間距越小，測量結(jié)果相對越可靠，但有可能增加測量成本，兩個參考標準的濃度間距多大合適，應(yīng)根據(jù)方法確認的數(shù)據(jù)和結(jié)果判斷。10.3.2在較寬的濃度范圍內(nèi)，傅立葉變換紅外光譜儀的線性度通常不理想，儀器響應(yīng)值與參考標準的濃度值常表現(xiàn)為曲線響應(yīng)，此時可采用二次曲線或其它類型的曲線法校準，具體方法按GB/T45133的規(guī)定執(zhí)行。10.3.3當發(fā)現(xiàn)線性度不理想時，也可使用斜率雙點法進行校準。斜率雙點法的基本假設(shè)是，被測樣品的濃度處于高低兩個參考標準的濃度之間時，被測樣品的斜率值（儀器響應(yīng)值與濃度值的比值在兩個參考標準的斜率值之間。根據(jù)兩個參考標準的斜率值，按梯形分布處理，計算出被測樣品的斜率值及其不確定度，再根據(jù)被測樣品的斜率值和被測樣品的響應(yīng)值，計算得到被測樣品的濃度值。具體方法按附錄B的規(guī)定執(zhí)行。10.4線性回歸校準10.4.1當在較小的濃度范圍內(nèi)，可采用線性回歸校準法。線性回歸校準的具體方法包括；“普通線性10.4.2當參考標準的不確定度顯著小于信號響應(yīng)的不確定度，并且各濃度點信號響應(yīng)的不確定度相近時，可以采用普通線性最小二乘法回歸校準。該方法通常要求由5個以上不同濃度的參考標準來構(gòu)建一個線性濃度范圍，被測樣品中目標組分的濃度值在該濃度范圍內(nèi)，參考標準的濃度量值接近等間隔。10.4.3當參考標準的不確定度與信號響應(yīng)的不確定度相比，不能小到可以忽略時，建議采用“雙變量線性回歸模型”進行校準，該方法基于廣義最小二乘法，具體方法按GB/T10628的規(guī)定執(zhí)行。通過線性擬合獲得擬合直線的斜率和截距，構(gòu)建線性方程，將待測組分的信號響應(yīng)帶入線性方程計算待測組分的濃度量值。11精密度9GB/TXXXX—XXXX計算方法及要求應(yīng)符合GB/T6379.2和GB/T6379.3的規(guī)定。儀器示值的重復(fù)性，一般建議優(yōu)于2%。精密度的計算示例見附錄A。12檢出限驗證傅立葉變換紅外光譜法檢出限的評價，一般將校準曲線最低濃度點進樣七次以上，取3倍信噪比對應(yīng)的濃度作為該組分的檢出限，也可以采用標準偏差與自由度的乘積來評價。檢出限評價完之后是否合理，需要進一步驗證，建議采用稀釋法，制備接近3倍信噪比對應(yīng)的低濃度的“檢出限樣品”，進樣測量驗證，如果驗證后發(fā)現(xiàn)儀器對該濃度明顯檢出，則可以測量更低濃度的樣品，并再次驗證檢出限；如果驗證后發(fā)現(xiàn)對該濃度無明顯響應(yīng)，則可以測量更高濃度的樣品，并再次驗證檢出限。對于某一特定濃度范圍樣品的測量，如果3倍信噪比評估出的檢出限對于該濃度范圍樣品的測量準確性沒有影響，可不必再對該檢出限進行詳細確認。檢出限的評價示例見附錄A；確認檢出限的參考流程見附錄C。13質(zhì)量保證和控制13.1為減少空氣中水分和二氧化碳的干擾，對于頻繁使用的儀器，建議用高純氮氣對儀器光學(xué)腔進行長期穩(wěn)定流量的吹掃，吹掃流量通常大于1L/min，也可根據(jù)儀器內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)定具體的吹掃流量；或者將儀器置于密封艙中，采用持續(xù)抽真空的方式，減少空氣中水分和二氧化碳的干擾。對于長期不用的儀器應(yīng)該在儀器內(nèi)部放置干燥劑，并及時更換即將失效的干燥劑，在開機使用前，取出干燥劑，并用高純氮氣吹掃或持續(xù)抽真空一天以上。