DIN EN ISO 6143-2006 Gas analysis - Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures (ISO 6143 2001) English version of DIN EN ISO 6143 2.pdf

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1、November 2006DEUTSCHE NORM Normenausschuss Materialprfung (NMP) im DINNormenausschuss Bergbau (FABERG) im DINNormenausschuss Gastechnik (NAGas) im DINFachausschuss Minerall- und Brennstoffnormung (FAM) des NMPPreisgruppe 15DIN Deutsches Institut fr Normung e.V. Jede Art der Vervielfltigung, auch aus

2、zugsweise, nur mit Genehmigung des DIN Deutsches Institut fr Normung e.V., Berlin, gestattet.ICS 71.040.40!,j)“9716106www.din.deDDIN EN ISO 6143Gasanalyse Vergleichsverfahren zur Bestimmung und berprfung derZusammensetzung von Kalibriergasgemischen (ISO 6143:2001);Deutsche Fassung EN ISO 6143:2006Ga

3、s analysis Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gasmixtures (ISO 6143:2001);German version EN ISO 6143:2006Analyse des gaz Mthodes comparatives pour la dtermination et la vrification de la composition desmlanges de gaz pour talonnage (ISO 6143:2001);Version

4、allemande EN ISO 6143:2006Alleinverkauf der Normen durch Beuth Verlag GmbH, 10772 BerlinErsatz frDIN ISO 6143:2004-05www.beuth.deGesamtumfang 39 SeitenDIN EN ISO 6143:2006-11 2 Nationales Vorwort Diese Norm enthlt die deutsche bersetzung der Internationalen Norm ISO 6143:2001, die im Technischen Kom

5、itee ISO/TC 158 Gasanalyse, dessen Sekretariat vom NEN (Niederlande) gehalten wird, ausgearbeitet wurde. Das zustndige deutsche Gremium ist der Arbeitsausschuss NA 062-05-73 AA Gasanalyse und Gasbeschaffenheit des Normenausschusses Materialprfung (NMP). Fr die in diesem Dokument zitierten internatio

6、nalen Dokumente wird im Folgenden auf die entsprechenden nationalen Dokumente hingewiesen: GUM.1995 siehe DIN V ENV 13005 VIM.1993 siehe Internationales Wrterbuch der Metrologie ISO Guide 30 siehe ISO Guide 30 (de) ISO 6141 siehe DIN EN ISO 6141 ISO/IEC 17025 siehe DIN EN ISO/IEC 17025 ISO 11843-1 s

7、iehe DIN 55350-34 nderungen Gegenber DIN ISO 6143:2004-05 wurden folgende nderungen vorgenommen: a) bernahme der EN ISO 6143:2006; b) es gibt keine technischen nderungen, da die EN ISO 6143:2006, genau wie DIN ISO 6143:2004-05, die bernahme der ISO 6143:2001 darstellt. Frhere Ausgaben DIN ISO 6143:

8、1985-05; 2004-05 Nationaler Anhang NA (informativ) Literaturhinweise DIN 55350-34, Begriffe der Qualittssicherung und Statistik Erkennungsgrenze, Erfassungsgrenze und Erfassungsvermgen DIN V ENV 13005, Leitfaden zur Angabe der Unsicherheit beim Messen DIN EN ISO 6141, Gasanalyse Anforderungen an Zer

9、tifikate fr Kalibriergase und Kalibriergasgemische DIN EN ISO/IEC 17025, Allgemeine Anforderungen an die Kompetenz von Prf- und Kalibrierlaboratorien ISO Guide 30, Begriffe und Definitionen im Zusammenhang mit Referenzmaterialien EUROPISCHE NORM EUROPEAN STANDARD NORME EUROPENNE EN ISO 6143 August 2

10、006 ICS 71.040.40 Deutsche Fassung Gasanalyse Vergleichsverfahren zur Bestimmung und berprfung der Zusammensetzung von Kalibriergasgemischen (ISO 6143:2001) Gas analysis Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures (ISO 6143:2001) Analyse des gaz Mthode

11、s comparatives pour la dtermination et la vrification de la composition des mlanges de gaz pour talonnage (ISO 6143:2001) Diese Europische Norm wurde vom CEN am 21. Juli 2006 angenommen. Die CEN-Mitglieder sind gehalten, die CEN/CENELEC-Geschftsordnung zu erfllen, in der die Bedingungen festgelegt s

12、ind, unter denendieser Europischen Norm ohne jede nderung der Status einer nationalen Norm zu geben ist. Auf dem letzten Stand befindliche Listendieser nationalen Normen mit ihren bibliographischen Angaben sind beim Management-Zentrum oder bei jedem CEN-Mitglied auf Anfrage erhltlich. Diese Europisc

