GB/T25476-2010
可调谐激光气体分析仪
Tunablelasergasanalyzer
- 中国标准分类号(CCS)N53
- 国际标准分类号(ICS)71.040.01
- 实施日期2011-05-01
- 文件格式PDF
- 文本页数14页
- 文件大小413.08KB
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可调谐激光气体分析仪
国家标准 GB/T25476一2010 可调谐激光气体分析仪 Tunablelasergasanalyzer 2010-12-01发布 2011-05-01实施 国家质量监督检验检疫总局 发布 国家标准化管理委员会国家标准
GB/T25476一2010 目 次 前言 范围 规范性引用文件 术语和定义 要求 试验条件 试验方法 检验规则 10 标志,包装,运输和贮存 质量保证期
GB/T25476一2010 前 言 本标准由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
本标准由聚光科技(杭州)有限公司负责起草,杭州电子科技大学、上海市计量测试技术研究院 北京北分麦哈克分析仪器有限公司、北京分析仪器研究所等参加起草
本标准主要起草人:王健、陈人、郭晓维、王欣媛、蔡建华、郭肇新、马雅娟
GB/T25476一2010 可调谐激光气体分析仪 范围 本标准规定了可调谐激光气体分析仪的要求,试验方法、检验规则、包装、,运输、贮存等
本标准适用于使用可调谐半导体激光吸收光谱技术测量混合气体或蒸气中某一种或几种气体组分 浓度的可调谐激光气体分析仪以下简称仪器. 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
GB/T191一2008包装储运图示标志(IsO780:1997,MOoD GB/T28292002周期检验计数抽样程序及表(适用于对过程稳定性的检验》 GB4793,12007测量、控制和试验室用电气设备的安全要求第1部分;通用要求(IEc61o10-1 2001,IDT GB7247.1一2001 激光产品的安全第1部分;设备分类、要求和用户指南(IEc60825-1:1993, DT) GB/T11606-2007 分析仪器环境试验方法 GB/T13384一2008机电产品包装通用技术条件 GB/T17626.22006电磁兼容试验和测量技术静电放电抗扰度试验(IEC61000-4-22001. DT) GB/T17626.3一2006电磁兼容试验和测量技术射频电磁场辐射抗扰度试验(idtIEC61000-43 2002) GB/T17626.4一2008电磁兼容试验和测量技术电快速瞬变脉冲群抗扰度试验(IEBC61000-4-4 2004,IT GB/T17626.5一2008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/T17626.11一2008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 GB/T18268一2000测量、控制和实验室用的电设备电磁兼容性要求(idtIEC61326-1:1997 GB/T18403.1 -2001气体分析器性能表示第1部分:总则eqIEC61207-1;1994) 术语和定义 GB/T18403.12001定义的术语以及下列术语及定义适用于本标准 3.1 可调谐半导体激光吸收光谱技术TunableDiodeLaserAbs0 wnptimSpetrnspy 通过改变半导体激光器工作电流或工作温度等参数调谐激光输出波长,扫描被测气体得到某一条 或 -簇吸收谱线的吸收光谱,这里的吸收光谱包括了直接吸收光谱、波长调制光谱、频率调制光谱或腔 增强吸收光谱等,通过分析该吸收光谱就可获得被测气体的浓度信息
GB/T25476一2010 3.2 可调谐激光气体分析仪tunablelasergasanalyzer 采用可调谐半导体激光吸收光谱技术测量混合气体或蒸气中某一种或几种气体组分浓度的气体分 析仪
激光光源lasersouree 仪器中的激光光源包括半导体二极管激光光源、量子级联激光光源,外腔半导体激光光源等可调谐 半导体的激光光源
激光器的调谐范围一般小于lcm" 3.4 透过率transmittanee 探测激光经过被测环境后出射的光强度与人射到被测环境光强度的比值
? 最小工作透过率ratedminimmtransmittance 当透过率下降导致被测气体浓度测量误差等于线性误差时,对应的气体透过率数值即为仪器的最 小工作透过率
