МИ 2001-89. Рекомендации. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах
(утв. НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27.07.1988)
Внимание
Документ утратил силу с 1 ноября 2002 года в связи с изданием Постановления Госстандарта России от 10.04.2002 № 143-ст. Взамен введен в действие ГОСТ 8.578-2002. Документ утратил силу с 1 ноября 2002 года в связи с изданием Постановления Госстандарта России от 10.04.2002 № 143-ст. Взамен введен в действие ГОСТ 8.578-2002. Документ введен в действие с 1 июля 1989 года.
ИСТОРИЯ ИЗМЕНЕНИЙ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИХ АКТОВ
flowchart LR n0["МИ 2001-89"]:::rst click n0 "https://bukva.ai/docs/mi-2001-89" "МИ 2001-89. Рекомендации. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах (ут" n1["ГОСТ 8.578-2002"]:::rst click n1 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-r-52418-2005" "ГОСТ 8.578-2002. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов " n2["ГОСТ 8.578-2008"]:::rst click n2 "https://bukva.ai/docs/gost-8-578-2008" "ГОСТ 8.578-2008. Межгосударственный стандарт. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах (введен в действие Приказом Ростехрегул" n3["ГОСТ 8.578-2014"]:::rst click n3 "https://bukva.ai/docs/standart-gost-8-578-2014" "ГОСТ 8.578-2014. Межгосударственный стандарт. Государственная система обеспечения единства измерений. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов " n4["Государственная поверочная схема... (от 14.12.2018 N 2664)"]:::rst click n4 "https://bukva.ai/docs/shema-2315" "Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах (утв. Приказом Росстандарта от 14.12.2018 N 2664)" n5["Государственная поверочная схема... (от 31.12.2020 N 2315)"]:::doc click n5 "https://bukva.ai/docs/shema-2315" "Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых и газоконденсатных средах (утв. Приказом Росстандарта от 31.12.2020 N 2315)" n0 --> n1 n1 --> n2 n2 --> n3 n3 --> n5 n3 --> n4 classDef rst fill:#FFEBEB,stroke:#8B0000,color:#000; classDef doc fill:#EBFFEB,stroke:#006400,color:#000; classDef notEnt fill:#FFFFEB,stroke:#FF8C00,color:#000;
Утверждены НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27 июля 1988 года
ГОСУДАРСТВЕННАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ЕДИНСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ
Дата введения 1 июля 1989 года
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ДАННЫЕ
1. РАЗРАБОТАНЫ И ВНЕСЕНЫ Государственным комитетом СССР по стандартам
М.Г. Козлов, д-р физ.-мат. наук (руководитель темы); Л.А. Конопелько, канд. техн. наук; Г.Р. Нежиховский; Л.В. Королева
2. УТВЕРЖДЕНЫ НПО «ВНИИМ им. Д.И. Менделеева» 27.07.88
3. ЗАРЕГИСТРИРОВАНЫ ВНИИМС 21.06.89
5. ССЫЛОЧНЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ
| Обозначение НТД, на который дана ссылка | Номер пункта |
|---|---|
| ГОСТ 12.2.2.03-87 | Приложение 2 |
ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ СОДЕРЖАНИЯ КОМПОНЕНТОВ В ГАЗОВЫХ СРЕДАХ
В прямоугольниках указаны виды средств измерений, обозначения групп газоаналитических задач, диапазоны значений молярной доли i-го компонента и допускаемые значения относительных погрешностей средств измерений.
Настоящие рекомендации распространяются на средства измерений содержания компонентов в газовых средах. Рекомендации устанавливают порядок воспроизведения единиц молярной доли i-го компонента (%), массовой доли i-го компонента (%), объемной доли i-го компонента (%), массовой концентрации i-го компонента (мг/м3) (далее — единиц) и передачи их размеров рабочим средствам измерений.
