МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА
ИЗМЕРЕНИЙ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ
В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СОВЕТ
ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
Минск
Предисловие
1 РАЗРАБОТАН Государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт метрологии им. Д. И. Менделеева» (ГУП «ВНИИМ им. Д. И. Менделеева») Госстандарта России и Межгосударственным техническим комитетом по стандартизации МТК 206 «Эталоны и поверочные схемы»
ВНЕСЕН Госстандартом России
2 ПРИНЯТ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 2 от 5 марта 2002 г.)
За принятие проголосовали:
Наименование государства |
Наименование национального органа по стандартизации |
Азербайджанская Республика |
Азгосстандарт |
Республика Армения |
Армгосстандарт |
Республика Беларусь |
Госстандарт Республики Беларусь |
Республика Казахстан |
Госстандарт Республики Казахстан |
Кыргызская Республика |
Кыргызстандарт |
Республика Молдова |
Молдовастандарт |
Российская Федерация |
Госстандарт России |
Республика Таджикистан |
Таджикстандарт |
Туркменистан |
Главгосслужба «Туркменстандартлары» |
Республика Узбекистан |
Узгосстандарт |
3 Постановлением Государственного комитета Российской Федерации по стандартизации и метрологии от 10 апреля 2002 г. № 143-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.578-2002 введен в действие непосредственно в качестве государственного стандарта Российской Федерации с 1 ноября 2002 г.
4 ВЗАМЕН МИ 2001-89
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ СТАНДАРТ
Государственная система обеспечения единства измерений
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ
КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ
State system for ensuring the uniformity of measurements. State verification schedule
for instruments measuring the content of components in gaseous media
Дата введения 2002-11-01
Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений содержания компонентов в газовых средах (приложение А) и устанавливает порядок передачи размеров единиц: молярной доли - процент (%), массовой концентрации - миллиграмм на кубический метр (мг/м3), массовой доли - процент (%) и объемной доли компонента - процент (%) - от государственного первичного эталона с помощью рабочих эталонов рабочим средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.
В настоящем стандарте использованы ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 8.315-97 Государственная система обеспечения единства измерений. Стандартные образцы состава и свойств веществ и материалов. Основные положения
ГОСТ 17.2.2.03-87 Охрана природы. Атмосфера. Нормы и методы измерений содержания оксида углерода и углеводородов в отработавших газах автомобилей с бензиновыми двигателями. Требования безопасности
В настоящем стандарте применяют следующие термины с соответствующими определениями:
3.1 компонент в газовой смеси: Химически однородный газ, входящий в состав газовой смеси.
3.2 содержание компонента: Обобщенное наименование величин (молярной доли компонента, массовой доли компонента, массовой концентрации компонента и других), характеризующих химический состав газовых сред.
В настоящем стандарте характеристики средств измерений приведены в единицах молярной доли и массовой концентрации компонента. Соответствующие значения других величин могут быть найдены путем пересчета с использованием справочных данных о свойствах чистых газов и газовых смесей.
3.3 группа газоаналитических задач (А, Б, В или Г): Совокупность газоаналитических задач, характеризуемых компонентным составом анализируемой газовой среды, измеряемой величиной и диапазоном ее значений, имеющих приблизительно одинаковую степень распространенности и приоритетности.
При отнесении новых газоаналитических задач к группам А, Б, В и Г целесообразно руководствоваться приложением Б.
3.4 воспроизведение единицы [физической величины (величины)]: По [1].
Единицу величины для конкретной газоаналитической задачи воспроизводят путем косвенных измерений данной величины в интервале значений, характерных для этой задачи, посредством эталонов других величин (масса, вместимость, давление, объемный расход газа, сила тока и другие), функционально связанных с измеряемой, и (или) с использованием фундаментальных физических констант.
Воспроизведение единиц для различных газоаналитических задач (далее - задачи) осуществляют с помощью эталонов, находящихся на разных ступенях государственной поверочной схемы.
Воспроизведение единиц для задач группы А осуществляют с помощью государственного первичного эталона, для задач группы Б - с помощью рабочих эталонов 0 разряда - комплексов аналитических и газосмесительной установок, для задач групп В и Г - с помощью эталонных газоаналитических и газосмесительных установок 1-го и 2-го разрядов соответственно.
3.5 рабочий эталон: По [1].
В качестве рабочих эталонов в настоящей государственной поверочной схеме применяют комплексы аналитических, газоаналитических и газосмесительных установок, генераторы чистых газов, источники микропотоков газов и паров и стандартные образцы состава чистых газов и газовых смесей.