3.6 被测气体温度变化误差temperatureluctuationerror 由被测气体温度变化引起的测量误差
3.7 被测气体压力变化误差pressureluctuationerror 由被测气体压力变化引起的测量误差
3.8 激光安全lasersafety 指仪器在制造和使用过程中人员的安全
要求 工作条件 仪器在表1规定的工作条件下应能正常工作
表1工作条件 序号 影响量 单位 正常工作条件 C 环境温度 540 % 相对湿度 90 大气压力 kPa 70.0106.0 阳光辐射 无直接照射 空气流速 m/s 00.5 外界电场、磁场、电磁场 按制造商规定 工作位置 按制造商规定 按制造商规定 通风 机械振动 按制造商规定 10 有害性气体 按制造商规定 电源电压 额定电压士10% 11 12 电源频率 Hz 额定频率士2%
GB/T25476一2010 4.2外观要求 4.2.1仪器应保持清洁,不得有污物积垢 4.2.2仪器表面应光洁平整,不得有锈蚀现象
4.2.3仪器零件结合处应整齐,无毛刺、锐棱和粗糙不平现象,刚性连接部件不得松动
4.2.4仪器所有的铭牌及标志应清楚、持久
4.3输出接口和输出信号 仪器应具备相应的信号输出接口,信号输出应包括模拟量和/或数字量
4.4性能要求 4.4.1线性误差 仪器的线性误差应从下列数值中选取: 士1%F.S、士1.5%F.S、士2%F.S、士2.5%F.S、士3%F.S
注F.s表示满量程
4.4.2重复性 仪器的重复性从下列数值中选取 0.5%,0.75%、1.0%、1.25%、1.5%,2.5%
4.4.3输出波动 在规定时间内,仪器输出信号的波动应不超过线性误差的三分之一 4.4.4零点漂移和量程漂移 仪器连续运行规定的时间间隔,其零点漂移量和量程漂移量应从下列数值中选取 士1%F.s,士1.5%F.s,士2%F.s,士2.5%F.s,士3%F.s
时间间隔应从以下数值中选取;24h、3d、7d
4.4.5预热时间 预热时间由制造商根据仪器类别优先在下列数值中选取
30min、lh、3h
4.4.6滞后时间、上升时间和下降时间 仪器的滞后时间、上升时间和下降时间应在下列时间中选取: 滞后时间:0.5 s、5s、10s; 上升时间:1s、2s,10s、20s; 下降时间:1s,2s、10s,20s 注;响应时间T为滞后时间和上升时间或下降时间)之和
透过率变化误差 4.4.7 透过率变化对仪器引起的误差应不大于仪器的线性误差
4.4.8最小工作透过率 制造商应对仪器的最小工作透过率做出明确的规定
在最小工作透过率条件下仪器应满足 4.4.1、4.4.2和4.4.4的要求
4.5影响量 .5.1被测气体温度,压力范围 4. 制造商应对被测气体的额定工作温度范围、额定工作压力范围做出明确规定
4.5.2被测气体温度变化误差 在被测气体额定工作温度范围内,每变化10C所引起的被测气体温度变化误差不超过线性误差
4.5.3被测气体压力变化误差 在被测气体额定工作压力范围内,由被测气体压力变化引起的被测气体压力变化误差不超过线性 误差
GB/T25476一2010 4.5.4环境温度变化影响 按制造商产品标准规定
4.5.5振动影响 按制造商产品标准规定
4.5.6干扰误差 凡是被测气体中存在不低于仪器检测限的干扰组分(包括水蒸气),均应按用户要求或双方协议分 别测定其干扰误差
4.6电磁兼容要求 仪器的静电放电抗扰度、射频电磁场辐射抗扰度、电快速瞬变脉冲群抗扰度、浪涌冲击)抗扰度及 电压暂降,短时中断和电压变化的抗扰度应满足GB/T18268一2000中的要求 4.7安全要求 4.7.1标志和文件 应符合GB4793.1一2007中第5章的有关规定
4.7.2防电击要求 4.7.2.1接触电流 由交流电网供电的仪器,其接触电流应符合GB4793.1-2007中6.3的有关规定
4.7.2.2保护接地 由交流电网供电的仪器,其保护接地应符合GB4793.1-2007中6.5.1的有关规定
4.7.2.3介电强度 由交流电网供电的仪器,电源输人端与可触及导电零部件之间施加规定的1.5kV的试验电压,历 时1min,不应出现击穿或重复飞弧现象
4.7.3其他要求 如果仪器存在GB4793.1一2007所规定的涉及安全的机械性危险;机械冲击和撞击;火焰蔓延;温 度和耐热;液体危险;辐射、声压力和超声压力;有释放气体、爆炸或内爆;涉及安全的元器件;有连锁装 置等情况,则应满足GB4793.12007的相关规定
激光安全 为了避免制造商和用户使用仪器过程中引起人员的伤害,制造商在制造时和提供的用户指南要符 合GB7247.1一2001,说明激光安全等级、相关警示标识和使用注意事项
