МИ 206-80
Методика аттестации дозирующих объемов микродозаторов

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ

ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ИНСТИТУТ
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
(ВНИИМС)

МЕТОДИКА
АТТЕСТАЦИИ ДОЗИРУЮЩИХ ОБЪЕМОВ МИКРОДОЗАТОРОВ

МИ 206-80

РАЗРАБОТАНЫ ВНИИМС

Директор А.А. Черноярский

Руководители Г.Н. Воронов, Ш.Р. Фаткудинова, С.Б. Никитина

Исполнители: О.Л. Рутенберг, С.В. Теребилова

ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом № 36 ВНИИМС

Руководитель подразделения Г.Н. Воронов

Исполнители О.Л. Рутенберг, С.Б. Никитина

УТВЕРЖДЕНА научно-техническим советом Всесоюзного научно-исследовательского института метрологической службы (ВНИИМС) 9 декабря 1976 г., протокол № 4

МЕТОДИКА
аттестации дозирующих объемов микродозаторов

МИ 206-80

Методика устанавливает основные положения метрологической аттестации дозирующих объемов микродозаторов.

1. ОПЕРАЦИИ И СРЕДСТВА АТТЕСТАЦИИ

1.1. Операции, проводимые при аттестации дозирующих объемов микродозаторов, и применяемые средства должны соответствовать указанным в таблице.

2. АТТЕСТАЦИЯ

2.1. Перед проведением аттестации следует:

установить весы, предназначенные для проведения аттестации, на прочном столе (мраморная плита), закрепленном на заделанных в капитальные стены консолях вдали от окон и нагревательных приборов;

при выполнении работы придерживаться правил обращения с точными весами и гирями;

температуру помещения, где будут происходить измерения, поддерживать в пределах 18 - 22 °С. Температура внутри весов не должна отличаться от температуры помещения более, чем на 0,3 °С. За время выполнения каждой серии взвешиваний (10 раз по N наборов) температура помещения не должна меняться более, чем на 0,5 °С;

перед началом измерений поверить весы и используемые гири;

пневмопривод газового микродозатора проверить на герметичность при давлении 6 кгс/см²;

газовый микродозатор проверить на герметичность при давлении 4 кгс/см²;

газовый микродозатор поместить в воздушный термостат. Температура в термостате должна поддерживаться с погрешностью t ± 0,5 °С, где 18 °С ≤ t ≤ 30 °С;

газохроматографические шприцы промыть в соответствии с инструкцией по эксплуатации и высушить при температуре 150 °С.

3. ПРОВЕДЕНИЕ АТТЕСТАЦИИ

3.1. Внешний осмотр

3.1.1. При внешнем осмотре микродозаторов должно быть установлено: соответствие комплектности и маркировки микродозатора технической документации; отсутствие на поверхности дозирующих элементов царапин, следов коррозии, следов шлифовальных материалов и других загрязнений; незасоренность дозирующих отверстий следами уплотняющих и шлифовальных материалов; отсутствие по краям отверстий зазубрин и заусенцев, заметных на глаз или на ощупь.

3.2. Опробование.

3.2.1. Возможность свободного перемещения дозирующих элементов и правильность фиксации стопорных винтов проверяют при включении пневмопривода.

3.2.2. Проверяют возможность свободного перемещения поршня по всей шкале.

3.3. Определение действительного значения объема дозирования образцовых газовых микродозаторов адсорбционно-весовым методом.

3.3.1. Определение действительного значения объема дозирования основано на методе адсорбции. Суть метода заключается в том, что рабочей жидкостью заполняют дозирующий объем. Микродозатор переключают в положение дозирования. Газ-носитель вытесняет жидкость на адсорбент. Количество жидкости определяют по привесу адсорбента за один или несколько циклов дозирования. В качестве рабочей жидкости применяют четыреххлористый углерод марки х.ч. Адсорбентом служит активированный уголь марки СКТ. Уголь должен быть обезвожен прокаливанием при температуре 150 - 180 °С в атмосфере гелия. Хранить активированный прокаленный уголь следует в эксикаторе.

3.3.2. Аттестацию микродозаторов проводят на установке, схема которой показана на рисунке.