13、he Norm besteht in drei offiziellen Fassungen (Deutsch, Englisch, Franzsisch). Eine Fassung in einer anderen Sprache,die von einem CEN-Mitglied in eigener Verantwortung durch bersetzung in seine Landessprache gemacht und dem Management-Zentrum mitgeteilt worden ist, hat den gleichen Status wie die o

14、ffiziellen Fassungen. CEN-Mitglieder sind die nationalen Normungsinstitute von Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland,Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, den Niederlanden, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien,Schweden, der Schwei

15、z, der Slowakei, Slowenien, Spanien, der Tschechischen Republik, Ungarn, dem Vereinigten Knigreich und Zypern.EUROPISCHES KOMITEE FR NORMUNG EUROPEAN COMMITTEE FOR STANDARDIZATION COMIT EUROPEN DE NORMALISATIONManagement-Zentrum: rue de Stassart, 36 B-1050 Brssel 2006 CEN Alle Rechte der Verwertung,

16、 gleich in welcher Form und in welchem Verfahren, sind weltweit den nationalen Mitgliedern von CEN vorbehalten.Ref. Nr. EN ISO 6143:2006 DEN ISO 6143:2006 (D) 2 Inhalt Seite Vorwort 3 Einleitung.4 1 Anwendungsbereich .5 2 Begriffe .5 3 Symbole und Abkrzungen 7 4 Kurzbeschreibung .8 5 Allgemeines Ver

17、fahren. 10 6 Spezielle Verfahren. 18 7 Prfbericht. 19 Anhang A (normativ) Verfahren zur Datenauswertung 20 Anhang B (informativ) Beispiele . 27 Anhang C (informativ) Computer-Umsetzung der empfohlenen Verfahren. 35 Literaturhinweise . 37 EN ISO 6143:2006 (D) 3 Vorwort Der Text von ISO 6143:2001 wurd

18、e vom Technischen Komitee ISO/TC 158 Gasanalyse“ der Internationalen Organisation fr Normung (ISO) erarbeitet und als EN ISO 6143:2006 durch das Technische Komitee CEN/SS N21 Gaseous fuels and combustible gas“ bernommen, dessen Sekretariat vom CMC gehalten wird. Diese Europische Norm muss den Status

19、 einer nationalen Norm erhalten, entweder durch Verffentlichung eines identischen Textes oder durch Anerkennung bis Februar 2007, und etwaige entgegenstehende nationale Normen mssen bis Februar 2007 zurckgezogen werden. Entsprechend der CEN/CENELEC-Geschftsordnung sind die nationalen Normungsinstitu

20、te der folgenden Lnder gehalten, diese Europische Norm zu bernehmen: Belgien, Dnemark, Deutschland, Estland, Finnland, Frankreich, Griechenland, Irland, Island, Italien, Lettland, Litauen, Luxemburg, Malta, Niederlande, Norwegen, sterreich, Polen, Portugal, Rumnien, Schweden, Schweiz, Slowakei, Slow

21、enien, Spanien, Tschechische Republik, Ungarn, Vereinigtes Knigreich und Zypern. Anerkennungsnotiz Der Text von ISO 6143:2001 wurde vom CEN als EN ISO 6143:2006 ohne irgendeine Abnderung genehmigt. EN ISO 6143:2006 (D) 4 Einleitung In der Gasanalyse beschrnkte sich in der Vergangenheit die Kalibrier

22、ung von Analysensystemen, wie in der ersten Ausgabe der ISO 6143 festgelegt, weitgehend auf die Bestimmung einer Geraden durch den Nullpunkt oder eines Geradenabschnitts, unter Verwendung der Minimalzahl von Kalibrierstandards (einer fr eine Gerade durch den Nullpunkt, zwei fr einen Geradenabschnitt

23、). Die bei der berarbeitung zugrunde gelegte Verfahrensweise, sowohl bei der Kalibrierung als auch bei der Unsicherheitsermittlung, geht weit ber dieses einfache Schema hinaus durch Einbeziehung nicht-linearer Responsekurven und/oder -funktionen, Ersatz von Interpolation durch Regression, Bercksicht

24、igung der Unsicherheit der Kalibrierstandards, Einschluss der Validierung berechneter Responsekurven und/oder -funktionen, Berechnung von Unsicherheiten durch Unsicherheitsfortpflanzung. Aufgrund der Verwendung nicht-linearer Responsemodelle, fortgeschrittener Regressionstechniken (Fehler in beiden

25、Variablen) und Unsicherheitsfortpflanzung knnen die hauptschlichen Rechenverfahren nur auf einem Computer mit Hilfe eines speziellen Programms durchgefhrt werden. Ein solches Programm ist verfgbar (siehe Anhang C). Alternativ wird dem Anwender im Normentext gengend Information zur Verfgung gestellt,

