GB_T 5275.6-2023 气体分析 动态法制备校准用混合气体 第6部分：临界流锐孔.docx

ICS71.100.20CCSG«6SB中华人民共和国家标准GB/15275.62023/ISO6145-6:2017代tfCK/T5275-2014气体分析动态法制备校准用混合气体第6部分：临界流锐孔Gasana1.ysis-PreparationOfcaIibrationgasmixturesusingdynamicmethods-Part6:Critica1.f1.oworices(ISO6145-6:2017,1DT)202±03-17发布2023-10-01实施国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会前言III引言IN1范阚12规范性引用文件13术语和定义I4符号35原理46质出流量和体枳流量的计算66.1 慨述66.2 理想条件下流量的计算66.3 采用纯氮气校准的装置的质麻液录的计算76.4 气体流量不确定度的计算87混合气体物质的盘分数和体枳分数的计算及相关不确定度的评定87.1 概述7.2 计算物质的量分数及相关不确定度73关于物质的量分数不确定度的说明8混合气体的制备&1混合系统示例8.2操作条件139校准和5金证139.1 概述139.2 混合系统流舟的校准139.3 制在特定粗分和浓度的混合气体的装词的校准149.4 混合系统的验证14附录A（资料性）等病系数、钻度和临界源系数的计真示例15A1.等熊系数计算示例15A.2动力黏度计算示例15A.3临界流系数Ck计算示例16附录B（资料性）实际条件下项修流后和体积流嵌的计算178.1 质Ia流Ji的计算178.2 体积流瞅的计能17附录C（资料性）理想和实际条件下环形临界流锐孔的流量计算示例19附录D（资料性）使用纯能1气进行流尿校选来计算面麻流属的示例20D.1概述20D.2例1:纯氧气质录流成的计尊20D.3例2:纯氧气质量流量的计算20附录NA（资料性）本文件对ISO6145-6:2017所做的彘辑性改动22参考文献23图1临界流锐孔实例5图2用临界流锐孔系统制法校准用混合气体13表1压力和气体类型对临界压力比的影响5表2赳中甲烷混合气体的计算示例IO表3氮气中甲烷混合气体（包含纯度修正）的计算示例10表AI1.根据NISTREFpROP9.0和公式（A.1）计算得到的氮气、叔气、甲烷的等礴系数示例.15表A.2使用REFPRoPV9.0计算得到的缸气、氨气和甲烷动力拈咬表16表A.3使用REFpROPV9.OftISO9300计算得到的氮气、氧气、甲烷的临界流系数Cr16表NA.1本文件对ISO61456:2017所做的编辑性改动22I!本文件按照GB,b1.12020£标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则3的规定起草.本文件是GBT5275£气体分析动态体积法制备校准用混合气体3的第6部分，GBT5275已经发布了以下部分： 第1部分：校准方法； 第2部分：活塞泵；第4部分：连续注献：第5部分:第6茄分:一第7部分:第8部分:毛细管校准器;临界流锐孔：热式质量流擅控制器:扩散法： 第9部分：饱和法： 笫10部分：港透法： 第11部分：电化学发生法e本文件代替GB"5275.6-2014气体分析动态体枳法制备校准用混合气体第6部分：临界城孔,JJGT52756-2OI4相比,除结构调整和编辑性改动外，主要技木变化如下： 增加了术语和定义一章（见第3章）; 增加了符号-M见谢章）;一一更改了与原理、设备有关的内容（见第5章，2014年版的第3章和笫1章）： 更改了质量流量和体积流量的计算（见第6章，2014年版的5.1,5.3）;更改了计算物质的量分数和体枳分数及相关不确定度泮定（见第7章，2014年版的5.力； 更改了制备混合气体的应用（见第8章，2014年版的第4章）;增加校准和验证（见第9章）。