13.2每次儀器開機穩(wěn)定后、進樣前應(yīng)進行性能核查，核查項目至少應(yīng)包括：儀器狀態(tài)、干涉圖、氣路氣密性等；通過掃描空白，查看譜圖是否有異常峰；以吹掃氣為待測樣品，掃描空白后，測量該吹掃氣，看得到的譜圖中的是否有異常峰，或者水和二氧化碳的光譜峰是否有顯著變化。當有異常峰出現(xiàn)時，說明系統(tǒng)可能存在漏氣、或管路系統(tǒng)有殘留氣體污染等；如果水和二氧化碳的譜圖有非常明顯的正峰，說明系統(tǒng)可能存在漏氣；如果水和二氧化碳的譜圖有非常明顯的負峰，說明儀器系統(tǒng)內(nèi)部還沒有吹掃干凈，儀器系統(tǒng)內(nèi)部空間中水和二氧化碳濃度還在逐漸降低。13.3掃描空白后，當透射譜圖穩(wěn)定且無異常峰時，查看并記錄此時的背景單通道譜圖，查看代表能量強度的縱坐標最高點與整體譜形分布與上次正常測樣是否有較大區(qū)別，如無異常譜形且能量基本無變化，說明儀器光譜信號基本保持不變，如存在明顯能量降低現(xiàn)象或局部譜形異常，需重復(fù)上述步驟并對儀器硬件進行進一步檢測。如單通道譜在3000cm-1左右持續(xù)出現(xiàn)凹陷現(xiàn)象，則考慮MCT檢測器是否真空不足并進一步排查；如單通道譜在2800cm-1至4500cm-1能量強度急劇下降，則考慮光路偏離等因素；如單通道較上一次測試總體能量大幅度降低，或局部有異常峰且無法吹掃干凈，則考慮氣體池鏡組被污染等因素。典型單通道譜圖見附錄D。13.4當出現(xiàn)異常情況時，應(yīng)根據(jù)實際情況進行判斷和處理。如果是漏氣原因造成的，需查找漏點，并改進密封；如果是殘留氣體污染，可增加吹掃時間或?qū)苈废到y(tǒng)適當加熱；如果儀器系統(tǒng)內(nèi)部還沒有吹掃干凈，則建議增加吹掃時間或吹掃氣體流量。處理完畢后，建議重復(fù)操作13.2中的步驟，以確認處理后的效果滿足使用要求。13.5選擇一種合適的質(zhì)控用校準混合氣體，每次啟動儀器時可使用儀器對校準混合氣體對進行測量，獲得紅外光譜圖，并比較之前獲得的該校準混合氣體的紅外光譜圖，以確認儀器處于正常的運行狀態(tài)。若特征峰強度或者精細結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯變化，應(yīng)及時查找原因，如果是殘留氣體造成的，可以對氣路及氣體池進行抽真空、吹掃等處理。調(diào)試完成后應(yīng)重新掃描空白和測量質(zhì)控氣體。GB/TXXXX—XXXX14試驗報告試驗報告至少應(yīng)給出以下的內(nèi)容：——標題（例如“檢測報告”——試驗報告的唯一性標識和表明報告結(jié)束的清晰標識；——實施試驗活動的地點、環(huán)境條件；——試驗人員姓名、試驗日期、報告發(fā)布日期等；——客戶的名稱和聯(lián)絡(luò)信息（必要時）；——儀器名稱、型號及試驗條件；——標準樣品/標準物質(zhì)的描述；——試驗對象的描述，例如樣品名稱、編號、采樣日期、采樣地點、采樣時間、采樣環(huán)境等；樣品明確的標識、樣品的狀態(tài)、樣品的接收時間；——數(shù)據(jù)處理；——本文件的編號（包括發(fā)布或出版年號）、采樣方法、實驗方法以及對方法的補充、偏離或刪減——觀察到的異?，F(xiàn)象；——測定結(jié)果。GB/TXXXX—XXXX傅立葉變換紅外光譜法測量氣體的實例A.1儀器信息儀器信息見表A.1。