INTERSTATE COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY AND CERTIFICATION
(ISC)

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ
ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

Предисловие

Цели, основные принципы и основной порядок проведения работ по межгосударственной стандартизации установлены ГОСТ 1.0-92 «Межгосударственная система стандартизации. Основные положения» и ГОСТ 1.2-97 «Межгосударственная система стандартизации. Стандарты межгосударственные, правила и рекомендации по межгосударственной стандартизации, Порядок разработки, принятия, применения, обновления и отмены»

Сведения о стандарте

1 РАЗРАБОТАН Федеральным государственным унитарным предприятием «Всероссийский научно-исследовательский институт физико-технических и радиотехнических измерений» Восточно-Сибирский филиал (ФГУП «ВНИИФТРИ» Восточно-Сибирский филиал) Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

2 ВНЕСЕН Управлением метрологии Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии Российской Федерации

3 ПРИНЯТ И ВВЕДЕН В ДЕЙСТВИЕ Межгосударственным Советом по стандартизации, метрологии и сертификации (протокол № 36 от 11 ноября 2009 г.)

За принятие проголосовали:

4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 30 июня 2010 г. № 129-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 8.547-2009 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации

5 ВЗАМЕН ГОСТ 8.547-86

Информация о введении в действие (прекращении действия) настоящего стандарта публикуется в ежемесячно издаваемом указателе «Национальные стандарты».

Информация об изменениях к настоящему стандарту публикуется в ежегодно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты», а текст этих изменений и поправок - в ежемесячно издаваемых информационных указателях «Национальные стандарты». В случае пересмотра или отмены настоящего стандарта соответствующая информация будет опубликована в ежемесячно издаваемом информационном указателе «Национальные стандарты»

Содержание

ГОСТ 8.547-2009

Государственная система обеспечения единства измерений

ГОСУДАРСТВЕННАЯ ПОВЕРОЧНАЯ СХЕМА
ДЛЯ СРЕДСТВ ИЗМЕРЕНИЙ ВЛАЖНОСТИ ГАЗОВ

State system for ensuring the uniformity of measurements.
State verification schedule for means measuring humidity of gases

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на государственную поверочную схему для средств измерений влажности газов (см. рисунок А.1) и устанавливает назначение государственного первичного эталона единиц влажности газов (далее - государственный первичный эталон), его метрологические характеристики, состав и порядок передачи размеров единиц: относительной влажности газов - процент (%), молярной (объемной) доли влаги - миллионная доля (млн^-1), температуры точки росы/ инея - градус Цельсия (°С) от государственного первичного эталона с помощью вторичных и рабочих эталонов средствам измерений с указанием погрешностей и основных методов поверки.

Взаимосвязь различных единиц влажности газов и формулы пересчета приведены в таблице Б.1.

2 Термины, определения и обозначения

2.1 В настоящем стандарте применены термины с определениями в соответствии с [1] и [2].

2.2 В настоящем стандарте применены следующие обозначения:

φ - относительная влажность газа;

T_d - температура точки росы/инея, К;

х_n - молярная доля влаги;

x_nw - молярная доля влаги в состоянии насыщения;

x_v -объемная доля влаги;

e_v - давление чистого водяного пара, Па;

e_vw - давление чистого насыщенного водяного пара, Па;

f_v - повышающий коэффициент влажного газа;

n_v - количество вещества водяного пара, моль;

n_a - количество вещества сухого газа, моль;

V_v - парциальный объем водяного пара, содержащегося во влажном газе, м³;

V - объем влажного газа, м³;

Р - давление влажного газа, Па;

T - температура влажного газа, К.

3 Государственный первичный эталон

3.1 Государственный первичный эталон предназначен для воспроизведения и хранения единиц относительной влажности газов, молярной доли влаги, температуры точки росы/инея и передачи размера их единиц с помощью рабочих эталонов средствам измерений в целях обеспечения единства измерений влажности газов.

3.2 В основу измерений величин влажности газов должны быть положены размеры единиц, воспроизводимые государственным первичным эталоном.