本文件等同采用ISo6145-6:20174气体分析动态法制备校准用混合气体第6部分：临界流锐心.本文件做了下列城小限度的编辑性改动：对ISO614562017的勘误、“参考文献”所做的编辑性改动及其原因见附录NA.请注意木文件的某些内容可般涉及专利.本文件的发布机构不承担识别专利的责任.本文件由中国石油和化学工业联合会提出.本文件由全国气体标准化技术委员会（SAcyrC206）归口。本文件起草单位：吴华气体有限公司、中国测试技术研究院化学研究所、深圳市诺安超能股份有限公司、北京易优凯科技有限公司、广东华特气体股份有限公司、江西华特电子化学品有限公司、昊华气体有限公司西南分公司、西南化！研究设计院有限公司、杭乳集团股份有限公司、中明（邯郸）派瑞特种气休股份有限公司、浙江省化工研究院有限公司、四川中测标物科技有限公司、浙江省标准化研究院、上海申南特种气体有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司、深圳供电局有限公司、武汉华星工业技术有限公司.本文件主要起草人：王斛、陈脚仄TM康、张婢、任建华、郭琼、胡迎、张斌、课依玲、三W.傅铸红、茹高艺、廖恒易、幡M、金至、朱莹、罗文雄、王志民、史婉甘、张埼炎、朱东锋、陈洁、吴靛、方华、唐峰、文|聒、被、并攻昌.本文件于2014年首次发布,本次为第一次修订。动态法是制备校准用混合气体的一大类Hi要方法，ISO为此专门编制了ISo6145系列标准（ISO6I453气流间歇注射法己废止），GB/T5275（所肓部分）均等同聚川ISo6145系列标准。由于篇幅较长,ISO6145分为“部分，GBT5275与ISO6145保持一致,也对应地分为I1.部分M1.SO6145-3已被废止，GB.T5275第3部分也对应地空就.GB/T5275（所有部分）规定了动态法制备校准用混合气体的通用要求，并具体规定了容积柒法等9种制备校准用混合气体方法的原理、主要设备、制备注意:小项、制招得到的校准用混合气体组分体积分数计算及不确定度评定等技术要求，以确保制备褥到的校准用混合气体的质量，提而校准用混合气体的制符水平.GBT5275（所有部分）预期供羟过培训且具彳I实践经验的专业人员使用.GB/T5275由10个部分构成，第1部分：校准方法.规定了各制备方法的基本估息及适用性、操作动态系统注意事项、动态系统的校准方法、组分及不确定度的计算、验证方法等内容.是其他9部分的基础.目的在于提供合理选抻种或多种校准用混合气体制备方法，并将这些方法与国家测"标准联系起来，以建立制备混合气体成分的计显溯源性.第2部分：活寤泵.月的在于提供使用活塞泵由两种或多种纯气或其他混合气体制备校准刖混合气体的方法，及所制备的校准用用混合气体中各组分含量的计律方法以及不确定度W定方式.第，1部分：连续注射法.目的在于提供中纯气或其他混合气体通过注射器向平衡气中连续注入校准组分,从而连续制笛台两种或多种组分的校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各组分含Iit的计算方法以及不确定度评定方式.第5部分：毛细管校准器日的在于提供使用内含总个或多个毛细管组合的谀备由纯气体或混合气体连续制备校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各加分含星的计算方法以及不确定度评定方式.第6部分：临界流锐孔，目的在于提供使用临界流软孔由两种或多种由纯气或其他使用气体混合制备校准用混合气体的方法，及所制符的校准用混合气体中各组分含量的计算方法以及不确定度评定方式。第7部分：热式质量流量控制器，目的在于提供使用热式质埴流墙控制器由纯气或混合气连续制备校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各组分含状的计算方法以及不确定度评定方式。一笫8部分：扩散法.