Газ-носитель гелий из баллона 1 через блок подготовки газов 8 и ловушку 10, заполненную ангидроном, поступает в микродозатор 9, а затем в трубку 7, заполненные активированным углем. Четыреххлористый углерод из напорной склянки 4 поступает в микродозатор снизу вверх. Микродозатор и напорная склянка помещены в воздушный термостат 5.

Температура в термостате регулируется автоматически контактным термометром 2, реле и нагревательной спиралью 12, измеряется ртутным термометром 3 с ценой деления 0,1 °С.

На стенке термостата укреплен вентилятор 11 для перемешивания воздуха. Трубки снабжены резьбой на концах и полированными заглушками. Трубки и заглушки изготовлены из нержавеющей стали. Заполненные активированным углем трубки помещены в бокс 6 из органического стекла. Чтобы избежать попадания воздуха в трубки, бокс непрерывно продувают гелием.

3.3.3. Объем дозирования следует определять в следующем порядке:

открыть баллон с газом-носителем гелием. Расход газа-носителя установить в пределах от 0,5 ∙ 10^-6 до 1,4 ∙ 10^-6 м³/с (от 1,8 до 5 л/ч);

по истечении 5 - 6 ч трубки с углем периодически через 1 ч взвешивать на аналитических весах ВМ-20. Перед взвешиванием трубки, не вынимая из бокса, закрывают заглушками. Массу трубок с углем определяют методом взвешивания на одном плече по ГОСТ 13703-68;

всю систему продуть гелием до насыщения активированного угля. Уголь считается насыщенным гелием, если случайное отклонение результата наблюдений не превышает 1 ∙ 10^-4 г при трех взвешиваниях;

микродозатор переключить в положение «набор пробы». Четыреххлористый углерод из напорной склянки поступает в микродозатор и заполняет дозирующий объем;

микродозатор переключить в положение «дозирование». Газ-носитель вымывает четыреххлористый углерод в первую трубку с активированным углем, вторая трубка служит для контроля полноты поглощения. Продолжительность вымывания четыреххлористого углерода зависит от его количества, а следовательно, от дозирующего объема.

Рекомендуемая продолжительность взвешивания четыреххлористого углерода в зависимости от объема дозирования следующая:

трубки, заполненные четыреххлористым углеродом, взвесить на аналитических весах ВМ-20-М;

количество поглощенного четыреххлористого углерода определить по разнице масс первой трубки до и после поглощения. Масса второй трубки должна оставаться постоянной (случайное отклонение результата наблюдений не должно превышать 1 ∙ 10^-4 г).

Операции, описанные в пункте п. 3.2.3, следует повторять не менее 10 раз.

3.3.4. Значения дозирующего объема вычисляют по формуле

где  - среднее значение массы четыреххлористого углерода;

 - плотность четыреххлористого углерода при температуре дозирования;

N - число накоплений.

3.4. Определение действительного объема дозирования образцовых микрошприцев весовым методом.

3.4.1. На микрошприцы устанавливают упоры для точного установления аттестуемого объема пробы^*.

_____________

^* Порядок аттестации сохраняется для шприцев без упоров.

3.4.2. Объемы дозы устанавливают с помощью упоров равными 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 полного объема шприца.

3.4.3. Вносят дозу n-ксилола, отобранную шприцем в приготовленную емкость. Количество отборов зависит от аттестуемой дозы:

3.4.4. Взвесить емкость с n-ксилолом в соответствии с ГОСТ 13703-68 (метод взвешивания на одном плече).

3.4.5. Массу отобранного шприцем n-ксилола определяют по разности массы емкости до и после отбора проб.

3.4.6. Массу измеряют не менее 10 раз.

3.4.7. Результаты наблюдений вносят в таблицу. При этом вычисляют среднее арифметическое результатов наблюдений и объем дозы микродозатора с учетом числа наборов

где  - среднее значение массы;

ρ^t - плотность рабочего вещества при температуре t;

N - число накоплений.

3.5. Суммарную погрешность результата измерения объема вычисляют следующим образом:

определяют оценку относительного среднего квадратического отклонения (СКО) результата измерения массы

где n - число наблюдений;

m_i - масса рабочего вещества в i-м наблюдении;

определяют границу неисключенной систематической погрешности результата измерения

где ρ^t - значение плотности рабочего вещества при температуре t;

δ_р - погрешность значения плотности рабочего вещества (находят по справочным данным с учетом температурной погрешности опыта);

определяют отношение

Если , то неисключенной систематической погрешностью можно пренебречь. Погрешность результата в этом случае характеризуют только случайной погрешностью. Доверительные границы погрешности результата определяют по уравнению.

