ICS 71.100.20 G 86
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T35530—2017/IS0/TS29041:2008
混合气体 称量制备 组分相关性控制 Gas mixturesGravimetric preparation-Mastering correlations in composition
(ISO/TS29041:2008,IDT)
2018-07-01实施
2017-12-29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/T35530—2017/ISO/TS29041:2008
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/TS29041：2008《混合气体称量制备组分相关性控制》。 与本标准中规范性引用的国际文件有一致性对应关系的我国文件如下：
GB/T5274一2008气体分析校准用混合气体的制备称量法（ISO6142：2001，IDT）。 本标准与ISO/TS29041：2008（E)相比，做了下列编辑性修改：
将技术勘误的内容纳人正文，即表8中将“不考虑相关性的U（值）”修改为“不考虑相关性的u (值）”。 修正了ISO/TS29041：2008中的错误，即将式（A.9）中*
.aG，,"ax"改为 aG,
."改为 ap:
-
ap;
ap;
ap:
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（SAC/TC206)归口。 本标准起草单位：西南化工研究设计院有限公司、中国计量科学研究院、四川大学、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：何道善、韩永志、彭国华、陈雅丽、廖恒易、杜汉盛、方华、张军、赵蓉、方艾黎。
1 GB/T35530—2017/ISO/TS29041:2008
混合气体 称量制备 组分相关性控制
1范围
本标准对ISO6142称量法制备混合气体中的有关固有因素和数据处理中相关性的影响进行了讨论和说明。
本标准中所有计算都以合成天然气的制备为例，其目标组成为：氮1.4%（摩尔分数），二氧化碳 1.8%（摩尔分数），乙烷9.4%（摩尔分数），丙烷3.4%（摩尔分数），正丁烷1%（摩尔分数），甲烷83% （摩尔分数）。
该例中，所有与混合气体的可行性、制备程序的选择以及称量步骤和顺序的相关事项与ISO6142 中的规定一样。对于基本不确定度来源的相关估算和各制备用气体的纯度表的相关规定也如此。
本标准中所有计算都采用附录A中阐述的计算原理、工具以及算法。为了简化篇幅，计算中使用的矩阵变换、矩阵求逆、矩阵演算等程序步骤并不是在每次使用时都具体展开说明。
规范性引用文件
n
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文
件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单)适用于本文件
ISO6142气体分析校准用混合气体的制备称量法（Gasanalysis一Preparationofcalibration gas mixtures-Gravimetric method)
3符号和术语缩写说明
CV; CV G J m mg mm m: M: M Q U(α) u(r) u(pi,p,) 数值p：的方差（ij)或p，和p,协方差（i≠j）
气体组分i的热值，i=1，，n 混合气体的热值描述被测变量的模型方程体系雅可比矩阵质量由称量获得的混合气体气瓶中气体组分的质量对应充装步骤完成后，混合气体气瓶和参比气瓶的质量差对应充装步骤完成后，混合气体气瓶和参比气瓶修正后的质量差（修正值）气体组分i的摩尔质量，i=1，，n 混合气体的摩尔质量转移矩阵数值的扩展不确定度数值的标准不确定度
浮力修正值（见注）气瓶膨胀的修正值天平示值的不确定度（累计估算值）
uB Uu cxp um
1 GB/T35530—2017/ISO/TS29041:2008
抽空后气瓶内残余气体的修正值 -组结果或参数的方差/协方差矩阵由称量获得的某一组分的质量分数最终混合气体中组分i的摩尔分数，i=1，，n 称量制备法中所用的纯气体i中气体组分k的摩尔分数
UR V Wx X: P.E 注：ISO6142中使用带小写字母"u"的组合符号（例如u）表示各个变量（不确定度除外），即对称量法制备混合气
体过程中各影响测量精度的因素做的修正值，如浮力影响。本标准同样沿用ISO6142中各变量符号。读者应注意不要混淆数值和数值不确定度。例如，uB的不确定度是u（uB）。
称量制备混合气体
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对于本例中列举的称量步骤和顺序，，的数值及其不确定度（见表1）可从原始数据和不确定度来