目的在于提供使用扩散法制备由两种或多种由纯气或其他使用气体混合制备校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各组分含成的计算方法以及不确定度评定方式.第9部分：饱和法.目的在于提供使用饱和法由种或多种易冷凝的气体连续制备校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各组分含量的计算方法以及不确定度评定方式。笫10部分：渗透法。目的在于提供使用渗透法由纯气体或混合气体连续制备校准用混合气体的方法，及所制备的校准用混合气体中各殂分含量的计獴方法以及不确定度评定方式。一笫11部分：电化学发生法,目的在于提供使用电化学发生法由纯气体或混合气体连续制备校准用混合气体的方法.及所制备的校准用混合气体中各组分含量的计竟方法以及不确定度评定方式.IM气体分析动态法制各校准用混合气体第6部分：临界流锐孔1n本文件规定了使用临界流锐孔系统动态制在校准用混合气体的方法。校准用混合气体至少包括由纯气或预混合气体组成的两种气体(其中之一通常为补充气)，本文件规定的方法主要适用于制备不与临界流锐孔系统或辅助设符中的气体管路材质发生反应的混合气体.使用合适数破的临界流锐孔时，可制备多组分混合气体.选用合适的临界流脱孔组合，稀林比可达到1X10"尽管本文件规定的方法通常应用于制备大气压条件下的混合气体，但本文件规定的方法也能用于制品压力超过大气田的校准用混合气体.使用本文件规定的方法,上游气体质力需至少比下游气体乐力高两倍。本文件适用的流量：范围为1m1.,min-IO1.Zmin,2规雌引用文件下列文件中的内容通过文中的现范性引用而构成本文件必不可少的条款.其中，注日期的引用文件，仪该日期时应的版本适用于本文件：不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。ISO6143气体分析校准混合气组成的测定和校验的比较法<Ga$ana1.ysisComparisonnehodsforde(e11niningandcheckingtheconK)sitionofca1.ibrationgasmixtures)注：GRT106282三气体分析校准混合气组成的刈定和校验比较法OSO6143:2001.100ISO7504气体分析词汇(GaSana1.ysisVocabu1.ary)注：GB/T11850-2020气体分析词汇(ISO7501:2015/DT)ISO9300用(&界流文丘里唉啼测;t'(体流班(A1.1.eaSUremCn1.ofgasf1.。Wbymeansofcritica1.11owVenturinozz1.es)注：GR-T21188-2007用临界流文丘里咬啸测依气体溺(ISO9300:200I1111ISO12963气体分析基于单点和西点校准的用于混合气体组成测定的比较法(GaSana1.ysis-Comparisonmethodsf>rIhCdetermi11a1.i>nofthecnp)sitinofgasmixturesbasedonone-andtwo-pointca1.ibration)ISO16664气体分析校准用纯气和混合气体的使用指南(GaSana1.ysisHand1.ingofca1.ibra1.iongasesandgasmixturesGuide1.ines)注：骐仃37180-2018气体分析校准纯气和混合气体的使用指两ISO16661:2017,IS)3*wn½ISO9300、ISO7504界定的以及下列术语和定义适用于本文件.3.1临界流悦孔critica1.f1.oworitcv其几何形状和使用条件使喉部流状达到界旋量12)的脱孔.WaHpressuretap在管壁上钻成的孔，其边缘与管域内表面平齐.注：取样彳1.的次亚，应使可可凶的压力与气体笆路中该处的静宓压力相等C33蠢压力staticpressure用连接在管般取样口上的压力表所能测求到的流动气体的实际压力。