JB/T 8279-1999 工业气体分析器试验方法

ICs71.040.01N53B中华人民共和国机械行业标准JB/T82791999工业气体分析器试验方法Test method of industry gas analyzers19908-06布20001-01实施B/TB79-1999前言本标准是对B/T82799工业气体分析器试验方法》的修订。修订时,对原标准作了编辑性修改主要技术内容没有变化。本标准自实施之日起,代替JBT827995。本标准由北京分析仪器研究所提出并归口。本标准负资起草单位:北京分析仪器研究所本标准主要起草人:廖业雄、张心恰本标准于1989年3月首次发布中华人民共和巴机械行业标准工业气体分析器试验方法JBT8279-19代替IBT32995Test method of industry gas analyzers1范围本标准规定了工业气体分析器的试验条件和试验程序本标准适用于工业流程中连续测量气体组分含量的气体分析器(以下简称仪器)本标准不适用输出信号是以谱图形式给出的气体分析器,仅洗量气体介质中水燕气含量的似器.试样处理系统、与分析器联用的记录仪和数据处理系统等2引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用面构成为本标准的条文:本标准出版时所承版本均为有效:所有标准都会被修订使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性I6214-1992仪器仪表可靠性验证试验及测定试验(指数分右)导则j⌒9329—1999仪器仪表适输输贮存基本环境条件反试验方法3验条件3.1参比条件见表1参比值或图环境温气压力相对湿度空气汽速0:/-0,2-/s陌光射无煮接照射环境中尘块量无检测就的含外界电场、磁圬壁可忽路不计工作位置正常二作伫置±1°无阻碍,但不得对流机被振动可忽踏不计有害性气体无可检测到含量电源电压定值去1电源频率5定值主1%交流电源失真≤0.05国家机械工业局1999-08-06批准2000-01-01实施那T8279132额定工作范围见表表2环境温度o-40℃当她大气压力(T-1an)相对度空气流速am/-0.2m/阳光辐射无直接熙射环境中尘埃量按制造厂规定外界电场磁场、电磁场按制造厂规定按制遭厂规定按制造厂规定按制遗厂规定有害性气体按制造厂规定电源电压额定值:10%(有效值)电源频率造厂规定交流电源失真33校准气可由气瓶或气体动态发生装置(如气体混合泵提供。试验时,应优先选用表3所列规格的校准气,其组分浓度的不确定度一常量:不大于线性误差的1/3;微量:不大于线性误差的12表3校准气序号待测组分相对浓度注:待测组分实际浓度应是量程乘以相对浓度值加测量下限。3.4当试验进行到下述某一具体项目时如无另外规定,则影嘀量均应符合3,1的规定。3.5校准气流量和压力,根据具体类型仪器的标准或按制造厂的规定调整。36几台相同仪器同时试验时,允许校准气通过串联或并联的仪器但应能保证测量结果的正确性3.7与气体分析器配套的测量仪器,应符合有关标准要求38仪器操作应遵守有关安全规程4试验程序4.1仪器成套性与外观检查用目视和手感等方法进行4.2仪器气路的密封性仪器的密封性试验用氮气或空气进行在仪器气路出口端接U形压力计,在其人口端通气,使气路系统内充气压力不小于仪器额定工作压力的15倍。封闭气路人口,约3min后开始读数在外接管道容积不大于05的条件下测量15min内压当采用其他方法检查密封性时,应在具体类型仪器的标准中规定4.3安全要求仪器在不包装及非工作状态下进行下列试验。4.3.1受潮预处理加之前,仅器温廢要达到40℃:2c,少探温仪器在箱内保持48h,不允许露滴和水落在仪器上。然后移出,在参比条件下恢复2h,再进行绝缘电阻、绝缘强度试验。柱:受潮预处理仅在产品鉴定时进行。式验4.3.2绝缘电阻试试验设备:50V(d,c.)兆欧表。测量前接通仪器电源开关,将兆欧表的一个接线端子接到电源插头的相、中联线上,另一个接线于接到仪器的保护接地端子上,加人500直流电压持续5后,测量绝缘电阻值4.33绝缘强度试验试验设备:功率不小于02kA的介质绝缘装置。试验前接通仪器电源开关,将试验设备的两接线端分别接到电源插头的相、中联綬及接地端子(或机试验时试验电压渐渐上升到规定值,从0V到额定试验电压的时间为5s-208,保持 imine然后,将试验电压平稳地下降到0V。