标准气体的定值

标准气体知识之标准物质基本术语概念标准气体是浓度均匀的，良好稳定和量值准确的测定标准，它们具有复现，保存和传递量值的基本作用，在物理，化学，生物与工程测量领域中用于校准测量仪器和测量过程，评价测量方法的准确度和检测实验室的检测能力，确定材料或产品的特性量值，进行量值仲裁等。

JJF1005-2016标准物质通用术语和定义General Terms and Definitions Used in Connection with Reference MaterialsJJF 1001-2011 通用计量术语及定义 General terms in Metrology of Their Definitions标准物质 RM具有足够均匀和稳定的特定特性的物质，其特性适用于测量或标称特性检查中的预期用途。

有证标准物质CRM有证参考物质，附有由权威机构发布的文件，提供使用有效程序获得的具有不确定度和溯源性的一个或多个特性值的标准物质。

（JJF 1001 8.15, VIM 5.14)原级测量标准/基准测量标准primary measurement standard在特定范围内，其特性值在不参考相同特性或量的其他标准的情况下被采纳，被指定或广泛公认具有最高计量学品质的测量标准次级测量标准secondary measurement standard通过与相同特性或量的原级测量标准比对而赋予特性值的测量标准。

国际测量标准international measurement standard由国际协议签约方承认的并旨在世界范围使用的测量标准。

(JJF10018.2,VIM5.2)国家测量标准national measurement standard经国家权威机构承认，在一个国家或经济体内作为同类量的其他测量标准定值依据的测量标准。

(JJF 1001 8.3, VIM 5.3)（标准物质的）定值characterization (of a reference material)作为研制（生产）程序的一部分，确定标准物质特性值的过程。

氨气检测报警器校准结果的不确定度评定张晓飞（杭州中美华东制药江东有限公司杭州311225）摘要：氨气检测报警器的校准结果是判断该仪器是否满足使用要求的主要技术指标。

本文介绍了氨气检测报警器的测量方法和过程，建立了氨气检测报警器校准结果的数学模型，分析各不确定度分量主要来源，结合日常校准工作和计量数据，对其合成不确定度进行分析评定，对各不确定分量进行计算并得出合成不确定度和测量不确定度，最终可得出该检测项目的校准和测量能力。

关键词：氨气检测报警器；示值误差；不确定度评定0引言氨气检测报警器是一种常见的有毒有害气体报警器。

此类报警器常用于存储氨气的仓库、化工厂、生产车间、制药车间以及氨气容易产生的养殖场等场所。

为了有效防止中毒和爆炸事故的发生，氨气检测报警器的定期校准必不可少，而测量不确定度的评定也是校准工作中非常重要的一部分，笔者依据2019年4月10日发布实施的CNAS-CL01 -G003《测量不确定度的要求》、JJG1105-2015《氨气检测报警器检定规程》的方法，结合实践应用，分析氨气检测报警器的不确定度来源，得出校准氨气检测报警器的扩展不确定度。

1概述1.1测量依据JJG1105-2015《氨气检测报警器检定规程》。

1.2环境条件温度：（0〜40）兀，温度波动不超过±5兀；湿度：不大于85%o1.3测量标准氨气气体标准物质,相对扩展不确定度为2%, K—2o1.4被测对象氨气检测报警器，最大允许误差±10.0%,量程（0〜100）ptmol/mol o1.5测量过程氨气检测报警器的示值误差检定采用直接测量方法。

在上述的环境条件下进行测量，通入一定浓度的标准气体（一般选在量程的20%、50%、80%附近3点），依次浓度约为20ymol/mol、50ymol/mol、80M mol/mol,^值稳定后读取报警器的示值，重复测量3次,测量平均值与标准气体的浓度值比较的差即为仪器的示值误差。

汽车排放气体测试仪示值误差测量结果的不确定度评定1 测量方法按照检定规程，在检定过程中利用与被检仪器测量气体相同种类的一系列标准气体对仪器的计量性能进行检定，其中示值误差是仪器的一个重要指标，按检定规程规定计算示值误差有两种方法，一种是绝对误差，另一种是相对误差。

现根据规程的要求分别对绝对误差或相对误差的扩展不确定度进行分析。

2 数学模型2.1 示值绝对误差计算公式△=s x x -式中：△――仪器示值误差；x ――仪器3次读数的平均值；x s ――标准气体的标准值。

2.2 示值相对误差计算公式： ssi x x x -=δ 式中：i δ――仪器示值相对误差；x ――仪器3次读数的平均值；x s ――标准气体的标准值。

3 示值误差的方差公式及灵敏系数u c 2(△) = c 2(x )×u 2(x )+ c 2(x s )×u 2(x s )c(x )＝1c 2(x s )=－1u c 2(△) =u 2(x )+ u 2(x s )4 计算示值误差的扩展不确定度4.1仪器测量值的标准不确定度分量u(x )的分析及计算用氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体和氮中一氧化氮标准气体检定汽车排放气体测试仪的示值误差，按规程要求需要计算绝对误差和相对误差，为方便计算，现以氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体和氮中一氧化氮标准气体检定仪器为例。