注：本文件所仞腑比J海酬质力值.3.4海止压力Shignationprewmrc流动的气休以等燧过程到达流速为军时所只有的气休乐力.注：本文件所仞”的潮则压力依36滞止度stagnationtemperature流动的气体以等病过程到达流速为零时所具杓的气体温度。注：木文件所使用的均为绝对温应侦。3.6质量流量massf1.owrateqm位时间内流过就孔的气体的侦Ift,3.7摩尔Utno1.arOowrate1.单位时间内流过锐孔的气体的物质的fib3.8体积流量vo1.ume11ov*ratqv单位时间内流过镜孔的气体的体积。3.9一部诺依throatReyno1.dsnumberRe根据气体流量和临界流锐孔入口滞止条件下的气体动力粘度计徵出的无收纲忿数。注：取滞止条件卜的喉部口径作为特14尺寸参数C喉部雷诺数以卜式衣示：3.10WMMftisentropiccoefficientr在基本可逆绝热（等燧）变换条件下,乐力的相对变化,密馍的相对变化之比.注：对I实际气体，气阳极卜件祚用力以及气体分户物对气体的阳具有不可忽X楙膨应对J理想气体，分ff可作用力和分泊林施忽略不计.3.11米出J1.（胃tdischargecoef11cient无黏性气体的实除液IIt与理想流n的无盘纲比tfu注：该系数是对然性和流场曲率膨响的修E.对卜本文件中所规定的各种哈界流脱孔结构和安装条件它仅是啜陆雷诺tk的的t理再沌瑞通过在相同的上解而止条件下维等情流动向必得.X12砧界iftj8critica1.f1.wrate在给定的上游条件下，流过锐孔的最大流地.注：达到临界的喉部流过，:“声速值(舟速),小的功以此建度传希XUIei界流函数critica1.f1.owfunctionC表征蜕孔的入口和联都之向的等始和一彼流的心力学流动特性的无量纲懒散.注它是'1体特性、滞止压力(34)和滞止温度(35)的函数.3.14实际气体临界流系数critica1.f1.owjffici<'ftofam1.gasCR临界流函数的另一种形式，对混合气体更为实用,注：该条数健通过卜列公式由推界流函数推3出：Cp=C.八Z>3.IS临界压力比critica1.pressureratio尸流经临界流脱孔的气体炕减流量达到酸大时临界流脱孔喉部能态年力叮滞止M力之比注：此比值按第5章给出的公火计口，3.16压缩因子compressibi1.ityfac1.orZo用数值表示在滞止压力和淞傻下,实际气体的性质与按照理想气体定律计算结果的偏南的修正系数。注：它山下则公式定I_aXMz,p.XR*r.式中：R摩尔气体常等于8.3M1621J(mo1.K).4符号下列符号适用于本文件.符号定义国际标准单位A的界流蜕孔啾部面枳m?b能出系数方片的系依e计尊所得的临界而蜕孔潦出系数C理想状态下临界流函数，与P和T相关C：灵敏忝数CR实际状态卜临界流系数与P和T相关CP怛定压力条件卜.气体的摩尔比热容J(mo1.K)Cy恒定体积条件下气体的摩尔比热容J(mo1.K)dN临界流锐孔喉部直径md临界流镜孔上游管路的口径mM气体的摩尔质量kg,no1.，2临界流设孔流出系数方程的系数Pin测得的临界流锐孔上浙的绝对静态压力PaPn标准状态的绝对压力(IOI325kPa»PaKhj测得的临界流锐孔下游的绝对静态压力Pan>绝对滞止压力，取决于pin、Tin和IqmPaKugm质般流盘kg/sqn摩尔流量11M>I.'Sq、体积流成m,sr*临界压力比R摩尔气体常数J(mo1.K)Re临界流锐孔喉部雷诺钦Tin测得的临界流锐孔入口处的胆度Kr”标准状态的选度(27115K)K绝对滞止温%取决于Pn、TinEqmKI0Q1流过临界流锐孔的气体流速喉部的声速mkW/$标准状态CT。.pn)下的压缩因子ZZPO和T,时的压缩因子等埔系数，与P和T相关oPo和T-时的气体动态钻质Pasy临界流镜孔上游的气体密度k,nP70临界流锐孔喉部处的气体密度kg,n/V&，滞止条件下的气体密度kg,n3.P5*三通过临界流锐孔的气体体积流量会随着锐孔进口压力Pi的增大而增加.