ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО СТАНДАРТАМ
ВСЕСОЮЗНЫЙ НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ
ИНСТИТУТ
МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ СЛУЖБЫ
(ВНИИМС)
МЕТОДИКА
АТТЕСТАЦИИ ДОЗИРУЮЩИХ ОБЪЕМОВ МИКРОДОЗАТОРОВ
МИ 206-80
РАЗРАБОТАНЫ ВНИИМС
Директор А.А. Черноярский
Руководители Г.Н. Воронов, Ш.Р. Фаткудинова, С.Б. Никитина
Исполнители: О.Л. Рутенберг, С.В. Теребилова
ПОДГОТОВЛЕНА К УТВЕРЖДЕНИЮ отделом № 36 ВНИИМС
Руководитель подразделения Г.Н. Воронов
Исполнители О.Л. Рутенберг, С.Б. Никитина
УТВЕРЖДЕНА научно-техническим советом Всесоюзного научно-исследовательского института метрологической службы (ВНИИМС) 9 декабря 1976 г., протокол № 4
МЕТОДИКА
аттестации дозирующих объемов микродозаторов
МИ 206-80
Методика устанавливает основные положения метрологической аттестации дозирующих объемов микродозаторов.
1.1. Операции, проводимые при аттестации дозирующих объемов микродозаторов, и применяемые средства должны соответствовать указанным в таблице.
Операции, проводимые при аттестации |
Номер пункта методики аттестации |
Средства аттестации и их нормативно-техническая характеристика |
Внешний осмотр |
- |
|
Опробование |
- |
|
Определение действительного объема дозирования образцовых микродозаторов адсорбционно-весовым методом |
Весы аналитические BM-20-M 2-го класса Набор гирь 2-го класса по ГОСТ 12656-67 Углерод четыреххлористый марки х.ч. в соответствии с ГОСТ 20288-74 Уголь активированный марки СКТ в соответствии с ТУ 6-09-3247-73 Гелий марки о.ч. по ТУ 51-689-75 |
|
Определение действительного объема дозирования образцовых микрошприцев весовым методом |
Весы аналитические ВМ-20-М n-ксилол марки х.ч. в соответствии с ТУ 6-09-3780-74 |
|
Определение действительного объема дозирования рабочих дозаторов методом сравнения на хроматографе |
Универсальный газовый хроматограф с детектором ионизации в пламени или с детектором по теплопроводности |
2.1. Перед проведением аттестации следует:
установить весы, предназначенные для проведения аттестации, на прочном столе (мраморная плита), закрепленном на заделанных в капитальные стены консолях вдали от окон и нагревательных приборов;
при выполнении работы придерживаться правил обращения с точными весами и гирями;
температуру помещения, где будут происходить измерения, поддерживать в пределах 18 - 22 °С. Температура внутри весов не должна отличаться от температуры помещения более, чем на 0,3 °С. За время выполнения каждой серии взвешиваний (10 раз по N наборов) температура помещения не должна меняться более, чем на 0,5 °С;
перед началом измерений поверить весы и используемые гири;
пневмопривод газового микродозатора проверить на герметичность при давлении 6 кгс/см2;
газовый микродозатор проверить на герметичность при давлении 4 кгс/см2;
газовый микродозатор поместить в воздушный термостат. Температура в термостате должна поддерживаться с погрешностью t ± 0,5 °С, где 18 °С ≤ t ≤ 30 °С;
газохроматографические шприцы промыть в соответствии с инструкцией по эксплуатации и высушить при температуре 150 °С.
3.1.1. При внешнем осмотре микродозаторов должно быть установлено: соответствие комплектности и маркировки микродозатора технической документации; отсутствие на поверхности дозирующих элементов царапин, следов коррозии, следов шлифовальных материалов и других загрязнений; незасоренность дозирующих отверстий следами уплотняющих и шлифовальных материалов; отсутствие по краям отверстий зазубрин и заусенцев, заметных на глаз или на ощупь.
3.2.1. Возможность свободного перемещения дозирующих элементов и правильность фиксации стопорных винтов проверяют при включении пневмопривода.
3.2.2. Проверяют возможность свободного перемещения поршня по всей шкале.
3.3.1. Определение действительного значения объема дозирования основано на методе адсорбции. Суть метода заключается в том, что рабочей жидкостью заполняют дозирующий объем. Микродозатор переключают в положение дозирования. Газ-носитель вытесняет жидкость на адсорбент. Количество жидкости определяют по привесу адсорбента за один или несколько циклов дозирования. В качестве рабочей жидкости применяют четыреххлористый углерод марки х.ч. Адсорбентом служит активированный уголь марки СКТ. Уголь должен быть обезвожен прокаливанием при температуре 150 - 180 °С в атмосфере гелия. Хранить активированный прокаленный уголь следует в эксикаторе.