1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Государственная поверочная схема для средств измерений содержания компонентов в газовых средах охватывает все варианты соподчинения средств измерений, каждый из которых соответствует определенным газоаналитическим задачам и точности рабочего средства измерений. Газоаналитическая задача характеризуется компонентным составом анализируемой газовой среды, измеряемой физической величиной и диапазоном ее значений.
1.2. Воспроизведение единиц для различных газоаналитических задач осуществляют с помощью средств измерений, находящихся на разных ступенях государственной поверочной схемы. В зависимости от ступени, на которой воспроизводят единицу, газоаналитические задачи подразделяют на четыре группы: А, Б, В, Г.
Для задач группы А единицу воспроизводят с помощью государственного первичного эталона, задач группы Б — с помощью рабочего эталона, задач группы В — с помощью образцовых газоаналитических и газосмесительных установок 1-го разряда, задач группы Г — с помощью образцовых газоаналитических и газосмесительных установок 2-го разряда.
1.3. При передаче размера единиц допускается осуществлять пересчеты значений разных физических величин, характеризующих состав одной и той же газовой среды (например значения молярной доли оксида углерода в воздухе в значения массовой концентрации оксида углерода в воздухе при температуре 293,2 К и давлении 101,3 кПа).
1.4. Поверку средств измерений, которым в процессе их градуировки был передан размер единицы, допускается осуществлять с помощью образцовых средств измерений, заимствованных из других государственных поверочных схем или относящихся к другим газоаналитическим задачам данной поверочной схемы.
1.5. В методических указаниях государственная поверочная схема регламентирована в обобщенном виде. При установлении способа передачи размера единицы конкретным типам средств измерений следует руководствоваться, наряду с настоящей рекомендацией, нормативно-техническими и другими документами, содержащими сведения о характеристиках образцовых средств измерений.
1.6. При отнесении новых газоаналитических задач к группам А, Б, В, Г следует руководствоваться приложением 2.
2. ЭТАЛОНЫ
2.1 Государственный первичный эталон
2.1.1. Государственный первичный эталон воспроизводит единицы молярной доли компонентов, перечисленных в табл. 1, для задач группы А.
Характеристики государственного первичного эталона
2.1.2. Государственный первичный эталон состоит из комплекса аналитической и смесительной аппаратуры.
2.1.3. Государственный первичный эталон применяют для передачи размера единицы эталонам сравнения, образцовым газоаналитическим установкам 1-го разряда и генераторам чистых газов и газовых смесей (далее — генераторам) 1-го и 2-го разрядов.
2.2 Эталоны сравнения
2.2.1. В качестве эталонов сравнения применяют чистые газы (кислород, водород, азот, оксид углерода, метан, диоксид углерода) и газовые смеси (кислород — азот, диоксид углерода — азот, метан — азот, диоксид углерода, диоксид серы — азот, оксид азота — азот), хранящиеся в баллонах под давлением.
2.2.2. Доверительные относительные погрешности эталонов сравнения t_{\Sigma}S_{\Sigma_{0}} доверительной вероятности 0,99 составляют от 2,0 до 0,005% в диапазоне значений молярной доли i-го компонента от 1·10-4 до 99,99%.
2.2.3. Эталоны сравнения применяют для проведения международных сличений и передачи размеров единиц молярной доли компонентов для задач группы А от государственного первичного эталона рабочим эталонам, образцовым газоаналитическим установкам 1-го разряда и рабочим газоанализаторам высокой точности.
2.3 Рабочие эталоны
2.3.1. В качестве рабочих эталонов применяют наборы аналитической и смесительной аппаратуры.
2.3.2. Рабочие эталоны воспроизводят единицу молярной доли компонентов для задач группы Б.
2.3.3 Характеристики рабочих эталонов приведены в табл. 2.
Характеристики рабочих эталонов и образцовых средств измерений 0 разряда
2.3.4. Рабочие эталоны применяют для передачи размеров единиц (для задач групп А и Б) стандартным образцам газовых смесей 0 разряда, а также образцовым газоаналитическим установкам 1-го разряда и рабочим газоанализаторам высокой точности.
3. ОБРАЗЦОВЫЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
3.1 Образцовые средства измерений 0 разряда
3.1.1. В качестве образцовых средств измерений 0 разряда применяют стандартные образцы состава газовых смесей.
3.1.2. Характеристики образцовых средств измерений 0 разряда приведены в табл. 2.
3.1.3. Образцовые средства измерений 0 разряда применяют для передачи размеров единиц (для задач групп А и Б) от рабочих эталонов образцовым газоаналитическим установкам 1-го разряда и рабочим газоанализаторам высокой точности.
3.2 Образцовые средства измерений 1-го разряда
3.2.1. В качестве образцовых средств измерений 1-го разряда применяют газоаналитические и газосмесительные установки, стандартные образцы состава и генераторы чистых газов и газовых смесей.
3.2.2. Образцовые газоаналитические и газосмесительные установки 1-го разряда обеспечивают воспроизведение единиц молярной доли i-го компонента, массовой доли i-го компонента, объемной доли i-го компонента, массовой концентрации i-го компонента для задач группы В.
3.2.3. Характеристики образцовых средств измерений 1-го разряда приведены в табл. 3.
Характеристики образцовых средств измерений 1-го разряда
| Вид образцового средства измерений | Диапазон значений молярной доли определяемого компонента, % | Доверительная погрешность (\delta_{0}) при доверительной вероятности 0,95, % |
|---|---|---|
| Газоаналитическая установка | 1·10-5 — 100 | 6 — 0,01 |
| Газосмесительная установка | 1·10-4 — 99 | 5 — 0,04 |
| Стандартный образец состава чистого газа | 1·10-5 <*> - 5·10-3; 99,92 — 99,99 |
5 <*> - 2; 0,08 — 0,01 |
| Стандартный образец состава газовой смеси | 1·10-4 — 99 | 5 — 0,04 |
| Генератор чистого газа | 1·10-5 <*> - 5·10-3; 99,95 — 99,99 |
6 <*> - 2; 0,08 — 0,01 |
| Генератор газовой смеси | 1·10-5 <*> - 99 | 6 <*> - 0,05 |
<*> Нижняя граница диапазона значений молярной доли компонента может быть меньше указанной в таблице. При этом доверительная погрешность \delta_{0} будет соответственно больше указанного для нее значения.
3.2.4. Образцовые средства измерений 1-го разряда применяют для передачи размеров единиц (для задач групп А, Б и В) образцовым газоаналитическим установкам 2-го разряда и рабочим газоанализаторам средней точности. Образцовые газоаналитические и газосмесительные установки 1-го разряда применяют также для передачи размеров единиц образцовым средствам измерений 2-го разряда — стандартным образцам состава и генераторам чистых газов и газовых смесей (газосмесительные установки — только стандартным образцам состава газовых смесей).
3.2.5. Соотношение доверительных погрешностей рабочих эталонов (образцовых средств измерений 0 разряда) и образцовых средств измерений 1-го разряда должно составлять не более 1:2.
3.3 Образцовые средства измерений 2-го разряда
3.3.1. В качестве образцовых средств измерений 2-го разряда применяют газоаналитические и газосмесительные установки, стандартные образцы состава и генераторы чистых газов и газовых смесей.
3.3.2. Образцовые газоаналитические и газосмесительные установки 2-го разряда обеспечивают воспроизведение единиц, указанных в п. 3.2.2, для задач группы Г.
3.3.3. Характеристики образцовых средств измерений 2-го разряда приведены в табл. 4.