где t_q - процентный квантиль распределения случайной погрешности результата измерения;

 - оценка СКО результата измерения.

Если , то случайными погрешностями можно пренебречь. Погрешность результата характеризуется неисключенной систематической погрешностью. Если , то учитывают как случайные, так и систематические погрешности. В этом случае доверительные границы погрешности результата измерения вычисляют по формуле

δ _Σ = ±(t_q)_ΣS_Σ,

где (t_q)_Σ - коэффициент функции распределения композиции случайной и неисключенной систематических составляющих доверительной вероятности Р;

S_Σ - оценка суммарного СКО результата измерения;

где

Суммарное СКО результата измерения оценивают по зависимости

3.6. Определение действительного значения объема дозирования рабочих дозаторов методом сравнения на хроматографе.

3.6.1. Действительное значение дозирующего объема рабочих дозаторов определяют сравнением его с образцовым дозатором на хроматографе. Образцовый дозатор аттестуют в соответствии с пп. 3.3 и 3.4 настоящей методики. Образцовый и рабочий дозаторы должны работать в одинаковых условиях.

3.6.2. Сравнение можно проводить на хроматографе с детектором ионизации в пламени или с детектором по теплопроводности. Режим работы приборов выбирают по ТУ на данный прибор.

3.6.3. В зависимости от постоянства чувствительности прибора для сравнения дозирующих объемов используют либо смеси произвольного состава, либо аттестованные чистые газы и жидкости, или аттестованные газовые смеси.

3.6.4. Если при сравнении дозирующих объемов значения выходных сигналов находятся в линейном диапазоне, то для аттестации применяют чистый газ или жидкость, или смесь произвольного состава. В этом случае неизвестный дозирующий объем вычисляют их соотношения

где V_o и  - значения дозирующих объемов образцового и аттестуемого дозаторов;

 и  - средние значения соответствующих выходных сигналов (площади или высоты пиков) хроматографа.

3.6.5. Чтобы исключить влияние нелинейности при сравнении дозирующих объемов газовых дозаторов, отличающихся на порядок и более, следует использовать аттестованные газовые смеси или аттестованный чистый газ и аттестованную газовую смесь.

Зависимость между дозирующими объемами определяют по соотношению

где N₁, N₂ - мольная доля основного компонента в смесях 1 и 2.

3.6.6. Погрешность измерения дозирующего объема микродозаторов вычисляют следующим образом:

определяют оценку относительного СКО результата измерения площади пика (высоты) для образцового и рабочего дозаторов соответственно

где  и  - средние значения выходных сигналов при дозировании образцовыми и рабочими дозаторами;

n - число дозирований;

определяют оценку СКО результата измерения дозирующего объема

определяют границы неисключенной систематической погрешности θ результата измерения.

При аттестации дозирующих объемов одного порядка (п. 3.6.4) θ = θ₁, где θ₁ - неисключенная систематическая погрешность аттестации образцового микродозатора; при аттестации дозирующих объемов, отличающихся на порядок и более (п. 3.6.5):

где θ₁; θ₂; θ₃ - границы неисключенных систематических погрешностей аттестации микродозатора и смесей состава N₁ и N₂ соответственно; K - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью. Так как число суммируемых погрешностей менее 4, то K определяют по графику зависимости K = f(m, l) (см. ГОСТ 8.207-76);

определяют отношение

Дальнейший расчет выполняют в соответствии с п. 3.5.

3.6.7. Результат измерения дозирующего объема представляют в виде

где

Р - доверительная вероятность.

4. ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ АТТЕСТАЦИИ МИКРОДОЗАТОРОВ

На аттестованные микродозаторы выдается свидетельство (см. приложение), в котором указывают значение дозирующего объема и погрешность аттестации дозирующего объема.

ПРИЛОЖЕНИЕ
Рекомендуемое

СВИДЕТЕЛЬСТВО О МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ
(форма)

СОДЕРЖАНИЕ