ISO 4224-2000 Ambient air - Determination of carbon monoxide - Non-dispersive infrared spectrometry method《环境空气 一氧化碳的测定 非分散红外光谱法》.pdf

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1、Numro de rfrence ISO 4224:2000(F) ISO 2000 NORME INTERNATIONALE ISO 4224 Premire dition 2000-03-01 Air ambiant Dosage du monoxyde de carbone Mthode par spectromtrie dans linfrarouge selon un procd de type non dispersif Ambient air Determination of carbon monoxide Non-dispersive infrared spectrometry

2、 methodISO 4224:2000(F) PDF Exonration de responsabilit Le prsent fichier PDF peut contenir des polices de caractres intgres. Conformment aux conditions de licence dAdobe, ce fichier peut tre imprim ou visualis, mais ne doit pas tre modifi moins que lordinateur employ cet effet ne bnficie dune licen

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7、211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax. + 41 22 734 10 79 E-mail copyrightiso.ch Web www.iso.ch I mpri menSuis se ii ISO 2000 Tous droits rservsISO 4224:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs iii Sommaire Page Avant-proposiv Introduction.v 1 Domaine dapplication.1 2 Rfrences normatives .1 3 Principe.

8、2 4 Interfrences 2 4.1 Gnralits .2 4.2 Vapeur deau.2 4.3 Dioxyde de carbone.2 4.4 Hydrocarbures .3 5 Appareillage .3 6 Ractifs et matriaux.5 7 Prcautions 5 8 chantillonnage .5 9 talonnage et normalisation.6 9.1 Modes opratoires dtalonnage6 9.2 Frquence dtalonnage6 10 Mode opratoire.6 11 Calcul 6 12

9、Prcision et erreur de justesse 7 12.1 Prcision 4 .7 12.2 Erreur de justesse7 Annexe A (normative) Spcifications minimales des performances pour les analyseurs de monoxyde de carbone infrarouge de type non dispersif 8 Annexe B (normative) Modes opratoires dtalonnage.9 Annexe C (normative) Vrification

10、s dutilisation .13 Bibliographie .14ISO 4224:2000(F) iv ISO 2000 Tous droits rservs Avant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationales est en gnral confie a

11、ux comits techniques de lISO. Chaque comit membre intress par une tude a le droit de faire partie du comit technique cr cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec lISO participent galement aux travaux. LISO collabore troitement avec la Com

12、mission lectrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation lectrotechnique. Les Normes internationales sont rdiges conformment aux rgles donnes dans les Directives ISO/CEI, Partie 3. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits m

13、embres pour vote. Leur publication comme Normes internationales requiert lapprobation de 75 % au moins des comits membres votants. Lattention est appele sur le fait que certains des lments de la prsente Norme internationale peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analog

14、ues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. La Norme internationale ISO 4224 a t labore par le comit technique ISO/TC 146, Qualit de lair, sous-comit SC 3, Atmosphres ambiantes. Les annexes A, B et C constituent des

15、lments normatifs de la prsente Norme internationale.ISO 4224:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs v Introduction La dtermination du monoxyde de carbone (CO) est un lment essentiel de lvaluation de nombreux sites pollus. Le monoxyde de carbone est le rsidu de la combustion incomplte des hydrocarbures,

16、 et est inhrent aux gaz dchappement des moteurs essence. Divers organismes nationaux de rglementation sur la qualit de lair ont tabli des normes de qualit de lair quant la teneur en CO, afin de protger la sant publique et le bien-tre.NORME INTERNATIONALE ISO 4224:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs

17、1 Air ambiant Dosage du monoxyde de carbone Mthode par spectromtrie dans linfrarouge selon un procd de type non dispersif 1 Domaine dapplication La prsente Norme internationale a pour objet la description dune mthode danalyse continue et denregistrement de la teneur en monoxyde de carbone (CO) de la

18、ir ambiant, au moyen dun spectromtre infrarouge de type non dispersif. Cette mthode est applicable la dtermination des concentrations de monoxyde de carbone comprises entre 0,6 mg/m 3 (0,5 ppm en fraction volumique) et 115 mg/m 3 (100 ppm en fraction volumique). Cette mthode a une limite infrieure d

19、e dtection denviron 0,06 mg/m 3 (0,05 ppm en fraction volumique) de monoxyde de carbone dans lair. 2 Rfrences normatives Les documents normatifs suivants contiennent des dispositions qui, par suite de la rfrence qui y est faite, constituent des dispositions valables pour la prsente Norme internation