在试验过中不出现击穿和飞弧额定试验电压从表4中选取:仪器额定工作电玉额定2捡电五dc.或,e,有敉值备注>9-85试控电压为正孩电>85-184失真系数C04.3.4泄蒲电流试验将仪器放在绝綠的工作台上,逐隔离变三器使其在1.1倍的额定工作电压下工作,真到仪器温趋于平衡用内堕为50k0的电压表分别测量可钽又导电部分、量綱子、接地端于的对地电压,若冀值不超过安全特低电压的极限值(50v)时,则不需测定泄漏电流。苦测得的电压起过安金持低电压时,则按图1所示的连接方法,用标称内阻为2k(括附加率联电阻)的电表,分别测量供电电源的个极与连在一起的所青可触及导电部分【包括测量接地端于)之间世漏电流1-隔离变压器;2-转换开关;3-可触及导电部分;4保护接池端子图1仪器泄漏电流测量电路JB82791994.4预热时间检查预热时同时用记录仪记录输出信号接通电源向仅器通入№3或№4校准气记录自适电通气时起仪器的输出信号。经过一段时间(T)后,使得从T末时起30min内由记录曲线上获取的输出信号值,按式(1)求出的偏差应不大于重复性误差,该段时间(T)即为仪器的预热时间。式中:A=和A—T之后的3mn内所记录的输出信号最大值和最小值R—引用值。4.5零点漂移和量程漂移4.5.1仪器的零点漂移和量程渌移应用记录仪检测。如果大气压力变化对仪器指示值的影响不可忽略,应记录大气压力值,以便对测量结果进行修正仪器漂移试验时间应根据仪器的工作周期从下列值中选取24小时、7天、30天、3个月6个月、1年。如果源移试验时间较长,允许定时向仪器遁人校准气,周期性地测取仪器输出信号(示值)。周期性试验根据具体情况决定。4.52具体步骤:仪器开机达到制造厂规定的时间,通人Nl校准气,指示调到量程的5%与测量下限之和处(以下简称规定处)稳定后,记录输出信号值《示值)大气压力和试验时间。向仪器通入N4校准气,记录稳定后的输出信号值(示值)。仪器通入№1校准气运行,运行到规定时间后,记录此时的输出信号值(示值)、大气压力时同,再通入N4校准气读数在测定输出信号值时,应同时将输出信号值(示值)大气压力、时间在记录线上标注。仪器的零点漂移量和量程漂移量分别按式(2),式(3)确定6x=341×100式中:△4—通人№1校准气在规定的时间间隔内输出信号值(示值)的变化;△A2通入№4校准气在规定的时间间隔内输出信号值(示值)的变化。4.6线性误差本项试验规定了基本误差的一种试验方法,若采用其他方法则应在具体类型仪器的标准中规定。在仪器预热达到制造厂规定的时间后,校准上限和下限根据表3按具体类型仪器的标准要求依次通人校准气(在量程范围内均匀分布,不少于三点),指示稳定后,分别记录仪器的示值。上述步骤重复三次,求出相应的示值平均值。将这些平均值(纵坐标)与校准气标称值的关系描绘在坐标纸上,通过以上各点描绘出一条最吻合的曲线(校准曲线)。在有效范围上下限间连接一条直线(规定直线)求出校准曲线与规定直线的最大偏差△A线性误差按式(4)计算。对于多量程仪器,应在最小量程上进行该项试验。若每个量程的准确度等级不同,则应对每个量程分别试验。4.7输出波动向仪器连续通人№1校准气,把指示调到规定处,持续5min,用不低于0.5级的电压表测定在此期间内随机的最大嶂-峰值U;重复测量三次取其平均值A。注;测量过程中如判明有外邵电磁场、电鸡,新是,一一向仪器通人№1校准气,指示稳定后,再通人N3或№4校准气,记录稳定后仪器的示值A上述步骤重复六次,求出其平均值A设d=A;-A,则标准偏差S为d(6)以相对标准偏差Cv表示仪器的重复性误差,按式(7)计算。4.9滞后时间(T)、上升时间(T)和下降时间(T)e4.9.1拟等的输出信号值用记录仪器记录校准气的压力流量恒定4.9.2向仪器分别通人N校准气和№3或№4校准气,记录稳定后的输出信号值(示值)A,和A2c计算Ar=A:+0.1(A2-A1)和Ar=A1+0.9(A2-A)的值4.93重新通人N1校准气,指示稳定后将№3或№4校准气通人仪器。从仅器人口算起,用秒表分别测定仪器指示到Ar处所经过的时间和仪器指示从Arw到选Ay处所经过的时间。这两个时间分别为滞后时间(Ar)和上升时间(T)。下降时间(T)的测定。在通入№3或N4校准气输出信号(示值)稳定后,向仪器入口通入№l校准气,用秒表测定指示从Am到达Ar处所经过的时间。