4.8包装、运输和贮存 仪器在运输包装状态下,按照GB/T116062007中第8章、第15章、第16章,第17章和第18章 方法试验后,包装箱不应有较大变形和损伤,受试仪器不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤,其性能 要求应能满足4.4和4.7规定
试验条件 除非另有规定,第6章试验方法中的性能试验6.3应在参比试验条件下进行;其他试验在仪器的 工作条件下进行
仪器的参比试验条件见表2 表2参比试验条件 序号 影响量 单位 参比试验条件 c 环境温度 23士5 % 相对湿度 45~75 大气压力 kPa 86.0106.0
GB/T25476一2010 表2(续 序号 影响量 单位 参比试验条件 阳光辐射 无直接照射 空气流迷 m/s 00.2 外界电场、磁场电磁场 可以忽略不计的含量 工作位置 正常工作位置士1” 通风 无阻碍,但不得对流 机械振动 可忽略不计 l0 可以忽略不计的含量 有害性气体 1 电源电压 额定电压士1% 1% 额定频率士1 12 电源频率 Hz 校准气可由气瓶或气体动态发生装置(如气体混合泵)提供
试验时,校准气应采用国家二级或 级以上的标准气
5.3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
其中,中性滤光片为经过检定校准 的二级标准滤光片
5.4仪器操作应遵守有关安全规定 5.5对于多组分、多量程仪器应分别试验
6 试验方法 6.1外观检查 用目视和手感等方法进行
输出接口和输出信号 用万用表和示波器检测输出信号
性能试验 6d 3 6.3.1下列的相关试验程序依据GB/T18403.1一2001实施 -线性误差; 重复性 输出波动 -预热时间 -滞后时间、上升时间和下降时间
6.3.2零点漂移和量程漂移 启动仪器,按规定时间预热后,通人零点校准气,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
通人规定浓度(一般为满量程60%90%的标准气体,以下同)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)
分别记录零点值为乙,和 终点值E,(i=1,2 ,用;n>6)
计算差值Z,=(Z一Z)及AE=(E一Z,)-(E一Z),取绝对值最 大的为AZm,AEm 零点漂移量(.)按公式(1)计算: A2m ×100% o. R 式中: R -仪器满量程值(以下值同义).
GB/T25476一2010 量程漂移量(o)按公式(2)计算 A max ×100% o 注,如果大气压力少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
Z、E,值应 为受压力影响的修正值
6.3.3最小工作透过率和透过率变化误差 仪器经过调零,标定校准后,向仪器通人规定浓度校准气
在仪器光路中通过插人中性滤光片或者 其他方式改变透过率,观察仪器示值测试结果的变化
当透过率下降导致被测气体浓度测量误差等于 线性误差时,对应的气体透过率数值即为仪器的最小工作透过率
中性滤光片测试透过率取值应尽量均匀分布在仪器的允许透过率范围内
在每一透过率取值条件 下观测并记录仪器示值偏差AA,重复三次,计算该透过率取值条件下三次偏差的平均值A
按公式(3)计算透过率变化误差(, 么A, ×100% O 3 R 式中: Am7 每种透过率条件下仪器示值偏差AA,的平均值A中的最大值,i为透过率取值序数
透过率变化可参考选取下面几个点: TRmm; a b TR+TR×35% TR十TRa×65%; D TR TR, ×90%
ranRe 式中: TR -仪器工作透过率上限; .o TR 最小工作透过率对应的透过率; oN TRm 透过率范围,等于TRm,一TRmm
6.4影响量 .4.1被测气体温度变化误差 6. 向仪器通人规定浓度的校准气体,利用温控装置调节被测气体温度,按操作说明控制升降)温速 率,并分别测定仪器在被测气体额定工作温度上限、下限及中间值时仪器的示值,稳定时间自仪器通气 始不得小于1h
仪器的示值变化按公式(4)和公式(5)换算成校准气体温度每变化10C时的上限差值AA,和下限 差值AAm -A×10 A AA
= T T A
一A×10 AAn T一T 式中: 中间温度值((T,十T)/2),单位为摄氏度(C); 被测气体温度等于中间温度值(T,)的仪器的示值; An0 被测气体温度在上限温度(T,)下仪器的示值; AT
被测气体温度在下限温度(T)下仪器的示值 AT 则误差按公式(6)计算
GB/T25476一2010 AAr ×100% 6 ri= 式中: A,与An绝对值之中的最大值 A 被测气体压力变化误差 经过调零,标定校准后,向仪器连续通人规定浓度的校准气