表A.1儀器信息儀器名稱高溫傅里葉紅外光譜儀生產(chǎn)廠家美國MKS儀器型號MKS-6030檢測器類型液氮冷卻（MCT）檢測器光程長度氣體進樣方式連續(xù)流動A.2儀器參數(shù)儀器參數(shù)設(shè)置見表A.2。表A.2儀器參數(shù)設(shè)置掃描范圍（cm-1）600.0~4500.0波數(shù)分辨率（cm-1）1特征吸收波段（cm-1）1213.75~1345.85切趾函數(shù)MedNortonBeer氣體池壓力(Atm)氣體池溫度(℃)空白掃描次數(shù)()60樣品掃描次數(shù)()60環(huán)境溫度(℃)25環(huán)境相對濕度（%）40A.3典型譜圖測定氮中四氟化碳校準混合氣，典型譜圖見圖A.1和圖A.2。GB/TXXXX—XXXX圖A.19.953×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳譜圖圖A.2100.2×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳譜圖GB/TXXXX—XXXXA.4線性范圍及線性度在（0.2~100）×10-6（mol/mol）范圍內(nèi)表現(xiàn)出較好的線性度，具體見表A.3和圖A.3。表A.3線性范圍及線性度標稱值(mol/mol)100.2×10-680.16×50.10×20.04×10.02×5.010××10-60.501×10-60.200×1響應(yīng)值(mol/mol)109.553×10-687.654×10-654.901×10-622.209×10-65.671××10-60.568×10-60.222×1線性方程y=1.0925x+0.1236，r=1.0000圖A.3氮中四氟化碳標稱值和響應(yīng)值的線性關(guān)系A(chǔ).5檢出限將9.953×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳標準氣體，利用稀釋裝置進行加標實驗，用高純氮氣為稀釋氣體，獲得濃度為0.0498×10-6（mol/mol）的加標樣品，對該樣品連續(xù)測試10次；同時的方法獲得濃度為0.0199×10-6（mol/mol）的加標樣品，對該樣品連續(xù)測試10次，兩次實驗數(shù)據(jù)估算檢出限結(jié)果見表表A.4估算檢出限空白加標樣品（0.0498×10-6（mol/mol））×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6標準偏差（s）0.003×10-6（mol/mol）檢出限（3s）0.009×10-6（mol/mol）驗證樣品（0.0199×10-6（mol/mol））GB/TXXXX—XXXX×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6×10-6標準偏差（s）0.002×10-6（mol/mol）檢出限（3s）0.006×10-6（mol/mol）圖A.40.0498×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳譜圖圖A.50.0199×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳譜圖A.6精密度GB/TXXXX—XXXX測量100.2×10-6（mol/mol）氮中四氟化碳校準混合氣，連續(xù)獲得7個信號響應(yīng)值，根據(jù)貝塞爾公式計算信號響應(yīng)的精密度，結(jié)果見表A.5。