3.3.2. Аттестацию микродозаторов проводят на установке, схема которой показана на рисунке.
Газ-носитель гелий из баллона 1 через блок подготовки газов 8 и ловушку 10, заполненную ангидроном, поступает в микродозатор 9, а затем в трубку 7, заполненные активированным углем. Четыреххлористый углерод из напорной склянки 4 поступает в микродозатор снизу вверх. Микродозатор и напорная склянка помещены в воздушный термостат 5.
Температура в термостате регулируется автоматически контактным термометром 2, реле и нагревательной спиралью 12, измеряется ртутным термометром 3 с ценой деления 0,1 °С.
На стенке термостата укреплен вентилятор 11 для перемешивания воздуха. Трубки снабжены резьбой на концах и полированными заглушками. Трубки и заглушки изготовлены из нержавеющей стали. Заполненные активированным углем трубки помещены в бокс 6 из органического стекла. Чтобы избежать попадания воздуха в трубки, бокс непрерывно продувают гелием.
3.3.3. Объем дозирования следует определять в следующем порядке:
открыть баллон с газом-носителем гелием. Расход газа-носителя установить в пределах от 0,5 ∙ 10-6 до 1,4 ∙ 10-6 м3/с (от 1,8 до 5 л/ч);
по истечении 5 - 6 ч трубки с углем периодически через 1 ч взвешивать на аналитических весах ВМ-20. Перед взвешиванием трубки, не вынимая из бокса, закрывают заглушками. Массу трубок с углем определяют методом взвешивания на одном плече по ГОСТ 13703-68;
всю систему продуть гелием до насыщения активированного угля. Уголь считается насыщенным гелием, если случайное отклонение результата наблюдений не превышает 1 ∙ 10-4 г при трех взвешиваниях;
микродозатор переключить в положение «набор пробы». Четыреххлористый углерод из напорной склянки поступает в микродозатор и заполняет дозирующий объем;
микродозатор переключить в положение «дозирование». Газ-носитель вымывает четыреххлористый углерод в первую трубку с активированным углем, вторая трубка служит для контроля полноты поглощения. Продолжительность вымывания четыреххлористого углерода зависит от его количества, а следовательно, от дозирующего объема.
Рекомендуемая продолжительность взвешивания четыреххлористого углерода в зависимости от объема дозирования следующая:
Объем дозирования, мм3 |
Продолжительность вымывания CCl4, мин |
20 |
120 |
5 |
20 |
0,5 |
10 |
трубки, заполненные четыреххлористым углеродом, взвесить на аналитических весах ВМ-20-М;
количество поглощенного четыреххлористого углерода определить по разнице масс первой трубки до и после поглощения. Масса второй трубки должна оставаться постоянной (случайное отклонение результата наблюдений не должно превышать 1 ∙ 10-4 г).
Операции, описанные в пункте п. 3.2.3, следует повторять не менее 10 раз.
3.3.4. Значения дозирующего объема вычисляют по формуле
где - среднее значение массы четыреххлористого углерода;
- плотность четыреххлористого углерода
при температуре дозирования;
N - число накоплений.
3.4. Определение действительного объема дозирования образцовых микрошприцев весовым методом.
3.4.1. На микрошприцы устанавливают упоры для точного установления аттестуемого объема пробы*.
_____________
* Порядок аттестации сохраняется для шприцев без упоров.
3.4.2. Объемы дозы устанавливают с помощью упоров равными 1; 0,8; 0,6; 0,4; 0,2 полного объема шприца.
3.4.3. Вносят дозу n-ксилола, отобранную шприцем в приготовленную емкость. Количество отборов зависит от аттестуемой дозы:
Доза, мм3 |
Количество отборов |
1 |
10 |
0,8 |
10 |
0,6 |
20 |
0,4 |
20 |
0,2 |
20 |
3.4.4. Взвесить емкость с n-ксилолом в соответствии с ГОСТ 13703-68 (метод взвешивания на одном плече).
3.4.5. Массу отобранного шприцем n-ксилола определяют по разности массы емкости до и после отбора проб.
3.4.6. Массу измеряют не менее 10 раз.
3.4.7. Результаты наблюдений вносят в таблицу. При этом вычисляют среднее арифметическое результатов наблюдений и объем дозы микродозатора с учетом числа наборов
где -
среднее значение массы;
ρt - плотность рабочего вещества при температуре t;
N - число накоплений.
3.5. Суммарную погрешность результата измерения объема вычисляют следующим образом:
определяют оценку относительного среднего квадратического отклонения (СКО) результата измерения массы
где n - число наблюдений;
mi - масса рабочего вещества в i-м наблюдении;
определяют границу
неисключенной систематической погрешности результата измерения
где ρt - значение плотности рабочего вещества при температуре t;
δр - погрешность значения плотности рабочего вещества (находят по справочным данным с учетом температурной погрешности опыта);
определяют отношение
Если , то неисключенной систематической
погрешностью можно пренебречь. Погрешность результата в этом случае
характеризуют только случайной погрешностью. Доверительные границы погрешности
результата определяют по уравнению.