20、ale. Pour les rfrences dates, les amendements ultrieurs ou les rvisions de ces publications ne sappliquent pas. Toutefois, les parties prenantes aux accords fonds sur la prsente Norme internationale sont invites rechercher la possibilit dappliquer les ditions les plus rcentes des documents normatifs

21、 indiqus ci-aprs. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document normatif en rfrence sapplique. Les membres de lISO et de la CEI possdent le registre des Normes internationales en vigueur. ISO/TR 4227, Planification du contrle de la qualit de lair ambiant. ISO 6141, Analyse des gaz Presc

22、riptions relatives aux certificats de gaz et mlanges de gaz. ISO 6142, Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage Mthode gravimtrique. ISO 6143, Analyse des gaz Dtermination de la composition de mlanges de gaz pour talonnage Mthodes par comparaison. ISO 6144, Analyse des gaz Prpara

23、tion des mlanges de gaz pour talonnage Mthode volumtrique statique. ISO 6146, Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage Mthode par voie manomtrique. ISO 6147, Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage Mthode par saturation. ISO 6879, Qualit de lair Caractristiqu

24、es de fonctionnement et concepts connexes pour les mthodes de mesurage de la qualit de lair. ISO 9169, Qualit de lair Dtermination des caractristiques de performance des mthodes de mesurage.ISO 4224:2000(F) 2 ISO 2000 Tous droits rservs 3P r i n c i p e Un chantillon dair ambiant est introduit dans

25、un systme de conditionnement dchantillon, puis dans un spectromtre infrarouge de type non dispersif (NDIR). Le spectromtre mesure labsorption par le CO 4,7 m 1 laide de deux rayons infrarouges parallles traversant une cellule dchantillon, une cellule de rfrence et un dtecteur slectif. Le signal de d

26、tection est envoy un contrleur damplification, et le signal de sortie de lanalyseur sur un systme de mesure et denregistrement. Certains instruments utilisent la mthode corrlation par filtres gazeux pour comparer le spectre dabsorption infrarouge du gaz mesur et dautres gaz prsents dans lchantillon

27、gazeux, dans une cellule dchantillon unique. Ces instruments utilisent un chantillon de CO, forte concentration, comme filtre pour le rayonnement infrarouge transmis travers la cellule dchantillon, pour conduire un rayon qui ne peut pas tre ultrieurement attnu par le CO de lchantillon, et quainsi il

28、 puisse servir de faisceau de rfrence. Le faisceau large bande, traversant la cellule dchantillon et le filtre de CO, est filtr nouveau par un filtre bande rduite, mme de dtecter uniquement la partie du faisceau sensible au CO. La suppression des longueurs donde sensibles aux autres gaz rduit les in

29、terfrences. La concentration en CO de lchantillon est dtermine sur une courbe dtalonnage 2. 4 Interfrences 4.1 Gnralits Le degr dinterfrence varie en fonction des instruments NDIR utiliss. Consulter les spcifications du fabricant concernant un analyseur particulier, pour dterminer si les interfrence

30、s lies lappareillage le rendent impropre lutilisation projete. 4.2 Vapeur deau La premire substance interfrente est la vapeur deau, qui dpend de la teneur en vapeur deau du gaz chantillon. Sans correction, les erreurs peuvent atteindre 11 mg/m 3 (10 ppm en fraction volumique) 5. Les interfrences due

31、s la vapeur deau peuvent tre minimises en suivant au moins une des instructions suivantes: a) passer lchantillon dair travers une membrane semi-permable ou un dessiccateur similaire; b) maintenir une humidit constante dans lchantillon et les gaz dtalonnage, par rfrigration; c) saturer lchantillon da

32、ir et les gaz dtalonnage, pour maintenir une humidit constante; d) utiliser des filtres optiques bande troite en combinaison avec certaines des solutions mentionnes ci-avant; e) lorsque lchantillon est assch ou humidifi, une correction du volume est ncessaire. NOTE Les spectromtres corrlation par fi

33、ltres gazeux facilitent la diminution des interfrences dues la vapeur deau, au dioxyde de carbone et dautres composants organiques; lutilisation dun filtre bande rduite assure donc que seules les longueurs dondes de spectromtres infrarouge sensibles au CO sont mesures. 4.3 Dioxyde de carbone Il se p

34、eut que des interfrences soient dues au dioxyde de carbone (CO 2 ). Les effets des interfrences dues au CO 2 , lorsquil est prsent des concentrations normales dans lair ambiant, sont minimes: ainsi, 600 mg/m 3ISO 4224:2000(F) ISO 2000 Tous droits rservs 3 (340 ppm en fraction volumique) de CO 2 donn