仪器测量值的不确定度分量包括测量重复性的标准偏差和读数分辨力的量化误差。

4.1.1测量重复性引入的标准不确定度u 1(x )用汽车排放气体测试仪测量氮中丙烷标准气体、氮中一氧化碳标准气体、氮中二氧化碳标准气体、氮中氧气标准气体和氮中一氧化氮标准气体，测得数据见下表1：单次测量实验标准差:S n-1(HC) = 0.82×10-6S n-1(CO) =5.2×10-5S n-1(CO2) =5.2×10-4S n-1(O2) =7.5×10-4S n-1(NO) =1.2×10-6规程规定实际测量中重复测量3次，取其平均值，所以：u1 (HC)（x）＝S n-1(HC)/ 3＝0.82×10-6/3＝0.47×10-6u1 (CO)（x）＝S n-1(CO) /3＝ 5.2×10-5/3＝3.0×10-5u1 (CO2)（x）＝S n-1(CO2) /3＝5.2×10-4/3＝3.0×10-4u1 (O2)（x）＝S n-1(O2) /3＝7.5×10-4/3＝4.3×10-4u1 (NO)（x）＝S n-1(NO) /3＝1.2×10-6/3＝6.9×10-74.1.2仪器读数分辨力引入的标准不确定度u2(x)仪器测量HC，CO，CO2,O2,NO时读数的最小值分别为HC：1×10-6；CO:0.01×10-2；CO2,0.1×10-2；O2，0.1×10-2；NO, 1×10-6,则其引起的标准不确定度为u2 (HC)（x）＝0.29×1×10-6＝2.9×10-7u2(CO)（x）＝0.29×0.01×10-2＝2.9×10-5u2 (CO2)（x）＝0.29×0.1×10-2＝2.9×10-4u2 (O2)（x）＝0.29×0.1×10-2＝2.9×10-4u2 (NO)（x）＝0.29×1×10-6＝2.9×10-74.1.3仪器测量值的标准不确定度u(x)u2 (HC)（x）＝（0.47×10-6）2＋（2.9×10-7）2 ＝ 3.05×10-12u (HC)（x）＝0.55×10-6u2 (CO)（x）＝（3.0×10-5）2＋（2.9×10-5）2 ＝ 1.74×10-9u (CO)（x）＝4.2×10-5u2 (CO2)（x）＝（3.0×10-4）2＋（2.9×10-4）2 ＝ 1.7×10-7u (CO2)（x）＝4.1×10-4u2 (O2)（x）＝（4.3×10-4）2＋（2.9×10-4）2 ＝ 2.7×10-7u (O2)（x）＝5.2×10-4u2 (NO)（x）＝（6.9×10-7）2＋（2.9×10-7）2 ＝ 5.6×10-13u (NO)（x）＝7.5×10-74.2u(x S)标准气体标称值的标准不确定度标准气体是由国家标准物质研究中心定值，其氮中C3H8标准气体、氮中CO标准气体、氮中CO2标准气体、氮中O2标准气体相对扩展不确定度为1％，氮中NO标准气体相对扩展不确定度为2%。

氦中氮气、二氧化碳和一氧化碳气体标准物质的研制代伟娜;刘晓林;董云峰;韦桂欢;闫云;陈欢【摘要】采用称量法研制了氦中氮气、二氧化碳和一氧化碳气体标准物质，并用气相色谱法对其进行了均匀性考察和稳定性评价，结果表明该气体标准物质均匀性、稳定性良好，定值准确，量值可靠。

浓度范围为：氮气1％～20％、二氧化碳1％～20％、一氧化碳1％～20％，扩展不确定度1．5％（k＝2），有效期为1 a，使用压力下限为0．5 MPa。

%The gas reference material of nitric , carbon dioxide and carbon monoxide in helium was prepared by weighing method, and gas chromatography was used to investigate its uniformity and stability .The results showed that the gas refer-ence material had good uniformity and stability .And the value was accurate and reliable.The concentration range was 1%~20%, the relative expanded uncertainty was 1.5%(k=2), the validity period was one year and the using pressure low-er limit was 0.5MPa.【期刊名称】《低温与特气》【年(卷),期】2015(000)005【总页数】6页(P32-37)【关键词】氮气;二氧化碳;一氧化碳;气体标准物质;不确定度【作者】代伟娜;刘晓林;董云峰;韦桂欢;闫云;陈欢【作者单位】中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027;中国船舶重工集团公司第七一八研究所，河北邯郸056027【正文语种】中文【中图分类】TQ1170 引言氦中氮气、二氧化碳和一氧化碳气体标准物质广泛应用于激光、环境监测、科学研究等领域，也可应用于分析仪器的校准以及密闭空间内气体的分析检测。