Характеристики образцовых средств измерений 2-го разряда
| Вид образцового средства измерений | Диапазон значений молярной доли i-го компонента, % | Доверительная погрешность (\delta_{0}) при доверительной вероятности 0,95, % |
|---|---|---|
| Газоаналитическая установка | 1·10-5 — 100 | 12 — 0,1 |
| Газосмесительная установка | 5·10-5 — 99 | 10 — 0,2 |
| Стандартный образец состава чистого газа | 1·10-5 <*> - 1·10-1; 97 — 99,9 |
10 <*> - 5; 3 — 0,1 |
| Стандартный образец состава газовой смеси | 1·10-4 — 99 | 10 — 0,22 |
| Генератор чистого газа | 1·10-5 <*> — 1·10-1; 97 — 99,9 |
12 <*> — 5; 3 — 0,1 |
| Генератор газовой смеси | 1·10-5 — 99 | 12 — 0,2 |
<*> См. сноску к табл. 3
3.3.4. Образцовые средства измерений 2-го разряда применяют для передачи размеров единиц (для задач групп А, Б, В и Г) рабочим газоанализаторам низкой точности. Образцовые газоаналитические и газосмесительные установки 2-го разряда применяют также для передачи размеров единиц образцовым средствам измерений 2-го разряда — стандартным образцам состава и генераторам чистых газов и газовых смесей (газосмесительные установки — только стандартным образцам состава газовых смесей).
3.3.5. Соотношение доверительных погрешностей образцовых средств измерений 1-го и 2-го разрядов должно составлять не более 1:2.
4. РАБОЧИЕ СРЕДСТВА ИЗМЕРЕНИЙ
4.1. В качестве рабочих средств измерений применяют газоанализаторы всех типов, а также другие аналитические приборы, используемые для измерений содержания компонентов в газовых средах.
4.2. Рабочие газоанализаторы, предназначенные для анализа газовых средств одинакового компонентного состава, относят к одной из трех групп точности — высокой (РСИ-1), средней (РСИ-2) и низкой (РСИ-3).
4.3. Пределы допускаемых основных погрешностей рабочих газоанализаторов приведены в табл. 5.
Характеристики рабочих газоанализаторов
4.4. Соотношение доверительной погрешности образцового средства измерений (вторичного эталона) и предела допускаемой основной погрешности рабочего средства измерений должно составлять не более 1:2,5 при контрольном допуске на поверку, составляющем не более 0,9 предела допускаемой погрешности рабочего средства измерений.
ПОЯСНЕНИЯ ТЕРМИНОВ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В НАСТОЯЩИХ РЕКОМЕНДАЦИЯХ
1. Содержание компонента — обобщенное наименование физических величин (молярной доли i-го компонента, массовой доли i-го компонента, массовой концентрации i-го компонента и др.), характеризующих химический состав газовых сред.
В настоящих рекомендациях характеристики средств измерений приведены в единицах молярной доли i-го компонента. Значения характеристик средств измерений в единицах других физических величин могут быть найдены путем пересчета с использованием справочных данных о свойствах чистых газов и газовых смесей.
Единицу физической величины (например молярной доли i-го компонента) для конкретной газоаналитической задачи воспроизводят путем косвенного измерения данной физической величины в интервале значений, характерных для этой задачи. При измерении используют уравнения, связывающие измеряемую физическую величину с другими физическими величинами, размер которых установлен независимым образом. К последним могут относиться:
масса, вместимость, давление, объемный расход газа, сила тока и другие физические величины, размер которых заимствуется из соответствующих государственных поверочных схем;
содержание компонента, воспроизводимое средством измерений, не относящимся к данной поверочной схеме (например государственным стандартным образцам состава жидкого или твердого вещества);
содержание компонента, воспроизводимое средством измерений, относящимся к другим задачам данной поверочной схемы (например молярная доля j-го компонента, воспроизводимая стандартным образцом, неадекватным анализируемой газовой среде).
К данной разновидности эталонов в настоящих рекомендациях отнесены наборы установок, позволяющих не только передавать размер единицы, полученной от государственного первичного эталона, но и воспроизводить единицу (для задач группы Б). В связи с универсальностью установок рабочего эталона, его подчиненность государственному первичному эталону по задачам группы А обеспечивает единство измерений как по задачам группы А, так и по задачам группы Б.