494上述测量结果如有争议,可根据记录仪记录的图形和走纸速度来确定滞后时间、上升时间和下降时间。注:多量程仪器,应对部一量程分别测定。4.10校准气流量变化对输出信号的影响向仪器通人N3或N4校准气,流量检测用优于二级的流量计。如果仪器配备有流量稳定装置,则可以不作该项试验试验时,分别测定校准气在额定流量和相对于该额定流量变化±30%的仪器的示值,按式(8)求出其差值△A。由校准气流量变化引起的偏差按式(9)计算。△A=Az-A:(8)x10%…式中;A;参比条件下仪器的示值;A2相对于参比值变化时仪器的示值注:对某一具体类型仅器,校准气流量有特殊规定时,则应按该规定进行。4.11校准气压力变化对输出信号的影响4.11.1根据仪器的最大测量范围,按表4要求通入校准气。如果成套仪器配备有压力和流量调节器,则校准气压力变化应在调节器的输入端进行。表4仪器测量范田(体积检查点数校准气序号5-100N2.N4JB/TB27919994.112试验时,分别测定校准气在额定压力和相对于额定压力变化±30%时仪器的示值,每次测量应在示值稳定15mn后读数。按式(8)求出示值之差△A由校准气压力变化引起的偏差按式(9)计算1若仪对校准气压力有特殊规定,则应按该规定进行。2对于用来分析环境空气的仅器如果传感器同环境处于自然交换状态或者对于用来分折的气体压力等于大气压力的流程仪器,可不进行该项试验,4.12校准气温度变化对输出信号的影响试验是通过比较下述两个示值来确定的:校准气温度相对环境参比温度升高(降低)后仪器的示值和等于环境参比温度时仪器的示值向仪器通人规定浓度的校准气。校准气温度的改变可采用下述方法:使校准气连续地通过一个带温度调节的热交换器,热交换器气路約长度和容积应足以使通过的校准气达到给定的温度在该温度下至少读取一个示值仪器示值的变化按式(10)换算成校准气温度每变化10℃时的差值△A△A=CA=A010(10式中:A—校准气温度等于环境参比温度()时仪器的示值校准气在给定语度(t)下仪器的示值:由校准气温度变化引起的编按式(9)计葬。4.13千扰误差4.13.1凡是波测气体中存在不低于最小检测浓度的干扰组分(包括水燕气),均应按用户要求或双方协议分别定其干扰误差。4.132干气s)若待测组分浓度大小对测果有影响,则应基于用户或双方协议的干扰组分浓度,使待测组分制备在其具育最大影响时的浓度值b)允许通入待测组分在测致范图内均匀分布的三种干扰气代替有上述要求的于挑气进行试验c待测组分浓度大小对诞量结果无影响则可用其待追分浓度不加限定的干扰气行试验。在上述a)或b)或c}中,若规宠了干扰组分浓度的上、下限时,干扰误差应分别在该上、下限处定;如无此机定,则按用户提供或双力协汉给定的干扰组分浓度处进行试验。4.13.3.试验步骤4.13.3.1组分的干扰误差器校准后,向仪器通入按上述4.13.2要求制备的干扰气和应的校准气,升别测定仪器示述步界重复三次按式(11)计算△AA:'-A-(A'-Ad…式中:A—通人干扰气时仪器的第i次示值;干扰气中待组分浓度的标称值;A,一通入校准气时仪器的第i次示值A。——校准气浓度的标称值组分的干扰误差按式(9)计算4.133.2水蒸气的干扰误差向仪器通人干燥的校准气(含水量按体积比低于01%),记录仪器的示值A;然后让其通过一个水蒸气发生装置(如水鼓泡器)该装置的温度控制在某一温度点上,使产生的蒸气浓度满足给定要求,记录稳定后仪器的示值A,。上述步骤重复三次79-199同样地把装置的温度控制在另一适当的可对另一浓度值的水燕气干扰误差进行测量。试验过程中,应避免水燕气进人仪器传感「发生冷凝现象按式(12)计算△A(Ac'-AD式中:阝水蒸气的含量,%A。校准气浓度的标称值。水蒸气的干扰误差按式(9)计算。4.14大气压力变化对输出信号的影响将仅器安装在环境试验室(箱)内,室内压力在70.0kPa-106.0kPa范围内±5%均匀可调向仪器连续通人№3或№4校准气,均匀地调节室内压力到试验压力值,分别测定相对于参比大气压力每变化3.3Pa(约25mHg)时仪器的示值。在试验压力变化范图(70.0kPa-1060Pa)内,至少测取10组稳定后的示值,作出指示值U与压力P的关系曲线[U=f(P)]4.15外界磁场的影响4.15.1试验是在通入N3或N4校准气时,比较有外如磁场和只有地磁场时仪器的示值来确定的4.152场的选择应根据对仪器有最大影响作用确定试验磁场的种类:交流均匀磁杨和直流均匀磁场,场强为400Am(或按制造厂规定),交流均匀磁场按电流频率(501)发生正弦变化。