26、 um ihn in die Lage zu versetzen, ein eigenes Programm zu entwickeln. EN ISO 6143:2006 (D) 5 1 Anwendungsbereich Diese Internationale Norm legt Verfahren fest zur Bestimmung der Zusammensetzung eines Kalibriergasgemisches durch Vergleich mit geeigneten Referenzgasgemischen, Berechnung der Unsicherhe

27、it der Zusammensetzung eines Kalibriergasgemisches unter Einbeziehung der bekannten Unsicherheit der Zusammensetzung der Referenzgasgemische, mit denen es verglichen wurde, berprfung der einem Kalibriergasgemisch zugeschriebenen Zusammensetzung durch Vergleich mit geeigneten Referenzgasgemischen, Ve

28、rgleich der Zusammensetzung mehrerer Kalibriergasgemische, z. B. zwecks Vergleichs verschiedener Verfahren zur Herstellung von Gasgemischen oder zwecks Prfung der Konsistenz zwischen Gasgemischen nahe benachbarter Zusammensetzung. ANMERKUNG Im Prinzip ist die in diesem Dokument beschriebene Methodik

29、 auch anwendbar auf die Analyse (weitgehend) unbekannter Proben anstelle prospektiver KalibriergasgemischeN1)(d. h. Gasgemische, die zur Verwen-dung als Kalibriergasgemische vorgesehen sind). Solche Anwendungen erfordern jedoch besondere Vorsichtsma-nahmen und die Betrachtung zustzlicher Unsicherhei

30、tskomponenten, beispielsweise fr den Einfluss von Matrixunterschieden zwischen den zur Kalibrierung benutzten Referenzgasen und der Analysenprobe. 2 Begriffe Fr die Anwendung dieser Norm gelten die folgenden Begriffe. 2.1 Zusammensetzung Merkmal eines Gasgemischs, gegeben durch Art und Gehalt jeder

31、spezifizierten Gemischkomponente (Analyt) und die Zusammensetzung des Grundgases (Matrix) ANMERKUNG In dieser Internationalen Norm wird der Analytgehalt ausschlielich als Stoffmengenanteil angegeben. Stoffmengenanteile haben den Vorteil, vollstndig unabhngig von Druck und Temperatur des Gasgemisches

32、 zu sein. Deshalb wird ihre Verwendung empfohlen. Fr bestimmte Messsysteme knnen jedoch andere Zusammensetzungs-gren (z. B. Massenkonzentrationen) zweckmiger sein. Ihre Verwendung erfordert dann die sorgfltige Beachtung der Abhngigkeit von Druck und Temperatur. 2.2 Vergleichsverfahren Verfahren zur

33、Bestimmung einer festgelegten Gasgemischkomponente (Analyt) durch Messung eines instrumentellen Response ANMERKUNG Vergleichsmesssysteme erfordern eine Kalibrierung, bei der der Zusammenhang zwischen Response (Messsignal) und Analytgehalt ermittelt wird. Zu diesem Zweck wird an Referenzgasgemischen

34、der Response fr bekannte Werte des Analytgehalts gemessen. N1) Nationale Funote: Der Inhalt des englischen Adjektivs prospective“ lsst sich im vorliegenden Sachzusammenhang durch kein deutsches Adjektiv treffend wiedergeben. Deshalb wird das Kunstwort prospektiv“ verwendet. EN ISO 6143:2006 (D) 6 2.

35、3 Kalibrierung Gesamtheit der Ttigkeiten zur Ermittlung des Zusammenhangs zwischen den von einem Messgert oder einer Messeinrichtung ausgegebenen Werten oder den von einer Maverkrperung oder von einem Referenzmaterial dargestellten Werten und den zugehrigen, durch Normale festgelegten Werten einer M

36、essgre unter vorgegebenen Bedingungen VIM 2.4 Responsefunktion funktioneller Zusammenhang zwischen instrumentellem ResponseN2)und Analytgehalt ANMERKUNG 1 Die Responsefunktion kann auf zwei verschiedene Weisen ausgedrckt werden, als Kalibrierfunktion oder Analysenfunktion, je nach Wahl der abhngigen

37、 und der unabhngigen Variablen. ANMERKUNG 2 Die Responsefunktion ist eine begriffliche Konstruktion und kann nicht exakt bestimmt werden. Sie wird nherungsweise durch Kalibrierung ermittelt. 2.4.1 Kalibrierfunktion instrumenteller Response, ausgedrckt als Funktion des Analytgehalts 2.4.2 Analysenfun