通过调压装置使被测气体压力在被测 仪器压力范围内士5%均匀可调
均匀地调节被测气体压力到试验压力值,利用检定合格的压力测量装 置测量被测气体实际压力,并记录仪器的示值变化 按公式(7)计算被测气体压力变化误差(, AA ×100% R 式中: 每种被测气体压力下仪器偏差A,的平均值A中的最大值,i为被测气体压力取值 A, mx 序数 被测气体压力变化可参考选取下面几个点 a Pmm; P b 十P ×35%; 'min rane P.十P×65%; d P十P×90%
式中 被测气体压力上限; P 被测气体压力下限; P 被测气体压力范围,等于P P Pn
'rane 环境温度变化的影响 将仅器安放在环境试验室(箱)内
向仪器通人规定浓度的校准气,将环境试验室(箱)依次均匀调节到给定的温度,升降温度迷率不大 在该温度下保持4h,分别测定仪器在参比温度和额定工作范围上、下限温度下仪器的示 于1C/min
值,求出与参比条件下仪器的示值之差AA 偏差()按公式(9)计算
(8 AA=A
一A AA 一 ×100% 9 R 式中: 相对于参比值变化时仪器的示值; A A 参比条件下仪器的示值
6.4.4振动影响 试验方法按GB/T11606一2007中第9章规定的振动试验方案进行
6.4.5干扰误差 6.4.5.1干扰气 若干扰组分浓度大小对测量结果有影响,则应基于用户或双方协议的干扰组分浓度,制备 6.4.5.1.1 在其具有最大影响时的浓度值
6.4.5.1.2若干扰组分浓度大小对测量结果无影响,则可用其浓度不加限定的干扰气进行试验,也可 按用户提供或双方协议给定的干扰组分浓度处进行试验
GB/T25476一2010 6.4.5.2试验步骤 6.4.5.2.1干扰组分的干扰误差 仪器通人零点气,并将示值调到规定处,示值为An,向仪器通人按上述6.4.5.1.1要求制备的干扰 气测定仪器的示值,上述步骤重复三次,按公式(10)计算AAc
之a 一Ao Ac=- l0) 式中: A,通人干扰气时仪器的第i次示值; 未通人干扰气前仪器调零后的示值
Ao一 组分的干扰误差参照公式(9)计算
6.4.5.2.2水蒸气的干扰误差 向仪器通人干燥的校准气(含水量按体积比低于0.1%)
记录仪器的示值A,;然后让其通过一个 水燕气发生装置(如水鼓泡器),该装置的温度控制在某一温度点上,产生的燕气浓度满足给定要求, 记录稳定后仪器的示值A'
上述步骤重复三次
试验过程中,应避免水蒸气进人仪器传感器之前发生冷凝现象
按公式(11)计算AA
习(A',一A) (11 AAw= 水蒸气的干扰误差参照公式(9)计算
6.5电磁兼容性 6.5.1静电放电抗扰度试验的试验方法按GB/T17626.2一2006实施
6.5.2射频电磁场辐射抗扰度试验的试验方法按GB/T17626.3一2006实施
6.5.3电快速瞬变脉冲群抗扰度试验的试验方法按GB/T17626.4一2008实施
6.5.4浪涌(冲击)抗扰度试验的试验方法按GB/T17626.52008实施
电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验的试验方法按GB/T17626.l12008实施 6.5.5 安全要求 标志和文件 目测检查
6.6.2防电击试验 6.6.2.1接触电流 6.6.2.1.1 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
6.6.2.1.2试验方法 按GB4793.1一2007的有关规定进行试验
6.6.2.2保护接地 按GB4793.1一2007附录F的有关规定进行试验
6.6.2.3介电强度 6.6.2.3.1试验要求 潮湿预处理按GB4793.1一2007中6.8.2规定进行(该项试验仅在仪器鉴定检验时进行
GB/T25476一2010 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,按试验要求4.7.2.3中规定的 试验电压值对受试仪器进行试验 6.6.2.3.2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 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
6.6.3其他要求 按GB4793.1一2007的有关规定进行试验
6.6.4激光安全 按GB7247.1一2001的有关规定进行试验
仪器的包装、,运输贮存 仪器在包装状态下,按GB/T11606一2007中第8章,第15章,第16章,第17章的方法进行试验, 恢复后的性能检查项目按4.8规定进行