где tq - процентный квантиль распределения случайной погрешности результата измерения;
- оценка
СКО результата измерения.
Если , то случайными погрешностями можно пренебречь. Погрешность
результата характеризуется неисключенной систематической погрешностью. Если
, то учитывают как случайные, так и
систематические погрешности. В этом случае доверительные границы погрешности
результата измерения вычисляют по формуле
δ Σ = ±(tq)ΣSΣ,
где (tq)Σ - коэффициент функции распределения композиции случайной и неисключенной систематических составляющих доверительной вероятности Р;
SΣ - оценка суммарного СКО результата измерения;
где
Суммарное СКО результата измерения оценивают по зависимости
3.6.1. Действительное значение дозирующего объема рабочих дозаторов определяют сравнением его с образцовым дозатором на хроматографе. Образцовый дозатор аттестуют в соответствии с пп. 3.3 и 3.4 настоящей методики. Образцовый и рабочий дозаторы должны работать в одинаковых условиях.
3.6.2. Сравнение можно проводить на хроматографе с детектором ионизации в пламени или с детектором по теплопроводности. Режим работы приборов выбирают по ТУ на данный прибор.
3.6.3. В зависимости от постоянства чувствительности прибора для сравнения дозирующих объемов используют либо смеси произвольного состава, либо аттестованные чистые газы и жидкости, или аттестованные газовые смеси.
3.6.4. Если при сравнении дозирующих объемов значения выходных сигналов находятся в линейном диапазоне, то для аттестации применяют чистый газ или жидкость, или смесь произвольного состава. В этом случае неизвестный дозирующий объем вычисляют их соотношения
где Vo и - значения
дозирующих объемов образцового и аттестуемого дозаторов;
и
- средние
значения соответствующих выходных сигналов (площади или высоты пиков) хроматографа.
Зависимость между дозирующими объемами определяют по соотношению
где N1, N2 - мольная доля основного компонента в смесях 1 и 2.
3.6.6. Погрешность измерения дозирующего объема микродозаторов вычисляют следующим образом:
определяют оценку относительного СКО результата измерения площади пика (высоты) для образцового и рабочего дозаторов соответственно
где и
-
средние значения выходных сигналов при дозировании образцовыми и рабочими
дозаторами;
n - число дозирований;
определяют оценку СКО результата измерения дозирующего объема
определяют границы неисключенной систематической погрешности θ результата измерения.
При аттестации дозирующих объемов одного порядка (п. 3.6.4) θ = θ1, где θ1 - неисключенная систематическая погрешность аттестации образцового микродозатора; при аттестации дозирующих объемов, отличающихся на порядок и более (п. 3.6.5):
где θ1; θ2; θ3 - границы неисключенных систематических погрешностей аттестации микродозатора и смесей состава N1 и N2 соответственно; K - коэффициент, определяемый принятой доверительной вероятностью. Так как число суммируемых погрешностей менее 4, то K определяют по графику зависимости K = f(m, l) (см. ГОСТ 8.207-76);
определяют отношение
Дальнейший расчет выполняют в соответствии с п. 3.5.
3.6.7. Результат измерения дозирующего объема представляют в виде
где
Р - доверительная вероятность.
На аттестованные микродозаторы выдается свидетельство (см. приложение), в котором указывают значение дозирующего объема и погрешность аттестации дозирующего объема.
СВИДЕТЕЛЬСТВО О МЕТРОЛОГИЧЕСКОЙ АТТЕСТАЦИИ
(форма)
_______________________________________________________________________ (наименование организации, выдавшей свидетельство) СВИДЕТЕЛЬСТВО № _____________ о метрологической аттестации _______________________________________________________________________ (наименование средства измерений) _______________________________________________________________________ (заводское обозначение и номер средства измерений) Дата выпуска ______________________ 198_ г. Назначение ________________________________________________________________ (краткая характеристика объекта, для которого предназначено средство измерений, наименование измеряемых физических величин) Краткие метрологические характеристики _____________________________________ _________________________________________________________________________ (пределы измерений и пределы допускаемых погрешностей) Условия эксплуатации ______________________________________________________ Результаты аттестации:
По результатам метрологической аттестации (протокол № ___________________ от ___________________) средство измерений допускается к применению в качестве ________________________________________________________ средства измерений. (образцовое, рабочее) |
СОДЕРЖАНИЕ
1. Операции и средства аттестации. 1 4. Оформление результатов аттестации микродозаторов. 7 Приложение. Свидетельство о метрологической аттестации (форма) 7 |