3.6 комплекс аналитических, газоаналитических и газосмесительных установок: Рабочие эталоны, применяемые для передачи размера единицы, воспроизведенной государственным первичным эталоном или рабочим эталоном более высокого разряда, и воспроизведения единиц (для задач групп Б, В и Г). В связи с универсальностью входящей в рабочие эталоны аппаратуры их подчиненность государственному первичному эталону по задачам группы А обеспечивает единство измерений по задачам групп Б, В и Г.
Настоящий стандарт распространяется на газоаналитические и газосмесительные установки двух видов:
- специализированные установки, предназначенные для решения конкретных задач;
- установки универсального назначения, используемые в методиках выполнения измерений.
3.7 стандартный образец состава чистого газа (газовой смеси): Стандартный образец с установленными значениями величин, характеризующих содержание компонента (компонентов) в газовых смесях, представляющий собой чистый газ (газовую смесь), хранящийся (хранящуюся) в баллонах под давлением в соответствии с требованиями ГОСТ 8.315.
Под чистыми газами подразумевают газы с наивысшей достижимой в настоящий момент степенью очистки.
3.8 источник микропотока газов и паров: Мера массового расхода компонента химического состава вещества, представляющая собой конструкции различного вида (ампулы, трубки с проницаемыми стенками и другие), заполненные сжиженным чистым газом, легколетучей чистой органической жидкостью или раствором.
Основной метрологической характеристикой источников микропотоков газов и паров является производительность, равная массе вещества, выделяющегося в единицу времени при заданной температуре (мкг/мин).
Метрологические характеристики источника микропотока газов и паров должны отвечать требованиям нормативных документов, устанавливающих порядок и методы передачи размеров единиц.
4.1 Государственный первичный эталон единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов в газовых средах (далее - государственный первичный эталон) включает в себя следующие эталонные комплексы аппаратуры:
- комплекс для аттестации чистых газов и веществ;
- газосмесительный гравиметрический комплекс для воспроизведения единицы молярной доли СО, СО2, СН4, NO, NO2, SО2, H2S, NH3, Ar, O2, H2, N2, He, C2H2 и других компонентов в диапазоне 1·10-2 - 99,4 % на основе первичных эталонных газовых смесей в баллонах под давлением;
- гравиметрический комплекс для воспроизведения единицы массовой концентрации NO2, SO2, H2S, NH3, Cl2, HCl, HF и органических компонентов (ацетона, бензола, толуола, о-ксилола, бутанола, метанола, этилацетата, гексана, хлороформа, дихлорэтана, сероуглерода, м-ксилола, n-ксилола и других) на основе первичных эталонных источников микропотоков газов и паров в диапазоне производительности 0,05-20,00 мкг/мин;
- комплекс динамического масштабного преобразования для воспроизведения единицы молярной доли СО, СО2, СН4, NO, NO2, SO2, H2S, NH3, Ar, О2, H2, N2, He и других компонентов в промежуточных точках шкалы в диапазоне 1·10-6 - 1 %;
- комплекс объемного масштабного преобразования для воспроизведения единицы массовой концентрации органических компонентов в промежуточных точках шкалы на основе эталонных источников микропотоков газов и паров в диапазоне производительности 0,1-1,0 мкг/мин;
- комплекс для воспроизведения и передачи размера единицы массовой концентрации О3 в диапазоне 0,01-20,00 мг/м3;
- спектрофотометрический комплекс для передачи размера единицы молярной доли H2S, SO2, Сl2, НСl, NH3, NO, NO2 в диапазоне 0,01-15,00 %;
- хроматографический комплекс для передачи размера единицы массовой концентрации органических компонентов на основе источников микропотоков газов и паров в диапазоне производительности 0,1-20,0 мкг/мин;
- хроматографический комплекс для передачи размера единицы молярной доли компонентов в природном газе в диапазоне измерений основного компонента (метана) 92,5-99,7 %;
- оптико-акустический комплекс для передачи размера единицы молярной доли СО, СО2, СН4, C3H8 и С6Н14 в диапазоне 1,5·10-5 - 0,5 %;
- флуоресцентный комплекс для передачи размера единицы молярной доли SO2 и H2S в диапазоне 1·10-7 - 5 %;
- хемилюминесцентный комплекс для передачи размера единицы молярной доли NO, NO2 и NH3 в диапазоне 2,0·10-7 - 0,5 %;
- магнитомеханический интерферометрический комплекс для передачи размера единицы молярной доли О2, Н2, СН4, C3H8, Ar и Не в диапазоне 0,5-99,5 %;
- электрохимический комплекс для передачи размера единицы массовой концентрации Сl2, НСl и HF в диапазоне 0,1-60,0 мг/м3.
