ICS 71.040.40 G 86
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T358612018/IS0/TS14167:2003
气体分析 校准用混合气体使用过程中的一般质量保证 指南
Gas analysis-General quality assurance aspects in the use of calibration gas
mixturesGuidelines
(ISO/TS14167:2003,IDT)
2018-09-01实施
2018-02-06发布
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/T35861—2018/ISO/TS14167:2003
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准使用翻译法等同采用ISO/TS14167：2003《气体分析 校准用混合气体使用过程中的一般
质量保证指南》。
本标准由中国石油和化学工业联合会提出。 本标准由全国气体标准化技术委员会气体分析分会（SAC/TC206/SC1)归口。 本标准起草单位：西南化工研究设计院有限公司、天津联博化工股份有限公司、大连大特气体有限
公司、广东华特气体股份有限公司、上海华爱色谱分析技术有限公司。
本标准主要起草人：赵帅德、薛定、曲庆、李福芬、傅铸红、杜汉盛、方华。
一 GB/T358612018/ISO/TS14167:2003
气体分析校准用混合气体使用过程中的一般质量保证指南
1范围
本标准提供了气体分析领域的质量保证指南，以获得具有有效测量不确定度的分析结果。 本标准规定了用校准混合气在进行气体分析及后续确认/认证、以及气体分析仪器分析性能检测时
应采用的质量保证指南。本标准规定程序的总体目标是确保来自不同国家和组织的气体组成测量结果是可靠的、可比较相互一致的
本标准特别阐述了测量不确定度和溯源性的概念并作为测量结果不确定度的有效质量保证工具。 本标准还给出了确定和估算最终结果的测量不确定度分量以及如何结合测量不确定度要素以获得合成不确定度的指南。
2术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
2.1
溯源性 traceability 通过一条具有规定不确定度的不间断的比对链，使测量结果或测量标准值能够追溯到规定的标准，
通常它是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的。
注1：不间断的比对链称为“可追溯链” 注2：校准混合气最好可溯源到一级标准混合气。 [VIMi]]
2.2
不确定度（测量的）uncertainty（ofmeasurement）用于表征合理赋予被测量的值的分散性，与测量结果相关联的参数。 注1：此参数可以是标准差或其倍数，或说明了置信水平的区间的半宽度注2：测量不确定度通常包含多个分量。其中一些分量可由一系列测量结果的统计分布估算，并以实验标准差表
征。其他分量则可基于经验或其他信息的假定概率分布来估算，也可以实验标准差表征。
注3：测量结果应理解为被测量之值的最佳估计值，全部不确定度分量均贡献给了分散性。包括那些由系统效应
（如，与修正值和标准相关的)引起的分量。 注4：不确定度可用标准不确定度，或乘以包含因子后用扩展不确定度表达， [来源于GUM[2]]
2.3
认证值的不确定度 uncertaintyof acertifiedvalue 附于认证量值的估计，表征真值以一定置信水平落在该范围内。 [ISOGuide30:1992[3]]
2.4
校准混合气体 calibrationggas mixture 具有足够稳定性和均匀性的混合气体，其组成用于测量仪器的校准以及测量或气体分析方法的
确认。
注：校准混合气等同于物理计量学中的测量标准
1 GB/T35861—2018/ISO/TS14167:2003
[ISO 7504:2001[4]]
2.5
标准混合气 referencegasmixture 组成极其准确且稳定的校准混合气，用作得到其他组成数据的参考标准。 注：标准混合气类似于参考标准。 [ISO 7504:2001E4]]
2.6
一级标准混合气 primary reference gas mixture 被指定或被广泛接受的具有最高质量水平标准混合气，注1：一级标准混合气类似于一级标准。 注2：一级标准混合气通常用于与类似组成的其他混合气进行比较，以确保通过比较得到二级标准混合气。 注3：有时国家计量机构将一级标准混合气指定为测量基准，从而成为公认的一级标准混合气。 [ISO 7504:20014]]
2.7
二级标准混合气 secondary reference gas mixture 通过与一个或几个相似组成的一级标准混合气的比较而被赋值的标准混合气。 注1：二级标准混合气类似于二级标准。 注2：二级标准混合气可用作校准用混合气，并且能潮源到一级标准混合气， [ISO 7504:20014]]
2.8
稳定性 主stability 混合气的属性，指在规定的贮存或使用条件下和在规定的压力和温度范围及规定时间（最长贮存
期)内混合气的组成保持在规定的不确定度范围内的特性。
注：应对每个目标组分规定不确定度范围。 [ISO 7504:2001[4]]
2.9
均匀性 homogeneity 混合气体的所有组分在其所占的空间内处于均匀分布状态注：除非另有说明，通常认为混合气体的组分在其所占空间内是均匀的，不随时间变化 [ISO7504:20014]]
2.10
确认 validation 通过提供的客观证据对特定的预期用途或应用的要求已得到满足的认定。 注1：在设计和开发中，确认关注的是对某产品进行检验的过程，以确定该产品符合用户要求。 注2：确认通常是在指定的运行条件下对最终产品而言。这在早期阶段可能有必要。 注3：术语“已确认"用于表示相应状态。 注4：有不同预期用途时可进行多次确认注5：在气体组成分析中，确认是指使用的方法与目标的一致性。 [ISO 7504:2001[4]]
2.11
验证 verification 通过提供的客观证据对规定的要求已得到满足的认定注1：在设计和开发中，验证关注的是对某活动结果进行检验的过程，以确定该活动符合规定要求注2：术语“已验证”用于表示相应状态。 注3：在气体组成分析中，验证是指单一结果与用独立方法测量结果的一致性， 2 GB/T358612018/ISO/TS14167:2003
[ISO 7504:2001[4]]
3用比较法进行气体分析
严格的质量控制证明所得结果与以下测量的结果一致时，单一测量结果的可接受度增高：
其他实验室对类似样气进行的测量：同一实验室之前对类似样气进行的测量；之前对其他样气进行的测量。
建立不同测量系统间的关联时，应确定这些关联（可追潮链）及其强度（不确定度）。下面的条款将
阐述这些概念以及测量过程中各步骤的质量控制事宜。
校准混合气的制备应采用静态法或动态法：
ISO6142[51描述了称量法制备完全气态的混合气； ISO61446]描述了静态体积法制备混合气； ISO6145[7-151的各个部分涉及多种动态混合气制备方法
根据上述任一方法制备的混合气都将含有所述组成和不确定度评估给定方法制备的混合气在用作校准混合气前应先进行验证。ISO6143[16]规定的比较法可用于多
数情况下的验证目的。
ISO6141-17描述了校准混合气证书的内容图1给出了用比较法进行气体分析的示意图。文本框中的数字是指标准文献中的标准资料号
?