当锐孔出口压力POU1.与现孔进口压力Pn的比依达到临界依时，气体的体枳流Iit珞仪与Pn成正比，而与PUU无关.临界流锐孔示例如图I所示.标引序号说明：1体入口；2-临界流悦孔喉部直径(故3气体流向：4临界流税孑|通1管路的由颈让*1.tt11.注1:湿度T.和压力Pin在位阳浏得，压力Po在位触测航注2:渴度T,和压力p在位置2通过计算得到见62图1临界流锐孔示例在恒温条件下,对于给定的气体.临界乐力比按公式(1)计经：，一仁)(，1厂附录A的A.1介绍了计算等场系数丫的各种疗法.对于单原子、双原子和三原子气体,临界压力比约为0.5,受压力和温度影叫，如表I所示。表1压力和气体类熨对临界压力比的影响气体海度(Ti)C上游乐力(pin)bar下游JK力(pout)bnry=c./c够界年力比(同an20.02.1.01.670.4920.010.35.01.68170.4920.020.7101.69690.49氮气20.01.91.01.40110.5320.09.55.01.10860.5320.019.0101.41770.53二领化碳20.01.81.01.2%70.S520.09.25,01.32220.5420.018.7101.35890.51注r丫值是当P=PO时，使用N1.STREFPRf1.P190数据库中的线据计。而得的值，D1br=IOsPa将已知流垃的从一个或多个临界滋锐孔流出的补充气与特林样气体在气体混匀装置的混合腔内混合均匀,以制备校准用混合气体.本方法不是绝对方法,为我知Ai佳的ifi度和不确定度，宜价对所使用的气体对临界流锐孔系统进行校准可溯源的流后校准或分析法比较)因为气体体积流依的计性公式中含有该气体的摩尔质.所以，如果更换了校准气体，则应使用修正因子并应注意引入由此带来的相关不确定度，所有临界海蜕孔的温度应相同,电免温度对流域的影晌.为了获得小于IO1.min的流量,喉部直径应小于0.2mm.6质量流量和体积流的计算61保述临界诙锐孔的质分流*和体积流JaIj临界滋锐孔上游的滞止JK力成正比.与绝对滞止温度的平方根成反比.依据IS09300.能计兑在理想状态和实际条件卜，以音速(低于临界压力比)流过临界流锐孔的气体流疑，实际条件下的流垠计。方法见附录B,理想状态和实际条件下的通峡计徵求例见附录C,计算实际条件下的气体质Jit液通时,应考虑如钻度、表面粗糙度、流场曲率、安装条件等额外卷数，由于实际条件下气体,施依计算十分更杂,本文件仅描述理想状态下的气体潦量计算。使用理想状态或实际条件计算时，可能会得到不同的流量假,并影响制的的混合气体的准确度，通过使用所用气体对设在进行校准.加Ia流st,，体积淹Ia的换算见6.2.6.2 理想条件下流量的计算6.3 1质量流量的计算理想状态下.按公式(2)计算通过临界流锐孔的气体痂珏流JibIT.×.W式中:qmJUfhA一临界流税孔喉部面积：C一一气体临界流函数,按公式(3)计柒：C1.a(等产R-摩尔气体常数：M气体摩尔质量：注1：临界流锐孑OS郤面积与临界深银孔热膨胀系数相关.因此，建议在制造商声明的温度他国内使用临界流锐孔.注2:当喉部汽径小于1mm时,直径难以准确湖位因而很难荻得准确的惭部面积参数，y一一等情系数.能通过附录A的A.1中介绍的方法计显得到：po理想状态下绝对滞止压力,按公式(4)计算：p<)=pinT0理想状态下绝对滞止温度，按公式计算：T4=Tin6.2.2体积流量的计算气体的体积流Iftqy由气体质盘流盘除以气体密度.TF而汨，按公式计矩KXT(6>6.3 采用纯氮气校准的装置的质流量的计算实际应用中，通常采用纯氮气校准装置的流情,将装置运用于另种气体G时，/计算气体想状态下,K可按公式(7)简化计算:式中:(qm)G气体G的质量流U：(q三)yj氮气的质限流员.(<假设两种气体的T。和P,相同,CXC和C*(。)的计算公式如RC.