ISO 6145-1-2003 Gas analysis - Preparation of calibration gas mixtures using dynamic volumetric methods - Part 1 Methods of calibration《气体分析 动态容量法制备标定用混合气体 第1部分.pdf

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1、 Numro de rfrence ISO 6145-1:2003(F) ISO 2003NORME INTERNATIONALE ISO 6145-1 Deuxime dition 2003-11-15Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage laide de mthodes volumtriques dynamiques Partie 1: Mthodes dtalonnage Gas analysis Preparation of calibration mixtures using dynamic volu

2、metric methods Part 1: Methods of calibration ISO 6145-1:2003(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 lordinate

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7、O dans le pays du demandeur. ISO copyright office Case postale 56 CH-1211 Geneva 20 Tel. + 41 22 749 01 11 Fax + 41 22 749 09 47 E-mail copyrightiso.org Web www.iso.org Version franaise parue en 2008 Publi en Suisse ii ISO 2003 Tous droits rservsISO 6145-1:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs iii Som

8、maire Page Avant-propos. iv Introduction v 1 Domaine dapplication.1 2 Rfrences normatives .1 3 Termes et dfinitions.1 4 Mthodes dtalonnage .2 4.1 Gnralits .2 4.2 Description des dispositifs de mesure primaires ou potentiellement primaires4 4.3 Mesures sur le mlange final12 5 Techniques de prparation

9、 des mlanges de gaz talonns par les mthodes dcrites dans lArticle 4 .14 5.1 Gnralits .14 5.2 Pompes volumtriques (voir lISO 6145-2 3 )15 5.3 Injection continue (voir lISO 6145-4 4 ).15 5.4 Capillaire (voir lISO 6145-5 5 ) .15 5.5 Orifices critiques (voir lISO 6145-6 6 ) 16 5.6 Rgulateurs thermiques

10、de dbit-masse (voir lISO 6145-7 7 ).17 5.7 Diffusion (voir lISO 6145-8 8 )17 5.8 Saturation (voir lISO 6145-9 9 )17 5.9 Permation (voir lISO 6145-10 10 ) 18 Annexe A (normative) Mesure du volume par pese de la teneur en eau.19 Annexe B (informative) Description des dispositifs secondaires talonner p

11、ar rapport aux dispositifs primaires 23 Bibliographie .32 ISO 6145-1:2003(F) iv ISO 2003 Tous droits rservsAvant-propos LISO (Organisation internationale de normalisation) est une fdration mondiale dorganismes nationaux de normalisation (comits membres de lISO). Llaboration des Normes internationale

12、s est en gnral confie aux 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

13、 troitement avec la Commission 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 2. La tche principale des comits techniques est dlaborer les Normes interna

14、tionales. Les projets de Normes internationales adopts par les comits techniques sont soumis aux comits membres 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 du prs

15、ent document peuvent faire lobjet de droits de proprit intellectuelle ou de droits analogues. LISO ne saurait tre tenue pour responsable de ne pas avoir identifi de tels droits de proprit et averti de leur existence. LISO 6145-1 a t labore par le comit technique ISO/TC 158, Analyse des gaz. Cette de

16、uxime dition annule et remplace la premire dition (ISO 6145-1:1986), dans laquelle les incertitudes values dans les mthodes et les techniques dtalonnage sont prsent associes par la racine carre de la somme des carrs, de manire former une incertitude type relative combine. Par rapport ldition prcdent

17、e, la partie relative aux injections priodiques a t retire (application limite). LISO 6145 comprend les parties suivantes, prsentes sous le titre gnral Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage laide de mthodes volumtriques dynamiques: Partie 1: Mthodes dtalonnage Partie 2: Pompes

18、 volumtriques Partie 4: Mthode dinjection continue Partie 5: Dispositifs dtalonnage par capillaires Partie 6: Orifices critiques Partie 7: Rgulateurs thermiques de dbit-masse Partie 9: Mthode par saturation Partie 10: Mthode par permation La diffusion fera lobjet dune future Partie 8 de lISO 6145. L

19、a Partie 3 de lISO 6145, intitule Injections priodiques dans un flux gazeux, a t retire. ISO 6145-1:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs v Introduction La prsente partie de lISO 6145 fait partie dune srie de normes prsentant diffrentes mthodes volumtriques dynamiques, utilises pour prparer des mlange