表A.5精密度測量數(shù)據(jù)序號響應(yīng)值響應(yīng)值的平均值RSD1234567GB/TXXXX—XXXX（規(guī)范性）斜率雙點法校準B.1斜率雙點法校準要求使用斜率雙點法校準，要求被測樣品的響應(yīng)值，落在兩個參考標準的響應(yīng)值之間。這就意味著，無論該組分的線性關(guān)系如何，被測樣品中該組分的斜率，一定會落在這兩個參考標準的斜率之間，如圖B.1。通過計算這兩個參考標準的斜率，可以推算出被測樣品中目標組分的斜率，進而計算出樣品中組分i的濃度。A1AA1AxA2KxK1K2圖B.1斜率雙點法校準示意圖標引序號說明：A1——標準樣品/標準物質(zhì)1中目標組分的響應(yīng)值；A2——標準樣品/標準物質(zhì)2中目標組分的響應(yīng)值；Ax——被測樣品中目標組分的響應(yīng)值；C1——標準樣品/標準物質(zhì)1中目標組分的含量；C2——標準樣品/標準物質(zhì)2中目標組分的含量；Cx——被測樣品中目標組分的含量；K1——標準樣品/標準物質(zhì)1中目標組分XXX的斜率；K2——標準樣品/標準物質(zhì)1中目標組分XXX的斜率；Kx——被測樣品中目標組分XXX的斜率；K1按公式（B.1）、K2按公式（B.2）進行計算?！璆B/TXXXX—XXXXK1的擴展不確定度(U(K1)（k=2）)可以根據(jù)A1和C1的不確定度進行評價，K2的擴展不確定度(U(K2)（k=2）)可以根據(jù)A2和C2的不確定度進行評價，Kx的分布區(qū)間示意圖見圖B.2。圖B.2Kx的分布區(qū)間示意圖從圖B.2中可以看出，Kx的分布區(qū)間近似一個梯形。梯形的上底為a，下底為b，a按公式（B.3）、b按公式（B.4）進行計算。a=K2-K1……（B.3）b=K2+U(K2)-K1+U(K1)………（B.4）根據(jù)梯形分布處理，Kx按公式（B.5）、u(Kx)按公式（B.6）、Cx按公式（B.7）進行計算?！瑿x的不確定度，根據(jù)Ax和Kx的不確定度來計算。GB/TXXXX—XXXX確認檢出限的流程信噪比法初步估算檢出限根據(jù)3倍信噪比制備確認檢出限的流程見圖C.1信噪比法初步估算檢出限根據(jù)3倍信噪比制備“檢出限樣品”低“檢出限低“檢出限按照標準偏差法評價檢出限是度否檢出限是否對測量結(jié)果有影響否確認檢出限是否確認檢出限是檢出限值足夠低，可信度滿足要求*圖C.1確認檢出限流程示意圖是為了保證獲得的微痕量測量結(jié)果足夠可靠，有實際應(yīng)用價值。該要求可以根據(jù)實際的測量需求而確定，例如：3倍標GB/TXXXX—XXXX典型背景單通道譜圖圖D.1和圖D.2分別是氮氣背景下采集的典型單通道譜圖，其中圖D.1中水和二氧化碳的吸收峰較弱，說明測量系統(tǒng)整體吹掃的更干凈，更適合于測量氣體樣品中的水和二氧化碳組分。圖D.1典型背景單通道譜圖1（橫坐標：波數(shù)cm，縱坐標：吸光度）圖D.2典型背景單通道譜圖2（橫坐標：波數(shù)cm，縱坐標：吸光度）GB/TXXXX—XXXX壓力溫度修正實例傅立葉變換紅外光譜法測量氮中二氧化氮、氮中二氧化碳和氮中氧化亞氮校準混合氣。采用間歇式進樣，每次先對氣體池抽真空，然后注入氣體樣品，關(guān)閉氣體池前后管路上的截止閥，將氣體密封在氣體池內(nèi)。對氣體池內(nèi)的樣品量進行控制，使氣體池內(nèi)樣品氣體的壓力盡量控制在（30～31）kPa之間，溫度在（30～31）oC之間。每次掃描樣品譜圖時都記錄氣體池內(nèi)的壓力和溫度值，從掃描得到的光譜圖特征吸收波段上獲得對應(yīng)組分的光譜吸收峰面積，根據(jù)公式（1）計算修正到30.5kPa和30.5oC時的吸收峰面積