4.2 Государственный первичный эталон воспроизводит единицы молярной доли и массовой концентрации компонентов, основные из которых перечислены в таблице 1, для задач группы А. Диапазоны значений единиц молярной доли и массовой концентрации компонентов, воспроизводимых эталоном, указаны в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристики государственного первичного эталона
Определяемый компонент |
Фоновые компоненты |
Диапазон значений содержания определяемого компонента |
|
Молярная доля, % |
Массовая концентрация, мг/м3 |
||
Кислород |
Примеси Азот |
99,995-99,999 0,9-99,4 |
- |
Водород |
Примеси Азот |
99,990-99,999 0,9-94,0 |
- |
Азот |
Примеси |
99,996-99,999 |
- |
Аргон |
2·10-4 - 7·10-2 |
- |
|
Криптон |
Примеси |
99,990-99,999 |
- |
Ксенон |
Примеси |
99,996-99,999 |
- |
Гелий |
Примеси |
99,9950-99,9995 |
- |
Аргон |
Примеси |
99,993-99,999 |
- |
Азот |
4,0-97,5 |
- |
|
Оксид углерода |
Примеси |
99,95 |
- |
Азот (воздух) |
1·10-4 - 4,5·10-1 |
- |
|
Азот (воздух) |
0,5-70,0 |
- |
|
Метан |
Примеси |
99,95-99,99 |
- |
Природный газ |
92,5-99,7 |
- |
|
Азот (воздух) |
1,5·10-5 - 5,0·10-4 |
- |
|
Азот (воздух) |
5,0·10-4 - 4,5·10-1 |
- |
|
Азот (воздух) |
0,5-2,3 |
- |
|
Азот |
2,5-70,0 |
- |
|
Пропан |
Примеси |
99,95 |
- |
Азот (воздух) |
5,0·10-4 - 4,5·10-1 |
- |
|
Азот (воздух) |
0,5-1,0 |
- |
|
Азот |
1,2-9,5 |
- |
|
Ацетилен |
Азот (гелий, аргон) |
0,5-1,0 |
- |
|
1·10-3 - 5·10-3 |
- |
|
Диоксид углерода |
Примеси |
99,95-99,99 |
- |
Азот (воздух) |
5,0·10-4 - 4,5·10-1 |
- |
|
Азот (воздух) |
0,5-28,5 |
- |
|
Оксид азота |
Азот (воздух) |
2·10-7 - 1·10-5 |
- |
Азот |
5·10-3 - 3 |
- |
|
Азот |
0,5-2,3 |
- |
|
Диоксид азота |
Азот (воздух) |
2·10-7 - 1·10-5 |
1,7·10-2 - 30,0 |
Азот (воздух) |
1·10-3 - 1 |
- |
|
Азот (воздух) |
0,5-2,3 |
- |
|
Диоксид серы |
Азот (воздух) |
1·10-7 - 1·10-5 |
1,7·10-2 - 30,0 |
Азот |
1·10-3 - 3 |
- |
|
Азот |
0,5-2,3 |
- |
|
Сероводород |
Азот (воздух) |
2·10-7 - 1·10-5 |
0,3-30,0 |
Азот |
2·10-3 - 5 |
- |
|
Азот |
0,5-2,3 |
- |
|
Аммиак |
Азот (воздух) |
7·10-7 - 1·10-5 |
1,7·10-2 - 30,0 |
Азот |
2·10-3 - 3 |
- |
|
Азот |
0,5-2,3 |
- |
|
Гексан |
Азот |
8,4·10-4 - 9,0·10-3 |
7·10-2 - 4·102 |
Азот (воздух) |
1,0·10-3 - 4,5·10-1 |
- |
|
Азот |
0,5-2,4 |
- |
|
Хлор |
Азот |
2,0·10-3 - 0,1 |
1,7·10-2 - 60,0 |
Хлористый водород |
Азот |
2,0·10-3 - 0,5 |
3·10-2 - 60 |
Фтористый водород |
Азот |
5,0·10-3 - 0,5 |
3,0·10-2 - 10,0 |
Озон |
Воздух |
- |
1·10-2 - 20 |
Ацетон |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Бензол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Толуол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
о-Ксилол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Бутанол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Метанол |
Азот (воздух) |
- |
0,7 - 400,0 |
Этилацетат |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Хлороформ |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
Сероуглерод |
Азот (воздух) |
- |
0,7 - 400,0 |
м-Ксилол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |
n-Ксилол |
Азот (воздух) |
- |
7·10-2 - 4·102 |