GB/T 25930-2010 红外线气体分析器 试验方法

　　ICS 71. 040. 01 N 53

　　中 华 人 民 共 和 国 国 家 标 准

　　GB/T 25930—2010

　　红外线气体分析器 试验方法

　　Testmethod ofinfrared gasanalyzers

　　2011-01-14发布 2011-05-01实施

　　中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中 国 国 家 标 准 化 管 理 委 员 会

　　

　　发

　　

　　布

　　GB/T 25930—2010

　　前 言

　　请注意本标准的某些内容有可能涉及专利 ,本标准的发布机构不应承担识别这些专利的责任。

　　本标准由中国机械工业联合会提出。

　　本标准由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会(SAC/TC124)归口。

　　本标准起草单位 :北京北分麦哈克分析仪器有限公司、重庆川仪分析仪器有限公司、南京分析仪器厂有限公司、北京市华云分析仪器研究所有限公司、聚光科技(杭州)有限公司、国家分析仪器质量监督检验中心。

　　本标准主要起草人 :宋志华、姜培刚、胡体宝、徐淮明、唐青云、郭晓维、袁正。

　　本标准为首次发布。

　　I

　　GB/T 25930—2010

　　红外线气体分析器 试验方法

　　1 范围

　　本标准规定了红外线气体分析器的试验条件、试验项目和试验方法。

　　本标准适用于连续测定混合气体中某一组分或几种组分的不分光红外线气体分析器(以下简称仪器)。

　　2 规范性引用文件

　　下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款 。凡是注日期的引用文件 ,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准 ,然而 ,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本 。凡是不注日期的引用文件 ,其最新版本适用于本标准。

　　GB4793. 1—2007 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第 1部分 :通用要求(IEC61010-1: 2001,IDT)

　　GB/T11606—2007 分析仪器环境试验方法

　　GB/T17626. 2—2006 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-2:2001, IDT)

　　GB/T17626. 3—2006 电磁兼容 试验和测量技术 射频电磁场辐射抗扰度试验(IEC61000-4-3: 2002,IDT)

　　GB/T17626. 4—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEC61000-4-4: 2004,IDT)

　　GB/T17626. 5—2008 电磁兼容 试验和测量技术 浪涌(冲击) 抗扰度试验(IEC61000-4-5: 2005,IDT)

　　GB/T17626. 6—2008 电磁兼容 试验和测量技术 射频场感应的传导骚扰抗扰度(IEC61000-4-6: 2006,IDT)

　　GB/T17626. 8—2006 电磁兼容 试验和测量技术 工频磁场抗扰度试验(IEC61000-4-8:2001, IDT)

　　GB/T17626. 11—2008 电磁兼容 试验和测量技术 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验(IEC61000-4-11:2004,IDT)

　　3 试验条件

　　3. 1 仪器的正常工作条件和参比工作条件见表 1。仪器应在正常工作条件范围内 ,且相对稳定的条件下进行下列试验;若有争议 ,应在参比工作条件下进行。

　　表 1 工作条件

　　序号

　　影响量

　　单位

　　正常工作条件

　　参比工作条件

　　1

　　环境温度

　　℃

　　5~40

　　23±2

　　2

　　相对湿度

　　%

　　≤90

　　45~75

　　3

　　大气压力

　　kpa

　　70. 0~106. 0

　　86. 0~106. 0

　　4

　　阳光辐射

　　无直

　　接照射

　　1

　　GB/T 25930—2010

　　表 1 (续)

　　序号

　　影响量

　　单位

　　正常工作条件

　　参比工作条件

　　5

　　空气流速

　　m/s

　　0~0. 5

　　0~0. 2

　　6

　　工作位置

　　按制造厂规定

　　正常工作位置 ±1。

　　7

　　通风

　　按制造厂规定

　　无阻碍 ,但不得对流

　　8

　　机械振动

　　按制造厂规定

　　达到可忽略不计的程度

　　9

　　有害性气体

　　按制造厂规定

　　可忽略不计

　　10

　　电源电压

　　v

　　额定值(1±10%)

　　额定值(1±1%)

　　11

　　电源频率

　　Hz

　　额定值(1±2%)

　　额定值(1±1%)

