МИНИСТЕРСТВО ПРОМЫШЛЕННОСТИ И ТОРГОВЛИ РОССИЙСКОЙ ФЕЛЕРАЦИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ТЕХНИЧЕСКОМУ РЕГУЛИРОВАНИЮ И МЕТРОЛОГИИ (Госстандарт)

ПРИКАЗ

14 декабря 2018 г.    _v<    2664

5 Средства измерений

5.1    В качестве средств измерений объемной (молярной) доли или

массовой концентрации¹’ определяемого    компонента    используют

специализированные и универсальные газоаналитические средства измерений всех типов, в том числе:

5.1.1    газосигнализаторы;

5.1.2    газоанализаторы;

5.1.3    газоаналитические станции и посты контроля загрязнения атмосферы;

5.1.4    потоковые и лабораторные хроматографы (в том числе с вводом проб под давлением);

5.1.5    хромато-масс-спектрометры.

Средства измерений    применяют для    обеспечения    выполнения

требований, установленных в действующих законодательных и нормативных документах по контролю атмосферного воздуха, промышленных выбросов, выбросов автомобильной техники, вдыхаемого и выдыхаемого воздуха, по контролю взрывоопасных газов и паров, а также по контролю качества товарной газовой продукции, по контролю технологических процессов в различных областях промышленности и т.д.

5.2 Диапазоны измерений содержания определяемого компонента и пределы допускаемой основной относительной погрешности средств измерений составляют:

5.2.1    для средств измерений объемной (молярной) доли компонентов в газовых средах:

диапазон измерений объемной (молярной) доли - от 1,5- 10 ^х до 100 %

предел допускаемой основной относительной погрешности До - от 50 до

0,1 %;

5.2.2    для средств измерений объемной (молярной) доли компонентов в газоконденсатных средах:

диапазон измерений объемной (молярной) доли - от 1 • 10*⁴ до 95 %,

предел допускаемой основной относительной погрешности До - от 30 до

4%;

5.2.3    для средств измерений массовой концентрации компонентов в газовых средах:

диапазон измерений массовой концентрации - от МО'⁶ до 1,5-10^я мг/м\

предел допускаемой основной относительной погрешности До - от 50 до

4%.

'' Знамения массовой концентрации могут быть определены путем пересчета лначения объемной (молярной) доли компонента с нспольюванисм справочных данных

Приложение А Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах

УТВЕРЖДЕНА приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от «14» декабря 2018 г. № 2664

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВЫХ II ГАЗОКОНДЕНСАТНЫХ СРЕДАХ

1    Область применения

Настоящая поверочная схема распространяется на средства измерений содержания компонентов^{1 2}' в газовых³* и газоконденсатных^{4 5}* средах и устанавливает порядок воспроизведения, хранения и передачи единиц: молярной доли, массовой доли⁴¹ - процент (%)⁶' и массовой концентрации -миллиграмм на кубический метр (мг/м⁴) - от государственного первичного эталона с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений содержания компонентов в г азовых и г азоконденсатных средах с целью:

а)    проведения испытаний, поверки, калибровки, градуировки средств измерений;

б)    аттестации и контроля показателей точности методик (методов) измерений;

в)    испытаний стандартных образцов;

г)    демонстрации калибровочных и измерительных возможностей;

д)    проведения межлабораторных сравнительных (сличительных) испытаний для оценки пригодности нестандартизованных методик и проверки квалификации испытательных лабораторий.

Графическая часть Государственной поверочной схемы для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах представлена в приложении А.

2    Государственный первичный эталон

2.1    Государственный первичный эталон включает в себя:

2.1.1    комплексы и установки для воспроизведения единицы молярной доли основного компонента в чистых газах и веществах;

2.1.2    комплексы для воспроизведения молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых и газоконденсатных смесях;

2.1.3    установки для воспроизведения единицы молярной доли озона;

2.1.4    комплексы, установки, меры и стандартные образцы для передачи единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых и газоконденсатных смесях.