3.3 Государственный первичный эталон состоит из комплекса следующих средств измерений:

- эталонный генератор влажного газа (метод двух давлений - при воспроизведении единицы относительной влажности газа, метод фазового равновесия - при воспроизведении единиц температуры точки росы/инея и молярной доли влаги) для положительных температур;

- эталонный генератор влажного газа (метод двух давлений - при воспроизведении единицы относительной влажности газа, метод фазового равновесия - при воспроизведении единиц температуры точки росы/инея и молярной доли влаги) для отрицательных температур;

- генератор сухого газа;

- комплекс аппаратуры и средств подготовки газа;

- набор прецизионных гигрометров для контроля стабильности работы эталонных генераторов влажного газа;

- измерительно-вычислительный комплекс.

3.4 Государственный первичный эталон воспроизводит размеры единиц влажности газов при температуре от минус 60 °С до плюс 90 °С.

3.5 Диапазон значений относительной влажности газов φ, воспроизводимых эталоном, составляет от 5% до 98%.

Диапазон значений молярной доли влаги х_n, воспроизводимых эталоном, составляет от 0,6 до 700·10³ млн^-1.

Диапазон значений температуры точки росы/инея T_d, воспроизводимых эталоном, составляет от минус 79 °С до плюс 90 °С.

3.6 Государственный первичный эталон обеспечивает воспроизведение следующих единиц и передачу их размеров:

- относительная влажность газа φ со среднеквадратичным отклонением результата измерений S, не превышающим 0,05 % при 15 независимых измерениях; неисключенной систематической погрешности Θ, не превышающей 0,1 % - при положительных и 0,2 % - при отрицательных температурах (при доверительной вероятности Р = 0,99); стандартной неопределенности, оцениваемой по типу А, и_А, не превышающей 0,05 % при 15 независимых измерениях; стандартной неопределенности, оцениваемой по типу В, и_в, не превышающей 0,04 % - при положительных и 0,08 % - при отрицательных температурах;

- молярная доля влаги х_п со среднеквадратичным отклонением результата измерений S_O, не превышающим 0,3 % при 15 независимых измерениях; неисключенной систематической погрешности Θ_О - от 0,13 % до 1,4 % (при доверительной вероятности Р = 0,99); стандартной неопределенности, оцениваемой по типу А, и_Ао, не превышающей 0,3 % при 15 независимых измерениях; стандартной неопределенности, оцениваемой по типу В, и_во, от 0,05% до 0,58 %;

- температура точки росы/инея Т_d со среднеквадратичным отклонением результата измерений S, не превышающим 0,05 °С при 15 независимых измерениях; неисключенной систематической погрешности Θ от 0,04 °С до 0,08 °С (при доверительной вероятности Р = 0,99); стандартной неопределенности, оцениваемой по типу А, и_А, не превышающей 0,05 °С при 15 независимых измерениях; стандартной неопределенности, оцениваемой по типу В, и_в, от 0,02 °С до 0,03 °С.

3.7 Для обеспечения воспроизведения размеров единиц влажности газов с указанной точностью должны быть соблюдены правила хранения и применения эталона, утвержденные в установленном порядке.

3.8 Государственный первичный эталон применяют для передачи размера единиц относительной влажности газа, молярной доли влаги, температуры точки росы/инея вторичным эталонам, рабочим эталонам 1-го разряда, рабочим средствам измерений методами сличений с помощью компаратора, методом прямых измерений.

4 Вторичные эталоны

4.1 В качестве вторичных эталонов используют генераторы влажного газа, воспроизводящие размер одной или нескольких единиц, воспроизводимых государственным первичным эталоном в диапазоне измерений:

- относительной влажности газа от 5 % до 98 %;

- молярной (объемной) доли влаги от 0,6 до 700·10³ млн^-1;

- температуры точки росы/инея от минус 79 °С до плюс 90 °С.

4.2 Пределы допускаемых погрешностей вторичных эталонов, в зависимости от рабочей температуры, составляют:

- абсолютных погрешностей Л относительной влажности газа от 0,2 % до 0,5 %;

- относительных погрешностей А молярной (объемной) доли влаги от 1,0 % до 2,0 %;

- абсолютных погрешностей А температуры точки росы/инея от 0,1 °С до 0,2 °С.