其中,K-二,二5、AXaZXi,皿g.%rava.w/T-、,XRYzRA“«4P<5ZqX<9.>="”匚ITiXRJM.IF1.A和R是常数,则公式变为：KCY匹.(10)(M,XJMn.'J(11)AO，(12)G与氨气的比值K。如果所有临界流税孔的温度均匀，则计豫准确，并在任意温度下进行校准。在理JM“X，而取终气体G与信气的比值K按公式(13)进行计算:(13)JM1.,1.XxX(由于该比值在埋患状态而非实际条件下计算而得，这可能会影响流信计算的准确度，通过使用所GBI5275.62O231S()6145-6:2017用气体对设备进行校准.可忽珞该影响,计算示例见附录D6.4 气体充不一定度的计算&413按照GUM方法+规定的不确定度传播律，以及侦Ift流录的计算公式(2)和体积流吊的计算公式(6),能计算气体流尔的彳晒定度。6.4.2 :&421M三t11三A只要各个临界流锐孔喉部海度相同,则近似地认为,湿度的微小变化引起的流地比变化可忽略不计.&422±i三通过临界流锐孔的气体体枳流地取决于临界流模孔上游压力,因此,使用稔定的气体压力调节何.使上游压力保持恒定是十分柬要的.为使要求制备的混合气体物防的状分数的相对扩展不确定度达到0.5%,上游压力值重复性宜小于0.2也&A2.3锐孔Mft由于临界流锐孔喉部直径dn小.难以评定由临界流锐孔喉部面积A和流出系数C引入的不确定度.只要通过说孔的流砥达到临界伯，此参数无影响。&426临界淹蜕孔混合气体制备系统中每个临界滋锐孔宜具有相同温度.如果混合过程中两种组分气体温度不同，就应采用气体热膨胀系数修正气体体积流量，理想气体的热膨胀系数是0003661KJ。当两种气体纲分温差较小(如2K)时，该值能近似地用于实际气体。6.4.3 不度评定签于公式(2)和公式(6)中各参数标准不确定度评定比较更杂，能采用另一种基于装置流殖的校准的方法进行不确定度的评定.校准证书中给出的不确定度能宜接川作流量的不确定JJu通常，此相对标准不确定度介于02¼'0.贫。7震合气体及的窗分t和体表分数的计算及相关不的评定7.1皿制备校准用混合气体时.一路气体(气体1)流经临界流锐孔.补充气(气体2)流经另一个临界流锐孔，两路气体相混合，得到的混合气体在混合腔内混合均匀,计算混合气体体积或物质的量分数时，应考虑两路气体的纯度.当制备时，每跖纯气中的柴场祐准确定址时，才能准确计算混合气体中各组分的物质的量分数和不确定度.气体纯发和不确定度计算,见ISo19229口.确认给出混合气体体积分数时的环境条件(P和T)与混合气体时和使用气体时的条件一致是十分重要的.否则，运用诸如ISQ149122中描述的方法，应招给定状态下的体枳分数转换为使刖条件下的体枳分数.72计算物质的量分数及相关不确定度72.1气体纯度£99.99%的情况这种情况下能建模为公式（三）：M.M,式中：(qw)气体1的侦破流域；<q)1气体2(补充气)的原Ift流AbM1气体1的摩尔质冰；Mj-气体2的摩尔质量.注：如果要考虑气体纯度(见7D.能使用预混合气体的计算公式(见7.22昔代.公式(M)能改写为摩尔流量形式，即用(qn),代普(qm),A1.得到：对公式(求呼得到dq:d*-<9.1将公式(16)展开：如,良43；+潟5?累:订JXdWj+a.泮*订?X"将公式(15)代入公式(17)得：d.v>M(T-T"+(>：；r)Xd(。J+/-Xd«.)»'(v.)(«.>«+<«.)«,<v.)+(«.)利用(qm)=(qm)yM;的关系，对(qm)和M;分别求偏导，得到：I'.I1.)d<.>i彳Xd(g.),曲:,<1M将该式代入公式(18)得：3=(舌_.),4dE),+(7+C少第XdM,+Ug.)(o.)1÷(.).MiUc.).(o.)+(a.)./M1./、j；一rXJXd(¢.),+；一-X工；*XAM,(19)(.)+(.)tMt(«.).+(.)fMi公式(19)包含的所有灵脑系数公式如下：-11.-.