2.2 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение единиц содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах со

среднеквадратическими отклонениями (далее - СКО) результатов измерений, неисключенными систематическими погрешностями и стандартными неопределенностями, значения которых не превышают (в зависимости от диапазона):

2.2.1    для воспроизведения единицы молярной доли компонентов в газовых смесях, в том числе чистых газах, в диапазоне от 1,5*10'* до 99,99999 %:

СКО результата измерений S₀ от 2,4 до 3,0 10'⁷ % при проведении 10 независимых измерений в зависимости от диапазона измерений;

неисключенную систематическую погрешность 0<, от 5,6 до 4,0-10'* % (при доверительной вероятности Р= 0,95);

стандартную неопределенность, оцениваемую по типу А, и_Ло от 2,4 до 3,0-10'⁷ % при проведении 10 независимых измерений;

стандартную неопределенность, оцениваемую по типу В, U|_to от 2,3 до

1,6* 10*%;

2.2.2    для воспроизведения единицы массовой концентрации компонентов в газовых смесях в диапазоне от 1,0-10*⁶ до 1,5-10^я мг/м³:

СКО результата измерений So от 1,7 до 0,27% при проведении 15 независимых измерений;

неисключенную систематическую погрешность 0₍, от 3,6 до 0,9 % (при доверительной вероятности Р= 0,95);

стандартную неопределенность, оцениваемую по типу А, и_Ао от 1,70 до 0,27 % при проведении 15 независимых измерений;

стандартную неопределенность, оцениваемую по типу В, и^от 1,90 до 0,30 %.

2.3    Государственный первичный эталон применяют для передачи единиц содержания компонентов вторичным эталонам, рабочим эталонам 1-го и 2-го разрядов, средствам измерений в газовых средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от МО'³ до 100% с пределом допускаемой основной относительной погрешности До от 10 до 0,1 % и средствам измерений в газоконденсатных средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от МО*⁴ до 95% с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д₍>

от 30 до 4 %.

2.4    Передача единиц содержания от Государственного первичного эталона осуществляется методом сличений:

2.4.1    с помощью аналитической и газосмесительной аппаратуры, в том числе генераторов газовых смесей, в соответствии с метрологическими характеристиками, указанными в 2.2;

2.4.2    с помощью стандартных образцов - эталонов сравнения (далее -

ЭС), имеющих значения относительной погрешности 5₀ при доверительной вероятности Р =    0,95 от 10 до 5-10*% (суммарная стандартная

неопределенность //_d, составляет от 5 до 2,5 -10* %) в диапазоне молярной доли от 1,5*1 О*⁸ до 99,99999%;

2.4.3 с помощью мер - ЭС, являющихся источниками микропотока (далее ИМ), имеющих значения относительной погрешности 8о при доверительной вероятности Р = 0,95 от 5 до 0,7 % (суммарная стандартная неопределенность и_со составляет от 2,5 до 0,35 %) в диапазоне производительности от 1,0-10*⁵ до 50 мкг/мин.

2.5    При передаче единиц содержания от Государственного первичного эталона с помощью стандартных образцов - ЭС должны быть обеспечены:

2.5.1    возможность передачи единицы молярной доли от стандартного образца - ЭС конкретному типу стандартного образца 0-го, 1-го и 2-го разрядов, соблюдая соотношение погрешностей между всеми стандартными образцами не более 1/2.

2.5.2    в обоснованных случаях возможность передачи единицы молярной доли стандартным образцам от стандартных образцов - ЭС, при использовании узаконенной методики (метода) измерений на основе компарирования, с обеспечением соотношения погрешностей 1/1,5;

2.5.3    возможность различных сочетаний компонентов, а также различных значений молярных долей компонентов в газовой смеси, которые обеспечивают требуемую стабильность газовой смеси в баллоне под давлением. Запрещается изготавливать стандартный образец во взрывопожароопасных концентрациях, с сочетаниями компонентов способными вступать друг с другом в химические реакции, с компонентами способными к полимеризации и с другими различного типа взаимодействиями компонентов в смеси и со стенками баллона, которые меняют состав смеси, содержание компонентов в смеси в процессе заполнения и хранения смеси в баллоне.