38、ktion Analytgehalt, ausgedrckt als Funktion des instrumentellen Response 2.5 Messunsicherheit dem Messergebnis zugeordneter Parameter, der die Streuung der Werte kennzeichnet, die vernnftigerweise der Messgre zugeordnet werden knnen GUM ANMERKUNG In Einklang mit dem GUM wird in dieser Internationale

39、n Norm die Unsicherheit der Zusammensetzung eines Gasgemisches als Standardunsicherheit, d. h. als einfache Standardabweichung angegeben. 2.6 Rckfhrbarkeit Eigenschaft eines Messergebnisses oder des Wertes eines Normals, durch eine ununterbrochene Kette von Vergleichsmessungen mit angegebenen Messun

40、sicherheiten auf geeignete Normale, im Allgemeinen internationale oder nationale Normale, bezogen zu sein VIM 2.7 Normal Maverkrperung, Messgert, Referenzmaterial oder Messeinrichtung zum Zweck, eine Einheit oder einen oder mehrere Grenwerte festzulegen, zu verkrpern, zu bewahren oder zu reproduzier

41、en VIM N2) Nationale Funote: Fr den englischen Begriff response“ wre Antwort“ im Sinne von Systemantwort eine angemessene bersetzung, die jedoch im deutschen Spachraum nur in der Systemtheorie nahe stehenden Gebieten der Ingenieurwissenschaften gebruchlich ist. Deshalb werden hier Wortverbindungen m

42、it Response“ bevorzugt. EN ISO 6143:2006 (D) 7 2.8 Bezugsnormal Normal, im Allgemeinen von der hchsten verfgbaren Genauigkeit an einem betrachteten Ort oder bei einer Organisation, von dem dort Messungen abgeleitet werden VIM 2.9 Gebrauchsnormal Normal, das routinemig benutzt wird, um Maverkrperunge

43、n, Messgerte oder Referenzmaterialien zu kalibrieren oder zu prfen VIM ANMERKUNG Ein Gebrauchsnormal wird blicherweise gegen ein Bezugsnormal kalibriert. 2.10 Referenzmaterial Material oder Substanz von ausreichender Homogenitt, vom dem bzw. der ein oder mehrere Merkmalswerte so genau festgelegt sin

44、d, dass sie zur Kalibrierung von Messgerten, zur Beurteilung von Messverfahren oder zur Zuweisung von Stoffwerten verwendet werden knnen ISO Guide 30 2.11 Kalibriergasgemisch Gasgemisch, dessen Zusammensetzung hinreichend genau bekannt und stabil ist, um als Gebrauchsnormal der Zusammensetzung verwe

45、ndet zu werden 2.12 Referenzgasgemisch Gasgemisch, dessen Zusammensetzung hinreichend genau bekannt und stabil ist, um als Bezugsnormal der Zusammensetzung verwendet zu werden 3 Symbole und Abkrzungen ajParameter der Kalibrierfunktion F (j = 0, 1, ., N) bjParameter der Analysenfunktion F (j = 0, 1,

46、., N) D Empfindlichkeitsmatrix F Kalibrierfunktion, y = F(x), fr den festgelegten Analyten G Analysenfunktion, x = G(y), fr den festgelegten Analyten k Erweiterungsfaktor L Erfassungsgrenze McalKalibriergas (-probe) MrefReferenzgas (-probe) Q Transformationsmatrix S Summe gewichteter Abweichungsquad

47、rate EN ISO 6143:2006 (D) 8 SresRestsumme gewichteter Abweichungsquadrate t t-Faktor (Quantil der Student-t-Verteilung) U(q) erweiterte Unsicherheit einer geschtzten Gre q, U(q) = ku(q) u(q) Unsicherheit einer geschtzten Gre q, ausgedrckt als eine Standardabweichung (Standard-unsicherheit) u(p,q) Ko

48、varianz zweier geschtzter Gren p und q u2(q) Varianz einer geschtzten Gre q V Varianz/Kovarianz-Matrix W halbe Breite eines Vertrauensbereichs x Stoffmengenanteil des festgelegten Analyten ),(iiyx Kalibrierpunkte (i = 1, 2, ., n) ),(iiyx angepasste Kalibrierpunkte (i = 1, 2, ., n) y instrumenteller

49、Response fr den festgelegten Analyten Z Quantil der Normalverteilung relative analytische Genauigkeit Verdnnungsfaktor Ma der Anpassungsgte 4 Kurzbeschreibung Die Zusammensetzung eines Gasgemisches wird blicherweise ermittelt, indem der Stoffmengenanteil jedes festgelegten Analyten getrennt bestimmt wird. Deshalb wird hier nur das Verfahren zur Bestimmung