　　3. 2 试验用校准气应采用国家二级或二级以上的标准气。

　　3. 3 试验用测量装置和记录设备其准确度应优于受试仪器准确度。

　　3. 4 在试验期间 ,不准用外部方法调整仪器 。除非能证明这种调整不影响试验结果 。如果有自动调整功能 ,则应说明。

　　3. 5 多量程或多组分仪器应对所有量程分别试验。

　　3. 6 仪器操作应遵守有关安全规程。

　　4 试验方法

　　4. 1 仪器外观和成套性检查 用目视和手感等方法进行。

　　4. 2 安全性试验

　　4. 2. 1 标志和文件

　　目测检查。

　　4. 2. 2 防电击试验

　　4. 2. 2. 1 接触电流

　　4. 2. 2. 1. 1 试验豁免条件

　　在正常工作条件下 ,当可触及零部件与参考地之间 ,或在同一台上在 1. 8m(沿表面或通过空气) 的距离内的任意两个可触及零部件之间电压值不超过 33v(交流有效值) 或直流 70v,可以不进行该项试验。

　　4. 2. 2. 1. 2 试验方法

　　按 GB4793. 1—2007的有关规定进行试验。

　　4. 2. 2. 2 保护接地

　　按 GB4793. 1—2007中附录 F 的有关规定进行试验。

　　4. 2. 2. 3 介电强度

　　4. 2. 2. 3. 1 试验要求

　　潮湿预处理按 GB4793. 1—2007中 6. 8. 2规定进行(该项试验仅在需要时进行)。

　　在正常工作条件下 ,仪器处于非工作状态 ,电源开关置于接通位置 ,按表 2规定的试验电压值对受试仪器进行试验。

　　可任选交流、直流或峰值脉冲试验 ,仪器能通过三者之一即可 。但在产品标准中应明确一种试验方法。

　　脉冲试验在每个极上至少进行三个脉冲 ,最小间隔时间为 1s。

　　4. 2. 2. 3. 2 试验方法

　　用耐电压测试仪 ,在一端为连接在一起的电源线插头的相线和中线 ,另一端为连接在一起的所有可

　　2

　　GB/T 25930—2010

　　触及导电零部件之间 ,在 5s内升至规定的试验电压值 ,并保持 1min。 电源线与可接触导电件间的抗干扰电容不应开路;若这些电容不能用于进行试验 ,则可以用一个数值为交流电压 1. 4倍的直流电压试验。

　　表 2 试验电压 单位为伏特

　　相线-中线电压交流有效值或直流值

　　交流有效值

　　直流或交流峰值

　　脉冲电压峰值(1. 2/50μs)

　　0~≤60

　　500

　　707

　　806

　　60~≤130

　　1000

　　1420

　　1950

　　130~≤250

　　1500

　　2120

　　2890

　　250~≤660

　　2000

　　2830

　　3600

　　4. 2. 2. 3. 3 施加试验电压应遵循的基本规定

　　试验电压(交流有效值)不超过 2000v 时 ,仪器在 100%试验电压下可进行多次重复试验。

　　试验电压(交流有效值)超过 2000v 时 ,仪器在 100%试验电压下最多只允许进行二次试验 ,若要再进行试验 ,则只应施加 80%的试验电压。

　　注 : 其他电路可参照 GB4793. 1—2007中附录 F。

　　4. 2. 3 其他安全试验

　　按 GB4793. 1—2007对应的方法进行。

　　4. 3 预热时间

　　接通仪器电源 ,连续地向仪器通入规定浓度的校准气 ,用准确度等于或优于 0. 5级的记录装置 ,记录仪器的输出信号。

　　仪器接通电源起 ,至记录线出现在 30min 内输出信号的误差不大于所规定的量程漂移的二分之一为止的时间为预热时间。

　　按式(1)计算相对误差 δW :

　　…………………………( 1 )

　　式中 :

　　Amax、Amin— 分别为记录的最大值及最小值 ;

　　R— 满量程值(以下同)。

　　注 1: 如无特别说明 ,通入气体均按规定流量进行 ,以下同。

　　注 2: 规定浓度校准气指浓度为满量程 70%~95%的校准气 ,以下同。

　　4. 4 气路密封性

　　4. 4. 1 仪器的气路密封性用空气或氮气试验 ,要求外接管路的容积不大于 0. 5L。

　　4. 4. 2 用正压试验时 ,气体出口端接一个 0. 5级气体压力表(压力表分辨率优于试验压力的 2. 5%) ,气体入口端通入气体使压力达到仪器额定工作压力的 1. 5 倍后密封入口 ,5min后开始计时 ,记录15min内的压力降 ,并按式(2)计算。

　　p …………………………( 2 )