校准用混合气体 (见[5]、[6]、[7]至[15]]
μ=1
评估测得的组成 (见[16])
报告并建立文档
测量 (见 [16])
引入样气
(见 [17])
图1比较法气体分析示意图
4不确定度
4.1概述
气体分析的主要任务是确定气体的组成，即测量底气中指定的一种或多种组分（分析物）的含量。 本条款主要规定了评估和表达气体组成分析结果的不确定度的指南。但相同的原则和程序也可用于评估和表达校准混合气制备或其他气体分析活动如直接测量气体物理-化学特性等的结果的不确定度。
分析过程的不确定度是根据两种根本不同的方法确定的，包括：
分步法（也叫自下而上法），通过合成各种与总体程序组成模块或主要误差来源相关的分量计算得出不确定度；直接法（也叫自上而下法），通过测量已知组成的气体所得结果的分布直接确定分析过程的不确定度。
分步法（见4.2）要求彻底地审查分析过程并合理地评估不确定度分量。其主要工具是基于测量或
制备过程的适当数学模型的不确定度估算表和不确定度的传递分析。
直接法（见4.3)要求有适当的标准气或标准分析方法。另外，要在适当的可重复条件下进行比较
3 GB/T35861—2018/ISO/TS14167:2003
测量。 4.2分步法
本标准试图通过确定分析程序的不确定度分量评估分析程序所得结果的不确定度。对每一个不确定度分量进行评估，确定它的贡献量，再根据GUM2}规定的原则将其合成。本标准要求使用者根据下列步骤建立详细的不确定度评估程序表：
a）将分析过程分解为一系列设计较好的步骤，如，样气预处理，测量，数据评估等。 b）对于每一个步骤，确定并列举出全部可能影响其结果以提高不确定度的因素。 注1：对每个确定的系统误差来源进行校正，而对总体不确定度估算表的贡献量即为校正的不确定度。 注2：ISO/TC156技术委员会编制的一些国际标准中给出了不确定度来源及其相关性评估的合成表。51-C61-C71-16] 注3：为提高结果的有效性，存在认可的测量标准时应显示结果对于测量标准的溯源性。
确定的不确定度中，一些对分析方法的不确定度有较大影响，而另一些只有很小影响。为确定
c）
影响大小，此时应估计每一个不确定度来源对最终的合成标准不确定度的贡献量。每个确定的不确定度此时都要被分为合成相对标准不确定度重要的不确定度或不重要的不确定度。应忽略被归类为不重要的不确定度（不重要的不确定度一般应是对合成标维不确定度的贡献量低于10%的不确定度）
d）对于被归类为重要的不确定度来源，设计数学模型，将分析过程的最终结果描述为输入参
数（重要不确定度）r：（i=1，2，，N），如样气流量、压力温度、回收率、测得的仪器响应、响应函数参数、转换因子、以及校正等的函数，见式（1）：
y=f(ria2r
.( 1
"
e）对每个重要的不确定度来源，评估其对最终结果的标准不确定度的贡献量u；（y）。这要么
是一系列重复测量的结果（A类不确定度）的标准偏差，要么是表达现有各个量值信息的假定分布（B类不确定度）的标准偏差，a对最终总不确定度的贡献量为u：（y），它是由根据d步骤建立的数学模型给出的敏感系数c以及相应输入量的标准不确定度u（：）确定的，见式 (2) :
ur(y)=lc:lu(;)
（2)
af
其中，c;=ax
f）考虑e)步骤确定的不同的不确定度贡献量u：（y）和u；（y）之间可能存在的相关性，如由使用
相同测量标准引起的相关性。如果确定相关性有较大影响，则应估算相应的协方差u，（y），见式(3)：
u;;(y)=c;cju(r;,)
..(3)
g） 通过各标准不确定度分量的平方和及其可能的协方差的加合计算最终结果V的合成标准不
确定度u（y），见式（4）：
ccju(r)
ciu(a;)+2
u(y)=
2
.....(4)
4.3直接法
直接法中，将分析过程用于适用的标准样气，并将所得结果与标准样气相应的标准值比较。或者，
将适用的标准气同时用于需要验证的分析方法和已经确认的标准分析方法并比较所得的结果。这一比较可实现双重目的：
a） 通过将重复测量的结果与相应的标准值比较可检测出一些重要的分析偏差。另外还可推出适
当的偏差校正方法。
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