2.6    Государственный первичный эталон подлежит сличению с эталонами единиц величин Международного бюро мер и весов и национальными эталонами единиц величин иностранных государств. ⁷

Таблица 1- Требования к метрологическим характеристикам комплексов аналитических и гравиметрических установок, генераторов газовых смесей 0-го разряда, мер - ИМ 0-го разряда__

Вторичный эталон Диапазон значений определяемого компонента Доверительные границы относительной погрешности ± 50, % молярной доли, % массовой концентрации, мг/м* Аналитические и гравиметрические установки от 5-10*хдо МО2 от 10 до 1,510*’ Генераторы1> газовых смесей от 510'5 до 99,97 от МО-6 до 1,5-103 2) от 6 до 1,5-1 О*3 от 7 до 32) Меры - ИМ 0-го разряда’1 от МО*4 до 50 мкг/мин4) от 3,5 до 1,5

Используют генераторы газовых смесей разбавительного и термодиффузионного типов, генераторы озона, генераторы газовых смесей паров этанола в воздухе, парофазные источники газовых смесей и др, :> Диапазоны значений массовой концентрации компонента и доверительные границы относительной погрешности приведены только для генераторов газовых смесей термодиффузионного типа и комбинированного типа в части термодиффузионного канала в комплекте с ИМ. Для остальных генераторов газовых смесей требования к метрологическим характеристикам установлены в единицах молярной доли, в том числе с учетом пересчета из единиц массовой концентрации с использованием справочных данных. 3) Меры - ИМ 0-го разряда входят в состав вторичных эталонов - генераторов газовых смесей термодиффузионного типа и комбинированного типа в части термодиффузионного канала. 4> Диапазон производительности ИМ для реализации диапазона значений массовой концентрации компонентов от МО-6 до 1.5-103 мг/м\_

3.3    Стандартными образцами 0-го разряда являются газовые смеси, находящиеся в баллонах под давлением, в диапазоне молярной доли определяемого компонента от 5,0 10 ^х до 99,97 % со значениями относительной погрешности 6₀ при доверительной вероятности Р = 0,95 от 10 до 1,5-10"⁷ %, при применении которых должны быть обеспечены требования, указанные в

2.5.1 и 2.5.3.

3.4    Вторичные эталоны применяют для передачи единиц содержания компонентов рабочим эталонам 1-го и 2-го разрядов, а также средствам измерений в газовых средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от 1 10' до 100% с пределом допускаемой основной относительной погрешности До от 10 до 0,1 % и в диапазоне измерений массовой концентрации от МО*⁶ до 1,510⁷мг/м⁷ с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д« от 50 до 4 % методом сличений аналитических установок и генераторов газовых смесей и сличением с помощью стандартных образцов 0-го разряда.

4 Рабочие эталоны

4.1    Рабочие эталоны 1-го разряда

4.1.1    В качестве рабочих эталонов 1-го разряда в зависимости от номенклатуры решаемых измерительных задач применяют:

комплексы аналитических установок: генераторы газовых смесей; меры - ИМ 1-го разряда; стандартные образцы 1 -го разряда.

4.1.2    Требования к метрологическим характеристикам комплексов аналитических установок, генераторов газовых смесей и мер - ИМ 1-го разряда при доверительной вероятности Р = 0,95 приведены в таблице 2.

4.1.3    Стандартными образцами 1-го разряда являются газовые смеси, находящиеся в баллонах под давлением, в диапазоне молярной доли определяемого компонента от 1,5- 10 ^х до 99,97 % со значениями относительной погрешности 8<> при доверительной вероятности Р = 0,95 от 25 до 3-10'³ %, при применении которых должны быть обеспечены требования, указанные в 2.5.1 и 2.5.3.