　　式中 :

　　p— 压力变化率 ;

　　p1— 开始的压力值 ;

　　p2— 15min后的压力值。

　　4. 4. 3 用负压试验时 ,气体出口端接一台负压力测量装置 ,密封入口 ,用负压设备抽取使其压差达到10kpa后 ,密封负压力测量装置出口 A处 ,5min后开始计时 ,记录 15min 内的压力差(见图 1)。

　　3

　　GB/T 25930—2010

　　图 1 负压试验示意图

　　4. 5 线性误差

　　校准零点和量程 。依次通入至少三种在量程范围内均匀分布的标准气 ,稳定后 ,分别记录仪器的示

　　值 。按照上述步骤重复三次 ,求出相应示值的平均值 。求这些平均值与标准气标称值 的最大偏差△Amax,线性误差δL按式(3)计算 :

　　…………………………( 3 )

　　4. 6 零点漂移和量程漂移

　　启动仪器 ,按规定时间预热后 ,通入零点校准气 ,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 ,记录仪器的示值 。通入规定浓度的校准气 ,记录稳定后的仪器的示值(至少六次 ,在试验周期内近似均匀分布) 。分别记录零点值为 Ai 和终点值 si(i=1,2, … ,n;n≥6) 。计算差值 △Ai= (Ai—A1)及 △si= (si—Ai) —(s1 —A1) ,各取绝对值最大者为 △Amax、△smax。

　　零点漂移量按式(4)计算 :

　　…………………………( 4 )

　　量程漂移量按式(5)计算 :

　　…………………………( 5 )

　　注 : 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 。Ai、si 值应为受压力影响的修正值。

　　4. 7 输出波动

　　仪器预热后 ,向仪器连续通入零点校准气 ,调整指示值至规定处 ,记录 5min 内随机的最大峰 —峰值 Amax ;重复测量三次 ,取其平均值 A。测量过程中如有判明由电源或机械振动等引起的尖峰 ,应重新测量 。按式(6)计算仪器由输出波动引起的偏差(δu) :

　　…………………………( 6 )

　　4. 8 重复性

　　仪器通入零点校准气指示稳定后 ,再通入规定浓度的校准气 ,记录仪器示值 Ai。上述步骤重复六次 ,取平均值 A,按式(7)计算标准偏差(s)。

　　s ( 7 )

　　重复性以相对标准偏差 Cv 表示 ,按式(8)计算。

　　Cv …………………………( 8 )

　　4. 9 滞后时间(T10)、上升时间(Tr)和下降时间(Tf)、响应时间(T90)

　　4. 9. 1 仪器的输出信号值用记录设备记录 ,校准气压力、流量恒定。

　　4

　　GB/T 25930—2010

　　4. 9. 2 向仪器分别通入零点校准气和规定浓度的校准气 ,记录稳定后的示值 A1 和 A2 。分别计算 AT10 = A1 +0. 1×(A2 —A1)和 AT90 =A1 +0. 9×(A2 —A1)的值。

　　4. 9. 3 重新通入零点校准气 ,待示值稳定后 ,通入规定浓度的校准气 。从仪器入气口通入校准气起 ,用秒表分别记录仪器指示到 AT10处所经过的时间和从 AT10 到 AT90处所经过的时间 。这两个时间分别为滞后时间(T10)和上升时间(Tr)。

　　再通入规定浓度的校准气 ,待示值稳定后 , 向仪器通入零点校准气 ,用秒表记录示值从 AT90 到达AT10处所经过的时间 ,此时间为下降时间(Tf)。

　　响应时间(T90)为滞后时间和上升时间(或下降时间)之和。

　　4. 9. 4 上述测量结果如有争议 ,可根据记录设备记录的图形来确定滞后时间、上升时间、下降时间和响应时间。

　　4. 10 环境温度变化对仪器示值的影响

　　试验在环境试验箱(室) 内进行 。实验用气源放在箱(室)外。

　　仪器经预热后 ,通入规定浓度的校准气 ,稳定后记录示值 AT0 。分别调节试验箱温度至温度下限、温度上限 ,温度变化速率不大于 1℃/min,并保持 4h,记录温度下限仪器示值 AT1和温度上限仪器示值AT2 ,分别求出与 AT0之差 △AT1和 △AT2 ,取 △AT1、△AT2 的绝对值最大者为 △Amax,按式(9)计算偏差 δ。

　　…………………………( 9 )