检验规则 7.1检验分类 仪器检验分为出厂检验和型式检验
7.2出厂检验 7.2.1每台仪器须经制造厂质量检验部门检验,所检验的项目全部达到产品标准要求后方可出厂,并 附有产品合格证书、使用说明书及装箱单
7.2.2出厂检验项目及不合格类别见表3 7.2.3出厂检验不合格或有不合格项目,则应返工然后复验
复验全部项目合格后,方可出厂 7.3型式检验 7.3.1在下列情况之一时,应进行型式检验: a仪器设计定型或生产定型时; b 仪器转厂或转移生产地时; 仪器正式生产后,如结构、材料、工艺有较大改变,可能影响仪器性能时; c d)仪器长期停产,恢复生产时; 仪器正常生产时,定期或积累一定产量后,应周期进行一次检验,一般为3年; e f)国家各级质量监督检验要求时 出厂检验结果与上次型式检验有较大差异时
g 7.3.2抽样方案 型式检验的样本应从出厂检验合格的批中随机抽取,样本量不少于三台
7.3.3判定规则 7.3.3.1型式检验项目及不合格类别见表3
7.3.3.2型式检验的抽样应按GB/T28292002第5,9的规定
采用的抽样方案、检验的不合格分 类、检验项目及对应的条目、不合格质量水平,判别水平、样本量和判定数组等要求应在产品标准中 规定
合格与不合格的判定应按GBT2829一202第5.1的规定进行
7.3.3.3 7.3.3.4若型式检验合格,对进行抽样的该批产品可以提交鉴定,定型或出厂,人库
7.3.3.5若型式检验不合格,应分析原因,采取纠正措施,验证有效后,重新提交检验
若型式检验再 次不合格,则对进行抽样的该批产品应停止出厂,再重复上述分析、纠正、验证、重新提交的步骤,直至合 格为止
GB/T25476一2010 表3仪器检验项目表 检验项目、,要求及试验条目 检验分类 不合格 序号 分类 检验项目 要求条目 试验方法 出厂检验型式检验 安全要求 4.7 6 6. 重复性 4.4.2 输出波动 4.4.3 零点漂移和量程漂移 4.4.4 6.3.2 外观要求 4.2 6,l 线性误差 6.2 输出接口和输出信号 4.3 预热时间 4.4.5 滞后时间、上升时间和下降时间 4.4.6 10 透过率变化误差 4.4." 6.3.3 11 最小工作透过率 4.4.8 6.3.38 被测气体温度、压力范围 12 B 4.5.1 2 被测气体温度变化误差 13 4.5
14 4.5.3 6 4.2 被测气体压力变化误差 15 环境温度变化 4.5.4 6
4.3 振动影响 4.5.5 6.4.4 17 干扰误差 4.5.6 6.4.5 电磁兼容性要求 9 4.6 6.5 包装,运输和贮存 19 4.8 -应进行检验的项目
注1 注2: 需要时进行检验的项目
注3 -不进行检验的项目
注4: 参考GB/T18403.1一2001
注5;A类不合格 -单位产品的极重要质量特性不符合规定,或者单位产品的质量特性极严重不符合规定
注6,B类不合格 单位产品的重要质量特性不符合规定,或者单位产品的质量特性严重不符合规定 标志、包装、运输和贮存 仪器的标志 仪器在适当的明显位置固定铭牌,其上应有如下标志 a制造商名称,地址 仪器名称、型号、规格; b c) 制造日朋 出厂编号; d e)电源电压、电源频率; f必须标志的重要标志; g执行标准 10
GB/T25476一2010 8.2包装 8.2.1仪器包装应符合GB/T13384一2008中防潮、防震包装规定
包装箱的适当明显位置上应有下列标志 8.2.2 仪器型号、名称; a b 制造厂名称、地址; e箱体体积,长×宽×高,单位为mm; 净重及毛重,单位为kg d e)出厂编号、包装箱序号及数量; f 包装储运图示标志“易碎物品”“向上”“怕雨”等应符合GB/T191一2008规定; 发送地点及收货单位
g 8.2.3随行文件 包括 a)装箱单; b 产品合格证; 使用说明书(仪器文件中有关安全描述应符合GB4793.12007第5章有关规定); e) d 备件清单
8.3运输、贮存 仪器在运输过程中和贮存时应防止受到剧烈冲击、雨淋、暴啊及辐射
8.3.1 8.3.2仪器应原箱存放保管,仓库环境温度为0C一40C,相对湿度不大于85%,不应有能引起仪器 腐蚀及电气绝缘降低的有害物质存放
仪器贮存期限不应超过两年,超过期限后,应对仪器按产品标准要求进行抽检
88 3. 3 质量保证期 在用户遵守运输、贮存和使用条件下,从制造厂发货之日起18个月或用户投人运行之日起12个月 以先到日期为准),产品因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时,制造厂应无偿为用户修理仪器 或更换部件