源估计得到。各修正值及其不确定度的估算与ISO6142中氮中一氧化碳的示例一样
表1 混合气体组分称量数据及其不确定度
组分乙烷 50.000 21 65.999 937 73.999 78 345.998 422 0.299
质量及其不确定度 m=m [g] um [g] μ [g] Uep Lg] r g] u(mm)[mg] 0.015 (um)[mg]
真空 50.000 21 37.999 302 7.999 707 0.011
丙烷
甲烷
正丁烷
二氧化碳
氮
0.731 0.001 19
0.157
0.052
0.065 0.001 1 0.051 58
0.13
0.007 45 0.005 66
0.00745 0.009 84
0.015 9 0.003 3 0.06 2.3 0.13 9.16 1.9
0.001 49
0.020 2 2.3 0.025 0.86
0.015 1 2.3 0.028
0.015 2.3 0.019
0.019 3 2.3 0.014
0.010 8 2.3 0.003
2.3
u (ug)[mg] 0.019 u (ue)[mg] u(ur)[mg m [g] 49.996 660 38.161 962 7.269 897 49.708 660 66.063 267 74.065 880 346.199 202 u(m)[mg] 2.300 128
2.300 124
2.300 027
2.300 127
2.455 735 2.300 220 9.634 630
以下推理适用于可能存在的相关性：假设u是一常见分布的一个随机变量，每一次得到的值都在该分布上。在该假设下，由于获得的值都是独立的，因此无需考虑相关性。uB估算值的不确定度来源都是一样的，即压力、温度和湿度，这会导致相关性，但ISO6142并没有对这些不确定度共同来源进行量化。没有理由假设uex估算值存在相关性，仅须对甲烷进行一次残余气体的修正（ur）。对于mm，由于使用相同的配平体，因此存在明显的相关性，但是其加合影响结果无从得知（除了某些特殊情况以外），通常，这些相关性都较小，实际上可以忽略不计。为了说明方法的原理，对相关性显著的地方仍将其考虑在内。数据表相应的方差-协方差矩阵见表2。
2 GB/T35530—2017/IS0/TS29041:2008
表3（续）
V 正丁烷丙烷乙烷二氧化碳
正丁烷 10.581 154 5.290 568 5 10.580 694 5.290 125 6 0.000 225
乙烷 0.000 225
氮 0 0 0 6.030 408 11.321 195 5.290 787 98.117 112
丙烷 5.290 568 5
甲烷 0.000225
二氧化碳
0 0
-
0
5.290 125 6 10.580 712
5.290361 11.320 769 6.030 408
0.000 225
0 0 0.000 225
0 0 0
5.290 361
0 5.290 787 01
氮甲烷
0 0.000 225
0
5 单位换算
上述气体组成以各气体组分的质量表示，单位为克（不确定度的单位为毫克），现在应将其换算成摩尔分数（mol/mol）。 各组分的纯度数据也以摩尔分数为单位分别在表列出。 单位换算采用CON VERT1进行，换算所得的摩尔分数和方差-协方差矩阵如表4所示。相关数学计算的背景知识具体请参阅ISO14912[2]
表4 混合气体中气体组分质量分数及其不确定度的方差-协方差矩阵
甲烷
正丁烷 0.009 971 64 0.034 308
丙烷
氮 0.013 989 9 0.830 732 1
乙烷 0.0927991 8.684X106 3.938X106 5.947X10
二氧化碳 0.018 198 9
wg u (wg) 2.868 7X10 4.506 5
1.167X105
V 正丁烷丙烧乙烷二氧化碳 5.76 X1013 2.13X1012 4.38×1012 1.55 X1011 1.07 × 1011 3.08X1012
丙烷
乙烷
二氧化碳
氮
甲烷
正丁烷
8.23X10 4.02×10-12 2.21X1012 5.76×1013 4.42X1013 7.44X1012
2.03X1011 1.20×1012 2.13X1012 1.63X1012 1.88×1011
4.02X10
2.21×1012 1.20×1012 7.54×1011 4.38X1012 4.00 X 1012 7.60×1011
4.42×1013 1.63×1012 4.00×1012 1.07×1011 3.54X1011 3.07X1011 7.44X1012 1.88×1011 7.60×1011 3.08X1012 3.07×1011 1.36X1010
氮甲烷
6 纯度数据包
制备混合气体用的气体组分的纯度数据矩阵及其相应的不确定度分别在表5和表6中给出，单位
为μmol/mol。
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