4.15.3试验时,整仪器专装在中心磁场区,调整仪器和线圆的相对位置,使磁场的影响作用达到最大,记录仪器的示值,按式(8)求出与只有地磁场时仪器的示值之差△A。对于试验交流均匀磁场的影咱,线圈电流应由移相器供给,此时还应调移相器的转子,以改变电流相由外界磁场的影响引起的偏差按式(9)计算。4.16外界电场的影响4.16.1试验是在通入N3或N4校准气时,通过比较有外界电场和没有电场情况下仪器的示值来确定外界电场按电流频率(50H)发生正弦变化,场强为(10+U)V/m,U为仪器额定电压wV装置的交流电源(升变压器的初级绕组)应经过移相器接入。4.16.2试验时,仪器置于中心场区,通过移相器调整电流相位以及调整仪器与电场发生装置的相对位置,使电场的影响达到最大,指示稳定后,记录仪器的示值,求出与没有电场作用时仅器的示值之差△A其偏差按式(9)计算4.17仪器工作位置倾斜对输出信号的影响将仪器安装在试验装置上,通人№3或№4校准气,分别测定仪器在左、右、前、后四个方向倾斜规定角度(10°±19和在正常工作位置时仪器的示值,按式(13)求出其变化值△A。△A=At-A。;…式中:i—仪器的倾斜位置对:倾斜规定角度位量和正常工作位置(i值取1,2,3,4)。仪器应在每一位置指示稳定后不小于20min读数。由仪器偏离正常工作位置引起的偏差按式(9)计4.18空气流速变化对输出信号的影响环境空气流速为0m/s条件下向仪器通入№3或№4校准气;再使空气流速为0.5m/s,持续到仪器有一恒定指示后,持续时间不小于10m,分别记录上述条件下仪器的示值。试验应对仪器左、右、前后四个方向分别进行。求出在给定空气流速时仪器的示值与在参比条件下仪器的示值之差△A按式(9)计算偏差4.19机械振动的影响将仪器刚性地安装在试验振动台上仅是稳出倍号用已乘仪记,对振动的要求:振动可依次在仪器正常放置时的三个轴向上进行,振幅为0.1mm,频率为2sHz,全部试验历时90min(每个方向30mn)允许在三个方向上进行空间振动30min和在能作平面振动(相互垂直的两个轴向)的振动台上振动6min试验时,向仪器通入N3成N4校准气,分别测定仪器在参比条件和给定振动条件下仪器的输出信号值(示值),求出其差值△4,按式(9)计算偏差4.20电源电压变化试验向仪器通人№3或N4校准气,分别测定仪器在电源电压为额定值(有效值)和相对于该额定值变化10%时仪器的示值,求出与参比条件下仪器的示值之差△A。偏差按式(9)计算:如果成套仪器包括单独的毯压电源,则电压变化在稳压电潭输人端进行4.21电源频率变化试验向仪器通人N3或4校准气,分别测定仪器在额定频率和相对于该额定频率变化规定值时仪器的示值,求出与参比条件下仪器的示值之差MA。频率用优于05级的频率计测定差按式(9)计算。如果成客仪器包括单独的至电源,则频率的变化应在隐压电源的输入端进行422环境温度变化试验422.1将仪器安放在环境试验室(箱内,单独的稳压电派和气瓶放在室外。若对套仪器造行试验,则应将包括测量仪表和稳压电源的仪器放入室内,气瓶放在室外:此时仪等能正常读双42.2向仪器通入3或N4澧气,将环境试验室(箱)依次均匀调节到给定的温度,升降围速率不大于1/m:直该源度下保温4h,分别测定仪器在参比谒变和在额定工作范上、下限温皮下仪器的示值:求出与参比条件下仪器的示值之差△A悔整按式〈9}计算c.22工作误整423.1仪等的工作误差可以用试验或计算方法确定423.2工作误差的试验方法仪器枚准后.通人N3或N4权气,测量仪器在参比条件下的示值,然后测量并记录影响量在额完二作茫需最忍组合条件下议锥的示值A,与校准气标称值A《(或相应于标称值Aa的值)比较按式(9计再工作误盖4333二作误差的计算方法在计算工作误差的,仪器的基本误整(如线性误差、重复性误差等)和各影响量的偏差可以作都分:工作误整的计算公式:式(14)假设各项部分误姜统计不相关,系数1.15保证计算结果在其极限范圈内的置信就率为9为:4.24仪器的迳输、运输贮存试试验方法按B/T92规定进行其中高温选为55℃±2℃,低温选为-40℃±2℃,跌落高度选为5mm,恢复后的性能检查项目可按具体类型仅器的标准规定进行。4.25仪器的可靠性试验试验方祛按IBT6214规定进行