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一种六氟化硫标准物质研制方法

大C-会员头像-www.bzwz.com标准物质网 大C 0 573 2020-10-25
【摘要】本发明公开了一种六氟化硫标准物质研制 方法,它包括:S1:制备标准气体;S2:检验标准气 体中原料气的纯度;S3:计算标准气体的浓度; S4:对标准气体进行性能检验。本发明能够为电 力科研及电气设备安全运行监控中测量结果的 一致性和溯源性奠定了基础
  • 1 .一种六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述方法步骤如下:

    S1:制备标准气体;

    S2:检验标准气体中原料气的纯度;

    S3:计算标准气体的浓度; S4:对标准气体进行性能检验。

    2 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述步骤S1中制备标 准气体的过程如下:

    S11:对钢瓶进行抽真空清洗;

    S12:称量钢瓶质量;

    S13:充入原料气;

    S14:称量钢瓶质量;

    S15:充入平衡气;

    S16:称量钢瓶质量。

    3 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述步骤S2中检验标 准气体中原料气的浓度具体过程如下:

    其中:xpure表示为纯气中的主成分含量,xi表示为纯气中的i杂质组分含量;

    主成分浓度的测量不确定度则如公式(2)

    计算得到: 其中:u(xpure)表示为纯气纯度测量标准不确定度;

    u(xi)表示为杂质组分测量标准不确 定度。

    4 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述步骤S2后还包括 有对标准气体的称量,称量包括有单盘电子天平的称量数学模型和双臂电子天平的称量数 学模型;

    所述单盘电子天平的称量数学模型如下:

    w=e(Δmj-Δmj-1)+KΔPρair+δVρair+ΔL;

    其中:w-------表示为加入气体的质量;

    e--------表示为天平读数的线性系数;

    Δmj-----表示为充气后样品钢瓶与参比钢瓶的质量差;

    Δmj-1---表示为充气前样品钢瓶与参比钢瓶的质量差;

    K------表示为钢瓶内部气体压力的增加而导致的钢瓶体积的膨胀系数;

    ΔP-----表示为钢瓶内部气体压力的增加值;

    ρair------表示为空气密度;

    δV-----表示为温度变化造成的钢瓶体积的变化情况;

    ΔL----表示为钢瓶在充气前后转移过程中产生的质量磨损;

    2 所述双臂电子天平的称量数学模型如下:

    其中:ρM-----表示为标准砝码的密度;

    Mj------表示为充气后称量样品钢瓶时,加入的砝码质量;

    Mj-1----表示为充气前称量样品钢瓶时,加入的砝码质量;

    Δb------表示天平零点的变动性;

    δVA----表示为温度变化造成的天平机械臂体积的变化情况。

    5 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述标准气体的浓度 计算公式如下:

    其中j=a ,b ,…,p代表加入的原料气; i=1 ,2 ,…,n代表原料气中的各个组分;

    mj为原料气j加入的质量; xi ,j为原料气j中组分i的摩尔分数; Mi为组分i的摩尔质量;

    xk为产品气中各组分k的摩尔分数,为避免与原料气中组分的摩尔分数相混淆,此处用 脚标k表示,k=1 ,2 ,…,n;

    xk ,j为原料气j中组分k的摩尔分数;

    浓度的不确定度计算公式为(4):

    根据公式(3)和(4)计算所配值的混合气的浓度和不确定度。

    6 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述步骤S4中对标准 气体进行性能检验的内容包括有稳定性,稳定性的检验过程如下: 对于线性拟合: 为测量结果的平均值; 为时间的平均值; 斜率:截矩: 回归残差: 斜率的标准偏差: 其中,自由度为n-2; 如果|b1|<t0 .95 ,n-2×s(b1),表示组分浓度对时间变量无明显趋势,样品稳定性良好;如 果|b1|≥t0 .95 ,n-2×s(b1),表示组分浓度对时间变量有明显差异,样品稳定性不好;标准气 体长期稳定性的不确定度贡献通过ults=s(b1)×t给出,其中t为时间。

    7 .如权利要求1所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,所述步骤S4中对标准 气体进行性能检验的内容包括有标准气体质量值的确定,确定过程如下: 称量方法引入的不确定度,以ugrav表示; 瓶内均匀性放压试验引入的不确定度,表示为uwb; 长期稳定性引入的不确定度,表示为ults; 最终定值的合成标准不确定度uc可以通过公式(9)获得: 扩展不确定度通过Ur=kuc,k=2,置信概率=95%获得。

    8 .如权利要求7所述的六氟化硫标准物质研制方法,其特征在于,还包括有标准气体物 质质量值的不确定度评价,评价过程如下: 对于六氟化硫中氟化氢工作校准气体定值的合成相对标准不确定度uc-r需考虑以下几 个方面的不确定度来源,即: ugrav-r---称量方法引入的相对不确定度; uPh-r---相对湿度校准的相对不确定度; ub-r---采样泵取样冲程的相对不确定度; ua-r---检测管观测值的相对不确定度; 最终定值的合成相对标准不确定度可以通过公式(10)获得: 其相对扩展不确定度通过Ur=kuc-r,k=2,置信概率=95%获得。

     

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