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引言 通常,比較法是在需要大量氣體,諸如制備帶壓混合氣時使用。以這樣的方法來制備混合氣不一定有利于得到高準(zhǔn)確度,但是從實用出發(fā),當(dāng)其組分被準(zhǔn)確地分析后,可以方便地用于校準(zhǔn)其它混合氣。 1、應(yīng)用范圍和場所 本國際標(biāo)準(zhǔn)提供了用比較法測定標(biāo)準(zhǔn)混合氣組成的方法,此法得測出混合氣中每個組分的濃度,而且應(yīng)該指出,可能每組分的測定準(zhǔn)f}變化范圍相當(dāng)大,它依賴于比較法使用儀器的類型。比較法主要用于制備大量氣體,以滿足常規(guī)使用的分析器經(jīng)常校準(zhǔn)的需要。 2、原理 混合氣可用幾種方法制取。一般說來,快而不很精確的方法適用于大量混合氣的制備。 用本法制得的具有適當(dāng)?shù)姆€(wěn)定性和均勻性的混合氣,其組分的測定是通過分析器與一個或一個以上的具有相近組成的標(biāo)準(zhǔn)混合氣相比較完成的。分析準(zhǔn)度依賴于分析器的選擇、精心分析操作和標(biāo)準(zhǔn)混合氣的質(zhì)量。為了把分析器本身的誤差減到最低限度,需要進(jìn)行多次測定,并取統(tǒng)計的分析結(jié)果。- 3、程序 3.1用單一標(biāo)準(zhǔn)混合氣的比較法 采用標(biāo)準(zhǔn)混合氣E,其組成與被分析的混合氣X相同,濃度相似?;旌蠚釫用一種適當(dāng)?shù)膰H標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的方法制備。令CE表示混合氣E某組分的濃度,Cx表示待分析的混合氣X中相同組分的濃度。將X和E逐次導(dǎo)入分析器,從分析器讀出Yx和YE,可以算出其比值r.每一組分的濃度是r的函數(shù) 
實際上要用誤差計算法計算最大誤差,對于原標(biāo)準(zhǔn)混合氣的誤差采用定義的誤差計算概念△Cx/Cx, Y的置信度為95%,定△Y為置信區(qū)間,Y值是取n次測定的平均值。限制條件是應(yīng)在同樣條件下(溫度、壓力,如果適宜,還有流速)引入樣品量。濃度Cx的最大相對誤差由下式給出 
假定結(jié)果按高斯分布。 注:(1)本計算法假設(shè)分析儀的響應(yīng)曲線為線性,并通過原點(diǎn)。若其響應(yīng)曲線為非線性,則要用幾種標(biāo)準(zhǔn)混合氣進(jìn)行比較。 (2)用統(tǒng)計分析結(jié)果的方法來計算由于分析儀本身的不確定性所造成的偶然誤差。 
式中,Y可按Y測量的可潔度為95%時,按n次測量的平均值計算;Sv是測量偏差是Studnt一Fischer系數(shù)。 隨著測量次數(shù)的增加,會越來越接近真值,這樣,誤差影響可減少到最低程度。 3.2用兩個標(biāo)準(zhǔn)混合氣的比較法 應(yīng)用兩個標(biāo)準(zhǔn)混合氣時可忽略分析儀響應(yīng)曲線的形狀。標(biāo)準(zhǔn)混合氣的成分必須與波分析混合氣的成分相同。令Y表示由濃度C得到的分析儀示值,給定C1< Cx 近C x,這樣,AB段與此測量范圍內(nèi)的分析儀曲線相重合〔見圖1)。 


3.3多點(diǎn)校正的比較法 用多個標(biāo)準(zhǔn)混合氣可以測定分析儀響應(yīng)曲線(線性或非線性)。該校準(zhǔn)法允許所用分析儀在整個有用的響應(yīng)曲線范圍內(nèi)比較。為消除對分析儀響應(yīng)曲線可能的干擾,標(biāo)準(zhǔn)混合氣及那些被比較的氣體必須具有相同的組分,除非已知這些組分不致影響分析儀的響應(yīng)曲線。 利用必需數(shù)目的標(biāo)準(zhǔn)混合氣,對每種已知的混合氣測定分析儀響應(yīng)值,然后統(tǒng)計確定響應(yīng)曲線。標(biāo)準(zhǔn)混合氣的使用數(shù)目依賴于分析儀響應(yīng)曲線的形狀,但最少需要三種標(biāo)準(zhǔn)混合氣。校正之后,對被比較的混合氣可在已知分析儀響應(yīng)值條件下進(jìn)行分析,只要待測混合氣的濃度分別地不超過或不低于已知最高或最低濃度所得到的響應(yīng)值即可。多點(diǎn)校準(zhǔn)所需重復(fù)次數(shù)取決于所專用分析儀的運(yùn)行曲線。為得到一個真實的代表性的分析儀響應(yīng)值所需測定點(diǎn)數(shù)目,需用統(tǒng)計法確定,而且,事先要考慮到分析儀所需精度和準(zhǔn)度。 多點(diǎn)校準(zhǔn)的實例在附錄中給出。 附錄 多點(diǎn)校準(zhǔn)的實例 本例采用比較法和多點(diǎn)校準(zhǔn)法對一組含CO2的標(biāo)準(zhǔn)混合氣的濃度進(jìn)行測定,CO2濃度范圍為0~14%所用比較法采用了非色散紅外分析儀和一組已知的并驗證過濃度的CO2標(biāo)準(zhǔn)混合氣,在此基礎(chǔ)上測定分析儀的響應(yīng)值。已知CO2標(biāo)準(zhǔn)混合氣的準(zhǔn)度是正負(fù) 1%,要求被測混合氣總的測定誤差不超過CO2組分的士5%。 在0~10~30~50~75和95%的有用分析儀范圍內(nèi),用標(biāo)準(zhǔn)混合氣測定非色散紅外分析儀的響應(yīng)值。選擇這些點(diǎn)數(shù)以準(zhǔn)確地確定分析儀響應(yīng)值,以得到所需的總誤差為士5%。回歸計算之后畫出分析儀響應(yīng)曲線,示于圖2。儀器的響應(yīng)值易發(fā)生小的變化,這些變化要參照標(biāo)準(zhǔn)混合氣來校正,該標(biāo)準(zhǔn)混合氣的濃度非常接近于待測混合氣。這些變化的程度只能以特定的儀器通過經(jīng)驗來測定。在本例中,分析儀響應(yīng)曲線在任何點(diǎn)變化必須小于相對值士2%。如果這樣,或如果響應(yīng)值的穩(wěn)定度未知,則整個響應(yīng)曲線在每次使用時必須重新確定。 對于標(biāo)準(zhǔn)混合氣和待測樣品的測量要重復(fù)三次側(cè)量分析儀響應(yīng)值。 本例標(biāo)準(zhǔn)混合氣中的CO2濃度值為7. 20%,待測樣品濃度的修正值由下式給出: 

摘自:中國計量測控網(wǎng)
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