4. Стандартный образец состава чистого газа (газовой смеси)
К данной разновидности средств измерений отнесены чистые газы и газовые смеси, хранящиеся в баллонах под давлением. При отсутствии утвержденных типов стандартных образцов допускается использовать чистые газы (поверочные, особой чистоты и др.) и поверочные газовые смеси, характеристики которых отвечают требованиям, содержащимся в нормативно-технических документах, регламентирующих порядок и методики передачи размеров единиц.
5. Генератор чистого газа, генератор газовой смеси
К данной разновидности средств измерений отнесены переносные (возимые) устройства, предназначенные для получения чистых газов (газовых смесей).
6. Образцовые газоаналитические и газосмесительные установки
Настоящие рекомендации распространяются на образцовые газоаналитические и газосмесительные установки двух видов:
специализированные, предназначенные для решения конкретных задач;
универсального назначения, используемые для решения конкретных задач на основе методик выполнения измерений.
К образцовым газоаналитическим и газосмесительным установкам отнесены также установки высшей точности, соответствующие образцовым средствам измерений 1-го разряда (УВТ-1) и соответствующие образцовым средствам измерений 2-го разряда (УВТ-2). УВТ-1 и УВТ-2 применяют для воспроизведения единицы для задач групп В и Г соответственно.
ОТНЕСЕНИЕ ГАЗОАНАЛИТИЧЕСКИХ ЗАДАЧ К ГРУППАМ А, Б, В, Г
Отнесение новых газоаналитических задач к установленным в настоящих рекомендациях группам осуществляют, исходя из технической и экономической целесообразности централизации воспроизведения единицы, степени приоритетности задач и распространенности средств измерений, предназначенных для их решения.
К группе А (единица воспроизводится государственным первичным эталоном) следует относить газоаналитические задачи общегосударственного значения; требования к точности измерений в этих задачах, как правило, устанавливаются государственными стандартами или международными соглашениями.
Пример. Измерение молярной (объемной) доли оксида углерода в выхлопах автотранспортных средств и диапазоне от 0 до 10%. Для измерений применяют газоанализаторы, которыми оснащены автопредприятия и органы ГАИ. Эти газоанализаторы подлежат обязательной государственной поверке. Их применение в СССР регламентирует ГОСТ 12.2.2.03. Порядок измерений оксида углерода при экспорте и импорте автомобилей установлен Правилами № 15 Организации Объединенных Наций, принятыми 20.12.81.
К группе Б (единица воспроизводится рабочим эталоном) следует относить газоаналитические задачи межотраслевого характера, связанные с контролем состава распространенных в промышленности газовых сред.
Пример. Измерение объемной доли аргона в диапазоне от 0 до 20% в технологической смеси, образующейся при разделении воздуха в производстве чистых газов. Измерения осуществляются автоматическими газоанализаторами на предприятиях различных отраслей промышленности.
К группам В и Г (единица воспроизводится образцовыми средствами измерений 1-го и 2-го разрядов) следует относить задачи ограниченного распространения, решаемые преимущественно в одной отрасли.
Примером задачи группы В может служить измерение массовой концентрации амидола в воздухе. Эту задачу решают с помощью ограниченного парка газоанализаторов низкой и средней точности, для поверки которых используют образцовые генераторы 2-го и 1-го разрядов. Единицу массовой концентрации амидола (мг/м3) воспроизводят с помощью образцовой газоаналитической установки 1-го разряда (УВТ 51-А-87).
Примером задачи группы Г может служить измерение формальдегида в воздухе рабочей зоны производственных помещений. Для измерений используют газоанализаторы, подлежащие только первичной поверке, которую осуществляют с помощью образцовой газоаналитической установки 2-го разряда (УВТ 54-А-88).