(上+=Zi)/±<9.>M9.)<9.>+<9.)t*M1.也=W+ZZj-卜皿aw,(9.)1.e.),+Q.)JMf.±11.-×±<)(f1.>+<.)Miy,XZ=z.M,(«.),+<«.>,AfJ利用GUM，规定的不确定度传播律,上面公式能用干评定和y1相关的不确定度.下例中,假设两路气体按质能流量相混合(见表2)。与质量流附相关的相对标准不确定度为2.1%.第路气体是卬烷，第：路气体是氮气。假设气体纯度为100%。摩尔质量从IUPAc62007年公布的原子Ift计算而得.表2氮中甲烷混合气体的计籁示例Jit数值C.CXU(c11)10.00in0.02nin1.27×10-jming2.53×1.(>-(加2100.0g/nin0.2g11i11-7,89)UO1.1.1.E/g-1.58×1.O-3M116.01216gn<>1.O.00019g,>1.-1.27×O-,>1.g一620X10-7M28.3310ft/no1.0.00023yx>1.1.52×10-*>o1.fi1.(MXI(Hiyi0.148661do(m>10.(KU598h义敏系敬.byi的合成标准不确定度.气体纯度的影响能用以下模型表示。用主要殂分的物质的玳分数作为修正因子来修正q%.假设前述例子中甲烷触度为99.9%,低气纯度为99.99%(都以摩尔为单位)。未迸行纯度修正时，偏倚分别为0.001mo1./mo1.U1.O.OOO1.mo1.'mo1.因此,对于(qm).和(qm>2.宜使用因子(甲烷x=().999.氮气x=0.9999)进行修正.将偏向(分别为IO-S和IOT)与(qm),(qm)2相关的标准不确定度进行合成：,(*)-J.02,I(黑2。-0.03236-(«=)-o2,÷()×-°2o°2包含甲烷和匏气纯度的不确定度评定如表3所示.表3氯气中甲庚混合气体(包含纯度修正)的计算示例量故依GC.×)0.00,rir0.G2236g.in1.27×mj11i11g2.84X1.O-(<11)2100.0tin0.2002s/nin7.89×1.O-511in,R-1.58×1.(>-3Mi16.01216g)!0.00019gr>o1.1.27×1.0>1.g-6.22×10-7M28.01340gm>1.0.OOD23g/oo1.4.52×1.1.>-,r.1.g1.04X10-yi0.U%61.sn1.>1.(.IX16O5"灵政系数，h”的合成标准不碉定度.根据现有的流状校准技术，当包含因子为2时，混合气体物质的址分数相对扩展不确定度为2.2,IO7.2.2使用预混合原料气的情况如果如果气1是含有含分i的预如合气体,原料气2是含有组分i(例如,作为杂质)的补充气，则制备的混合气体中组分i的物质的盘分散的计算公邙：<9.)1.X.÷M1+<9.)×j.x÷M>M÷M+<%÷M1式中：M,原料气1的摩尔分子质量：M2原料气2的摩尔分子质房：Xi一俅科气I中组分的物质的Ift分数:X”-原料气2中组分的物质的量分数.混合气体的分子城定义为：Mz-xjXM.式中：n混合气体的组分数：M组分k的摩尔质S1.和公式(14)不同,公式(20)中混合气体的摩尔质盘通过各组分的摩尔质量计算得到.同时.混合气体的组成也以物质的后分散表示，下面将介绍灵故系数的一般表达式.同时，虽然不同分子的摩尔质ht可能会川到相同的原子质量，但是为了便于计!仍假设公式(20)中的各变量间相互独立。计算公式(20)能写为:<21)公式(20)和公式(21)对于两种原料气是等效的。即，如果得到原料气1的灵嫩系数表达式,那么同样也就得到了原料气2的表达式。根据公式(21),能得到如下微分方程：皿=(-QJ；'“)；)Xdc,j'+<5T×5十(Gj:-(7-n)xd®,'+(77Txdj根据(qm):=(qm#M：.(qm).和(qn)2对(qm):和M:分别求导如下：Xd.W1d“MJXd)|+-MIIWtd(g.).-j-×d+-XUMVI11r1.