35、ent une rponse quivalente 0,2 mg/m 3 (0,2 ppm en fraction volumique) 3. Si ncessaire, le CO 2 peut tre supprim avec de la chaux sode. 4.4 Hydrocarbures En gnral, les hydrocarbures prsents des concentrations normales dans lair ambiant ninterfrent pas; ainsi, 325 mg/m 3 (500 ppm en fraction volumique)

36、 de mthane donnent une rponse quivalente 0,6 mg/m 3 (0,5 ppm en fraction volumique) 3. 5 Appareillage 5.1 Analyseur NDIR, pour lanalyse du monoxyde de carbone dans lair. Il convient que lappareillage soit complet avec un caisson danalyse, une pompe de prlvement, une chambre de contrle/un amplificate

37、ur, une chambre de mesure, et un systme denregistrement. Lanalyseur NDIR doit tre conforme aux spcifications de performances dcrites dans lannexe A. Voir Figure 1. 5.2 Systme de conditionnement de lchantillon, constitu dun rgulateur de dbit, dun dbitmtre flotteur, dun filtre particules, et dun appar

38、eil de contrle de lhumidit. 5.3 Thermomtre, mme de mesurer la temprature atmosphrique 0,5 C. 5.4 Barographe ou baromtre, mme de mesurer la pression atmosphrique 0,6 kPa. 5.5 Dispositif dtalonnage Les deux mthodes acceptables pour ltalonnage multipoint dynamique des analyseurs de CO sont les suivante

39、s: a) utilisation de bouteilles individuelles de CO, normalises et certifies, pour chacune des concentrations ncessaires; b) utilisation dune seule bouteille de CO purifi si ncessaire avec de lair de zro, normalise et certifie, afin dobtenir les diffrentes concentrations dtalonnage ncessaires. Ces d

40、eux mthodes ncessitent les lments suivants. 5.5.1 Dtendeurs pour les bouteilles de CO Un dtendeur deux niveaux, avec des manomtres en entre et en sortie, est ncessaire pour une bouteille normalise dtalonnage de CO. Se procurer un dtendeur pour chaque bouteille, si des bouteilles individuelles doiven

41、t tre utilises pour obtenir des points individuels dtalonnage. Sassurer que le diaphragme des dtendeurs est inerte et que la pression en sortie de bouteille est adapte. Consulter le fournisseur des bouteilles de CO pour connatre la taille exacte des bouteilles utiliser avec le dtendeur. 5.5.2 Contrl

42、eur de dbit Le contrleur de dbit peut tre tout appareil (ou rgulateur) mme dajuster et de rguler le dbit partir de la norme dtalonnage. Si une mthode par dilution doit tre utilise pour ltalonnage, un second appareil est ncessaire pour obtenir le rglage du zro. Lors de la dilution, les contrleurs doi

43、vent tre mme de rguler le dbit 1% . 5.5.3 Dbitmtre Un dbitmtre talonn mme de mesurer et surveiller le dbit dtalonnage. Si une mthode par dilution doit tre utilise pour ltalonnage, un second dbitmtre est ncessaire pour le rglage du zro. Lors de la dilution, les dbitmtres doivent tre mme de mesurer le

44、 dbit 2%.ISO 4224:2000(F) 4 ISO 2000 Tous droits rservs Lgende 1 Ventilateur 2 Collecteur de lchantillon 3 Point dintroduction de lchantillon 4T o i t 5 Siphon humidit 6 Moteur 7 Source infrarouge 8 Systme de fractionnement des faisceaux 9 Cellule de rfrence 10 Cellule de filtre 11 Cellule dchantill

45、on 12 Dtecteur infrarouge 13 Amplificateur 14 Sortie de lanalyseur 15 Enregistreur papier droulant 16 Systme dacquisition des donnes 17 Pompe 18 Sortie des gaz 19 Rotamtre 20 Rgulateur de dbit 21 Appareil de contrle de lhumidit 22 Filtre particules 23 Gaz dtalonnage 24 Robinet quatre voies 25 Air de

46、 zro Figure 1 Appareil courant danalyse du monoxyde de carbone 5.5.4 Chambre de mlange (seulement pour la dilution dynamique) Une chambre de mlange est uniquement ncessaire si les concentrations calibres sont gnres par dilution dynamique dun talon de CO. La chambre de mlange doit tre conue de manire

47、 fournir un mlange homogne de CO et dair de zro. 5.5.5 Collecteur de sortie Il convient que le collecteur de sortie soit dun diamtre suffisant pour assurer une diffrence de pression insignifiante la connexion sur lanalyseur. Le systme doit disposer dun orifice conu pour maintenir la pression atmosphrique dans le collecteur, et pour viter que lair ambiant y