　　4. 11 大气压力变化对仪器指示值的影响

　　将仪器安装在大气压力试验室(箱) 内 ,室内压力在 70. 0kpa~106. 0kpa范围内可调 。 向仪器连续通入规定浓度的校准气 ,调节室内压力到 70kpa,测定仪器的示值 A1 ;调节室内压力到 106kpa,测定仪器的示值 A2 ,按式(10)计算 △A。

　　△A …………………………( 10 )

　　δi = × 100% …………………………( 11 )

　　大气压力变化 1kpa时对输出信号的影响按式(11)计算。

　　4. 12 电源电压变化的影响

　　向仪器通入规定浓度的校准气 ,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 ,分别求出与参比条件下仪器的示值之差 △Au1和 △Au2 ,取 △Au1、△Au2绝对值最大者为 △Amax,参照式(9)计算偏差 δ。如果成套仪器包括单独的稳压电源 ,电压变化在稳压电源输入端进行。

　　4. 13 电源频率变化的影响

　　用优于 0. 5级的频率计测定。

　　向仪器通入规定浓度的校准气 ,分别测定仪器在额定频率和额定频率变化规定值时仪器的示值 ,分别求出与参比条件下仪器的示值之差 △Af1和 △Af2,取 △Af1、△Af2最大值为 △Amax,参照式(9)计算偏差δ。如果成套仪器包括单独的稳压电源 ,则频率的变化应在稳压电源的输入端进行。

　　4. 14 仪器工作位置倾斜对输出信号的影响

　　仪器放在试验装置上 ,处于正常工作位置 ,连续通入规定浓度的校准气 ,示值为 A0 。再使仪器分别

　　。

　　向前、后、左、右四个方向倾斜规定角度(10。±1 ) ,仪器应在每一位置待示值稳定后读数 。分别测定示值 Ai,求出与正常工作位置的变化量 △A。

　　取 △A的最大值 △Amax,由仪器偏离正常工作位置引起的偏离参照式(9)计算。

　　4. 15 干扰误差

　　4. 15. 1 原则

　　凡是被测气体中存在干扰组分(水蒸气除外) ,均应按用户要求或双方协议分别测定其干扰误差。

　　5

　　GB/T 25930—2010

　　4. 15. 2 气体的干扰误差

　　干扰误差应按用户要求或双方协议的干扰组分浓度(C)及其一半的浓度(C/2)进行测定。

　　仪器通入零点气 ,并将示值调到规定处 ,示值为 A0i,然后依次分别通入两种浓度的干扰气体 ,示值

　　分别为 Ai 及Ai(/)。分别重复三次 。若平均干扰误差为 A,干扰误差为δ,则按式(14)、式(15)分别计算δC

　　和δC/2 :

　　( 12 )

　　( 13 )

　　…………………………( 14 )

　　…………………………( 15 )

　　4. 15. 3 水蒸气的干扰误差

　　仪器通入干燥的零点校准气(其含水量体积比低于 0. 1%) ,记录示值 A0C,再使零点气通过水蒸气发生装置 ,大约产生 1. 9%~2. 0%水蒸气浓度时 ,重复测定三次 。干扰误差的计算方法与 4. 15. 2 的计算方法相同 。试验中应避免水蒸气进入仪器之前发生冷凝现象。

　　注 1: 如用鼓泡器 ,鼓泡器的温度控制在 17℃ ~18℃。

　　注 2: 制备的干扰气的准确度可低于通常制备校准气的准确度。

　　4. 16 电磁兼容性要求

　　4. 16. 1 静电放电抗扰度

　　按 GB/T17626. 2—2006规定的接触放电试验程序试验。

　　4. 16. 2 射频电磁场辐射抗扰度

　　按 GB/T17626. 3—2006规定的试验程序试验。

　　4. 16. 3 电快速瞬变脉冲群抗扰度

　　按 GB/T17626. 4—1998规定的试验程序试验。

　　4. 16. 4 浪涌(冲击)抗扰度试验

　　按 GB/T17626. 5—2008规定的试验程序试验。

　　4. 16. 5 射频场感应的传导骚扰抗扰度

　　按 GB/T17626. 6—2008规定的试验程序试验。

　　4. 16. 6 工频磁场抗扰度试验

　　按 GB/T17626. 8—2006规定的试验程序试验。

　　4. 16. 7 电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验按 GB/T17626. 11—2006规定的试验程序试验。

　　4. 17 输出接口和输出信号

　　用相应的设备检查。

　　4. 18 运输、运输贮存试验

　　包括低温贮存、高温贮存、跌落、碰撞试验 ,试验方法均按 GB/T11606—2007有关章条进行。

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