4.1.4    Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для передачи единиц содержания компонентов рабочим эталонам 2-го разряда, средствам измерений в газовых средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от 1,5-10 ^х до 100 % с пределом допускаемой основной относительной погрешности До от 50,0 до 0,2 % и средствам измерений в газоконденсатных средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от МО"⁴ до 95% с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д₍₎ от 30 до 4 % и в диапазоне измерений массовой концентрации от 11 O'⁶ до 1,5-10³ мг/м³ с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д₍₎ от 50 до 4 % методом сличений аналитических установок и генераторов газовых смесей и сличением с помощью стандартных образцов 1-го разряда.

4.2 Рабочие эталоны 2-го разряда

4.2.1    В качестве рабочих эталонов 2-го разряда в зависимости от номенклатуры решаемых измерительных задач применяют:

комплексы аналитических установок;

генераторы газовых смесей;

стандартные образцы 2-го разряда.

4.2.2    Требования к метрологическим характеристикам комплексов аналитических установок, генераторов газовых смесей 2-го разряда при доверительной вероятности Р = 0,95 приведены в таблице 3.

4.2.3    Стандартными образцами 2-го разряда являются газовые смеси, находящиеся в баллонах под давлением, в диапазоне молярной доли определяемого компонента от 5,0 10 ^х до 99,97 % со значениями относительной погрешности 5₀ при доверительной вероятности Р = 0,95 от 25 до 3-10'“ %, при применении которых должны быть обеспечены требования, указанные в 2.5.1 и 2.5.3.

4.2.4    Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для передачи единиц содержания компонентов средствам измерений в газовых средах в диапазоне измерений объемной (молярной) доли от 5-10 ^х до 100% с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д₍₎ от 50,0 до 0,5 % и в диапазоне измерений массовой концентрации от МО"⁶ до 1,510³мг/м³ с пределом допускаемой основной относительной погрешности Д„ от 50 до 20 % методом сличений аналитических установок и генераторов газовых смесей и сличением с помощью стандартных образцов 2-го разряда.

1

¹¹ Различные органические и неорганические вещества, находящиеся в газообразном состоянии.

Включают в себя природные, технологические, промышленные и другие среды, а также газы и газовые смеси, полученные от различных источников (баллоны, генераторы и т.д.) и газовые пробы, в том числе отобранные при контроле газов в твердых и жидких веществах, в том числе трансформаторных маслах.

2

' Представляют собой природные или искусственные одно- или двухфазные системы

3

многокомпонентных газожидкостных смесей, состоящие из углеводородов различных классов и постоянных

4

газов, в том числе сжиженные угле водородные газы, широкая фракция легких углеводородов, стабильный и нестабильный конденсаты, сжиженный природный газ.

5

' Значения массовой доли компонента - процент (%). объемной доли компонента - процент (%) могут быть определены пу тем пересчета значения молярной доли компонента и массовой концентрации компонента с использованием справочных данных.

6

' При использовании данных по воспроизведению и передаче единиц допу скается выражать молярну ю долю в миллимолях на моль (ммоль/моль), микромолях на моль (мкмоль/моль) и наномолях на моль (нмоль/моль).

7

Вторичные эталоны

3.1    В качестве вторичных эталонов в зависимости от номенклатуры решаемых измерительных задач применяют:

3.1.1    комплексы аналитических и гравиметрических установок. Выпуск стандартных образцов 0-го разряда должен осуществляться на гравиметрических установках путем приготовления газовых смесей, находящихся в баллонах под давлением, гравиметрическим методом с аттестацией по процедуре приготовления. Методы приготовления и проверки -по ИСО 6142, ИСО 6143;

3.1.2    генераторы газовых смесей;

3.1.3    меры - ИМ 0-го разряда;

3.1.4    стандартные образцы 0-го разряда.

3.2 Требования к метрологическим характеристикам комплексов аналитических и гравиметрических установок, генераторов газовых смесей 0-го разряда и мер - ИМ 0-го разряда при доверительной вероятности Р = 0,95 приведены в таблице 1.