4.3 Вторичные эталоны применяют для передачи размеров единиц относительной влажности газов, молярной (объемной) доли влаги, температуры точки росы/инея рабочим эталонам 1-го разряда методом сличения с помощью компаратора и высокоточным рабочим гигрометрам - методом прямых измерений.

5 Рабочие эталоны

5.1 Рабочие эталоны 1-го разряда

5.1.1 В качестве рабочих эталонов 1-го разряда применяют генераторы влажного газа в диапазоне измерений:

- относительной влажности газа от 5 % до 100 %;

- молярной (объемной) доли влаги от 0,6 до 700·10³ млн^-1;

- температуры точки росы/инея от минус 79 °С до плюс 90 °С.

5.1.2 Пределы допускаемых погрешностей рабочих эталонов 1-го разряда, в зависимости от рабочей температуры, составляют:

- абсолютных погрешностей Δ относительной влажности газа от 0,5 %до 1,0 %;

- относительных погрешностей Δ молярной (объемной) доли влаги от 1,5 % до 3,0 %;

- абсолютных погрешностей Δ температуры точки росы/инея от 0,2 °С до 0,5 °С.

5.1.3 Рабочие эталоны 1-го разряда применяют для поверки эталонных динамических и статических генераторов влажного газа 2-го разряда методом сличения с помощью компараторов, эталонных гигрометров 2-го разряда - методами прямых измерений и рабочих гигрометров - методом прямых измерений и методом косвенных измерений.

5.2 Рабочие эталоны 2-го разряда

5.2.1 В качестве рабочих эталонов 2-го разряда используются генераторы и гигрометры влажного газа в диапазоне измерений:

- относительной влажности газа от 5 % до 100 %;

- молярной (объемной) доли влаги от 0,6 до 700·10³ млн^-1;

- температуры точки росы/инея от минус 79 °С до плюс 90 °С.

5.2.2 Пределы допускаемых погрешностей рабочих эталонов 2-го разряда, в зависимости от рабочей температуры, составляют:

- абсолютных погрешностей Δ относительной влажности газа от 1,5 % до 3,0 %;

- относительных погрешностей Δ молярной доли влаги от 3 % до 6 %;

- абсолютных погрешностей Δ температуры точки росы/инея от 0,6 °С до 1,5 °С.

5.2.3 Рабочие эталоны 2-го разряда применяют для поверки рабочих средств измерений методами прямых измерений и методом непосредственного сличения.

6 Рабочие средства измерений

6.1 В качестве рабочих средств измерений применяют гигрометры и гигрографы влажного газа различных типов в диапазоне измерений:

- относительной влажности газа от 5 % до 100 %;

- молярной (объемной) доли влаги от 0,6 до 700·10³ млн^-1;

- температуры точки росы/инея от минус 79 °С до плюс 90 °С.

6.2 Пределы допускаемых погрешностей рабочих средств измерений, в зависимости от рабочей температуры, составляют:

абсолютных погрешностей Δ относительной влажности газа от 0,5 % до 25,0 %;

относительных погрешностей Δ молярной (объемной) доли влаги от 1,5% до 10,0 %;

абсолютных погрешностей Δ температуры точки росы/инея от 0,2 °С до 3,0 °С.

Приложение А
(обязательное)
Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов

А.1 Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов представлена на рисунке А.1.

Рисунок А.1 - Государственная поверочная схема для средств измерений влажности газов

Приложение Б
(справочное)

Формулы взаимного пересчета величин влажности газов

Б.1 Формулы взаимного пересчета величин влажности газов представлены в таблице Б.1.

Таблица Б.1 - Формулы взаимного пересчета величин влажности газов

Примечание - В формулы взаимного пересчета величин влажности газов (см. таблицу Б.1) входят давление насыщенного водяного пара e_vw и повышающий коэффициент f_v, характеризующий отклонение молярной доли влаги реального влажного газа от молярной доли влаги для модели «идеальный газ» [2]. Значения этих величин можно определить, используя справочные данные [4] - [18].

Библиография

Ключевые слова: влажность газов, относительная влажность газов, молярная (объемная) доля влаги в газе, температура точки росы/инея, генератор влажного газа, гигрометр, государственный первичный эталон, государственная поверочная схема, вторичный эталон, рабочий эталон, рабочее средство измерения