说明
1.申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。

计量标准考核合格后由申请单位存档。

2.《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。

3.《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字迹工整清晰。

目录
一、计量标准的工作原理及其组成………………………………（ 1 ）
二、选用的计量标准器及主要配套设备…………………………（ 2 ）
三、计量标准的主要技术指标……………………………………（ 3 ）
四、环境条件………………………………………………………（ 3 ）
五、计量标准的量值溯源和传递框图……………………………（ 4 ）
六、计量标准的测量重复性考核…………………………………（ 5 ）
七、计量标准的稳定性考核………………………………………（ 6 ）
八、测量不确定度评定……………………………………………（ 7 ）
九、计量标准的测量不确定度验证………………………………（ 8 ）
十、结论……………………………………………………………（ 9 ）十一、附加说明……………………………………………………（ 9 ）
≤。

可燃气体检测报警器示值误差测量不确定度的评定本文旨在介绍可燃气体检测报警器不确定度测量的评定方法，通过测量误差，计算不确定度，与最新的JJG693《可燃气体检测报警器检定规程》作比较，为提高报警器的灵敏度奠定数据基础，为后续测量提供借鉴经验。

标签：可燃气体检测报警器；不确定度随着生活质量、生活水平的提高，社会生产力得到不断的发展，天然气在生活中应用广泛，安全问题无论是在生活中还是在工业生产中都放在了首要地位，可燃气体检测报警器得到普遍应用。

特别是工业生产与生活生产紧密相关，石油、天然气的化工燃料的幵采、提炼等工艺过程容易发生气体泄漏现象，一旦遇到摩擦或明火，会造成极大地安全事故，对人民的生命安全造成威胁。

因此，为保证国民安全，国家对可燃气体检测报警器的应用做出规定，希望通过该种报警器检测可燃气体的浓度（浓度超过一定范围鸣笛警告），降低事故发生率。

1.相关概述可燃气体检测报警器检测系统属于新领域检测系统，有其独特的检测系统和检测标准，依据最新的JJG693《可燃气体检测报警器检定规程》中的条例规定，设定报警检测系统，系统中的相关参数有空气中可燃气体的检测对象及标准、检测时的温度及湿度、检测时的误差范围等多方面，在这里就基本的进行介绍。

据JJG693-2011《可燃气体检测报警器检定规程》，可燃物检测报警的标准物质有空气中异工烷气体，该气体一般采用高浓度气体稀释的方法获得。

不同的用途，可燃气体检测报警器的类型不同，检测对象也不尽相同，测量可燃气体报警器的环境条件根据检测对象而定，一般情况下温度在0到40℃之间，湿度在85%RH之下，被测量对象产生的误差≤±5%。

在测量过程中，将稀释后的标准气体通入被测量的可燃气体报警器，给报警器反应时间，待报警器示数平稳，读取数值，为减少误差，重复测量3次，计算三次测量结果的算术平均值，之后与标准气体实际浓度值相比较，两者之间的差值就是该报警器的示数误差。

标准气体体积气体是物质存在的三种状态之一，它具有的特性之一就是可以自由地扩散填满容器。

在研究气体性质的过程中，我们经常需要考虑气体的体积。

而在实际应用中，我们通常使用标准状态下的气体体积来进行计算和比较。

本文将从标准气体体积的概念、计算方法以及实际应用等方面进行介绍。

首先，我们来了解一下标准状态下的气体体积是指什么。

在化学和物理学中，标准状态通常指的是温度为0摄氏度（273.15K）和压强为1大气压（101.325kPa）的条件。

在这种条件下，1摩尔的气体体积被定义为标准摩尔体积，通常表示为Vm。

对于理想气体来说，在标准状态下，1摩尔气体的体积为22.414立方米。

这个数值是通过实验测定得到的，它为我们提供了一个标准化的参考值，方便我们在实际计算中使用。

接下来，我们来看一下如何计算标准气体体积。

对于理想气体来说，我们可以使用理想气体方程来进行计算。

理想气体方程可以表示为PV=nRT，其中P表示气体的压强，V表示气体的体积，n表示气体的摩尔数，R表示气体常数，T表示气体的温度。

在标准状态下，我们已经确定了温度和压强的数值，因此可以直接代入理想气体方程中进行计算。

通过这种方法，我们可以得到标准状态下不同摩尔数气体的体积，从而进行比较和分析。

除了理想气体方程，我们还可以使用其他方法来计算标准气体体积。

例如，在实验室中，我们可以通过测定气体在标准状态下的体积来得到准确的数值。

在工程领域中，我们也可以利用计算机模拟等方法来进行计算。

不同的方法可以互相印证，从而提高我们对标准气体体积的认识和理解。

最后，我们来谈一谈标准气体体积在实际应用中的意义。

标准气体体积是化学和物理学中一个非常重要的概念，它在工业生产、环境监测、能源利用等方面都有着广泛的应用。

例如，在工业生产中，我们可以通过对气体体积的计算和控制来提高生产效率和产品质量。

在环境监测中，我们可以通过对大气中气体体积的监测来了解空气质量和气候变化。

在能源利用中，我们可以通过对燃烧气体体积的控制来提高能源利用效率。