20、s de gaz pour talonnage. Dans les mthodes volumtriques dynamiques, un gaz A est introduit au volume ou dbit massique, q Adans un gaz de complment B dbit constant, q B . Le gaz A peut tre un constituant pour talonnage pur, i, ou un mlange de i dans A. La fraction volumique, i,M , de i dans le mlange

21、final de gaz pour talonnage est donne par lquation suivante: A ,M ,A AB ii q qq = + o i,Aest la fraction volumique ou massique du composant, i, dans le prmlange de gaz A et est dj connue daprs sa mthode de prparation. Dans cette quation, il est admis que, i,B , la concentration du composant, i, dans

22、 le gaz B, est nulle. Lintroduction du gaz A peut tre continue (par tube permation, par exemple) ou pseudo-continue (pompe volumtrique, par exemple). Il convient dinsrer une chambre de mlange dans le systme, avant lanalyseur. Elle est particulirement importante dans le cas dune introduction pseudo-c

23、ontinue. Le dbit du composant A est mesur directement en termes de volume ou de masse, ou indirectement par la mesure de la variation dune proprit physique. Les techniques de prparation volumtriques dynamiques produisent un dbit continu de mlanges de gaz pour talonnage dans lanalyseur, mais ne perme

24、ttent en gnral pas la constitution dune rserve par stockage sous pression. Les principales techniques de prparation des mlanges sont les suivantes: a) pompes volumtriques; b) injection continue; c) capillaire; d) orifices critiques; e) rgulateurs thermique de dbit-masse; f) diffusion; g) saturation;

25、 h) permation; i) gnration lectrochimique. Dans tous les cas, et plus particulirement si des mlanges trs dilus sont concerns, les matriaux de lappareillage sont choisis en fonction de leur rsistance la corrosion et de leur faible capacit dabsorption (du verre, du PTFE ou de lacier inoxydable, en gnr

26、al). Nanmoins, il convient de souligner que ces phnomnes ont moins dimportance pour les mthodes volumtriques dynamiques que pour les mthodes statiques. ISO 6145-1:2003(F) vi ISO 2003 Tous droits rservsDe nombreuses variantes ou combinaisons des principales techniques peuvent tre considres, et des ml

27、anges de plusieurs constituants peuvent galement tre prpars par oprations successives. Certaines de ces techniques permettent de calculer la concentration finale du mlange de gaz partir de donnes physiques de base (les dbits massiques de diffusion ou le dbit au travers de capillaires, par exemple).

28、Toutefois, tant donn que toutes les techniques sont dynamiques et reposent sur des dbits stables, la prsente partie de lISO 6145 met laccent sur ltalonnage des techniques par mesurage des dbits individuels ou de leurs rapports, ou par dtermination de la composition du mlange final. La mthode la plus

29、 efficace pour dterminer lincertitude de la composition du mlange de gaz pour talonnage est la comparaison avec un mlange de gaz certifi et traable suivant les normes internationales. Certaines des techniques qui peuvent tre utilises pour prparer une gamme de mlanges de gaz pour talonnage peuvent nc

30、essiter plusieurs mlanges de gaz talons pour vrifier leur performance sur toute la gamme. La technique volumtrique dynamique utilise comporte un niveau dincertitude. Les informations relatives la composition du mlange final dpendent de la mthode dtalonnage et de la technique de prparation. NORME INT

31、ERNATIONALE ISO 6145-1:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 1 Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage laide de mthodes volumtriques dynamiques Partie 1: Mthodes dtalonnage 1 Domaine dapplication La prsente partie de lISO 6145 spcifie les mthodes dtalonnage impliques dans la prpar

32、ation des mlanges de gaz par des techniques volumtriques dynamiques. Elle prsente galement brivement une liste non exhaustive dexemples de techniques volumtriques dynamiques, dcrites plus en dtails dans dautres parties de lISO 6145. 2 Rfrences normatives Les documents de rfrence suivants sont indisp

33、ensables pour lapplication du prsent document. Pour les rfrences dates, seule ldition cite sapplique. Pour les rfrences non dates, la dernire dition du document de rfrence sapplique (y compris les ventuels amendements). ISO 6142, Analyse des gaz Prparation des mlanges de gaz pour talonnage Mthode gr