将这线衣达式代入公式(22)得:公式(23)包含的所行灵敏系数的公式如下:7.3关于1.t的分数不定度的说明根据现有的流附校准技术（见6.3），使用两组分纯气混合制备的气体物质的埴（或质量）分数的城优相对扩展不确定度能达到0.5%（包含因子为2）.制备的混合气体的不均匀性是另一个潜在的不确定度检粉来源.应依据ISO6143或ISo12963规定的比较法验证混合气体的物质的盘（或筋量）分数来检验混合气体的均匀性.8海合气体的备&1混合林示例图2是利用临界流镣孔制备气体A和气体B的混合气体的奘宣示意图.每条气体管路上游都装有一个减长闺UA和旧和一个压力计（2A和2B）.锐孔4A和IB的入口压力由调压阀（3A和3B）戕确控制，两路气体花混合池（5）中混合.操作气体混合系统时.打开气体审瓶阀门并调整J长力计J1.的读数至设备制造商建议的数值.打开减压阀（IA和1B）,让两路气体流经各自的说孔,通过调节减压阀IA和1B.调整压力计上的示值，使其达到所需流量对应的压力值。这毡气体混合系统最简单的组成方式，使用更多临界流说孔的纪柴系统，能用于制备更笑杂的混合气体或得到不同的稀择比。标班序号说明,A气体钢低：B-(体例植C产生的混自气体:IA.IB减向阳2A.2B任力计：M、«调压阀：4A.4B一临界流银孔：5混合海图2用临界流锐孔系统制备校求用混合气体8.2操作条件应采取所方动态制饴方法中划用的预防措施。应特别注意气路所用的材料.应选择低孔隙度的作吸附性材质.并确保管路清洁.所有接头安装正确.警告：如果使用腐蚀性气体，使用本方法时应特别注意与气体接触的材质.当用此方法制备含有潜在爆炸性混合气体时，需特别小心.尤为重要的是，因为稀I?系统中气体压力明显高于大气压力，应采取一切必要措施确保装置能安全运行。注：有关含有可腌形成淋在爆炸性混合物A1.分的泥含气体的安全实.能的进一步信息，½E1.CA文件1391(M5J.9校范和险证9.1 舞迷为评估系统可能存在的漂移,确保其制备的混合气体的准确度，必维定期校准混合系统.如果源林可忽咯不计，则无需考虑其不确定度，如果i移明显，则得由新对系统进行校准,9.2 混合系统流量的校正年年应对混合系统至少校准一次,以获得临界流悦孔流址及其不价定度。该校准应由有能力进行可溯源的流冰测1和不确定度计算的专业实验室完成.其结果参数用干计算依据本方法制备的混合气体浓度和不确定度.建议由有资质的实验室对设符进行校准.9.3 制备特定组分和浓度的混合气体的装置的校准通过将装置产生的混合气体与己知浓度的标准气体进行比较，能校准用于制备指定成分和浓度的气体混合系统，标准气体包括：可潮源的腋装混合气体或者动态法制备的混合气体见ISO6145(所有部分)基于相关技术，使用外推法或插值法时亢格外注意.必须考虑可溯源的标准混合气体的不确定度，以便计算指定浓度的混合气体的合成不确定度。9.4 混合系统的骏证通过招产生的混合气体物质的盘分数，马以其他方法得到的标准气体物旗的盘分数进行比较，能进行混合系统两次校准问的定期收证,标准气体包括：可溯源的瓶奘混合气体以及动态制备的混合气体.使用合适的气体分析仪测量混合系统产生的气体和标准混合气体浓度，并对址值进行比较.根据ISO16664计算日到Dtf1.计算见公式(2力：式中；y产生的混合气体的质量分数；y1标准气体的质盘分数：u(y0)产生的混合气体的质砥分数的标准不确定度：U(Vi)标准气体的质R分数的标准不确定度.如果DW2,则通过气体混合系统产生的气体的显值和标准气体的ht伯之间没有显著叁异.气体混合系统无漂移，满足要求。如果D>2则通过气体混合系统产生的气体的Iit(Iii和标准气体的盘值之间存在显著差异.气体混合系统彳i涕移，不满足要求,建议调自产生差异的原因。并建议采取补救措施、纠正措施和预防措施，以避免将来出现同样何题。也可枭用其他无需标准气体的核查方法：使用一个线性好的气体分析仪测价混合系统产生的多个不同浓度俏,或两个完好校准过的气体分析仪测状混合系统产生的多个相何浓度值，