34、avimtrique ISO 6143, Analyse des gaz Mthodes comparatives pour la dtermination et la vrification de la composition des mlanges de gaz pour talonnage ISO 7504, Analyse des gaz Vocabulaire 3 Termes et dfinitions Pour les besoins du prsent document, les termes et dfinitions donns dans lISO 7504 ainsi q

35、ue les suivants sappliquent. 3.1 incertitude de mesure paramtre, associ au rsultat dune mesure, caractrisant la dispersion des valeurs qui pourraient tre raisonnablement attribues au mesurande NOTE 1 Les valeurs des incertitudes statistiques individuelles prsentes dans certaines mthodes et technique

36、s de la prsente partie de lISO 6145 sont combines aux valeurs des incertitudes systmatiques dune racine carre de la somme des carrs pour fournir une incertitude combine relative ou, dans les cas dincertitude relative largie, par application du coefficient dlargissement 2. NOTE 2 linstar de la Rfrenc

37、e 1 de la Bibliographie, lincertitude de la composition dun mlange est exprime en tant quincertitude relative largie. ISO 6145-1:2003(F) 2 ISO 2003 Tous droits rservs4 Mthodes dtalonnage 4.1 Gnralits 4.1.1 Lincertitude de la composition i,M du composant i dun mlange pour talonnage M dpend souvent de

38、 a) lincertitude de la mthode dtalonnage, b) la frquence laquelle elle est applique, c) la stabilit des dispositifs de contrle impliqus dans la technique de prparation dynamique. Pour valuer lincertitude de lensemble du mode opratoire, les variations instantanes et les drives possibles des principau

39、x paramtres de la technique lors de ltalonnage doivent tre prises en compte. Selon la technique de prparation des mlanges de gaz utiliss, ltalonnage peut tre ralis au moyen de lune des mthodes suivantes: mesure du dbit (massique ou volumique); mthode de comparaison; mthode du traceur; analyse chimiq

40、ue directe. Le Tableau 1 illustre lapplicabilit de chaque mthode dtalonnage en fonction des diffrentes techniques de prparation. Tableau 1 Mthodes dtalonnage applicables aux techniques de prparation Mthodes dtalonnage Techniques de prparation Comparaison avec lISO 6143aMesure du dbitaTraceuraAnalyse

41、 directe Pompes volumtriques + + Injection continue + + Capillaire + + + Orifices critiques + + + Rgulateurs thermiques de dbit- masse + + + Diffusion + Saturation + Permation + Peut tre applicable; selon la nature des composants aLes signes plus (+) font rfrence la mesure dun dbit volumique. En pri

42、ncipe, la mesure du dbit peut galement tre ralise pour les mthodes dinjection continue, les mthodes de diffusion et les mthodes de permation. Ici, les dbits-masses sont mesurs plutt que les dbits volumiques. Pour les tubes diffusion et permation, le dbit-masse peut tre mesur de manire continue laide

43、 dune balance suspension. ISO 6145-1:2003(F) ISO 2003 Tous droits rservs 3 4.1.2 Dune manire gnrale, les deux catgories ci-dessous caractrisent les principes des mthodes. Principes dans lesquels les dbits des composants des gaz sont mesurs par volume ou par masse, et la concentration dans le mlange

44、final est calcule partir du dbit. Diffrentes techniques peuvent tre utilises pour les composants individuels dun mlange, qui peuvent tre talonnes par diffrentes mthodes. Toutefois, le principe des mesures des dbits individuels est toujours en vigueur. Principes fonctionnant directement sur les mlang

45、es finals. tant donn que diffrents principes sont impliqus, ils sont donns sparment dans chaque mthode individuelle. tant donn que les mthodes dtalonnage reposent sur diffrents principes et que lappareillage utilis pour la ralisation des dbits de gaz est diffrent, les teneurs peuvent tre exprimes en

46、 units diffrentes. Pour les talonnages utilisant la mthode de comparaison, la teneur est exprime en fraction molaire ou en concentration molaire, car la plupart des mlanges de gaz pour talonnage, utiliss dans le cadre de la comparaison, si possible, sont dcrits de cette manire. Lutilisation des tech

47、niques reposant sur le dbit volumique donne, dans le premier exemple, des fractions volumiques. Il est possible de recalculer ces donnes en fractions molaires, mais cela augmente lincertitude cause de lincertitude des donnes de masse volumique et des donnes de volume molaire. Dans ce cas, lexpression en fractions volumiques est prfre. Ltalonnage par