(高清版)GBT 40789-2021 气体分析　一氧化碳含量、二氧化碳含量和氧气含量在线自动测量系统　性能特征的确定

ICS71.100.20GB/T40789—2021含量和氧气含量在线自动测量系统性能特征的确定国家市场监督管理总局国家标准化管理委员会GB/T40789—2021苦北京市朝阳区和平里西街甲2号(100029)北京市西城区三里河北街16号(100045)服务热线：400-168-0010关书号：155066·1-68592版权专有侵权必究IGB/T40789—2021前言 V 1 13术语和定义 14符号和缩略语 34.1符号 34.2缩略语 3 45.1采样和样品气体处理系统 45.2分析仪 46性能特征和判定指标 46.1性能特征判定指标 46.2性能特征的测定 5 67.1测量系统的选择 67.2采样点的选择 68质量保证和质量控制程序 6 6 6 7 8附录A(资料性)本文件与ISO12039:2019的结构性差异 9附录B(资料性)本文件与ISO12039:2019的技术性差异及其原因 附录C(资料性)对ISO12039:2019文件中的描述和计算错误的更正及其原因 附录D(资料性)红外吸收法(CO含量和CO₂含量) D.1基于红外吸收技术的测量原理 D.2自动测量系统简介 D.3采样和样品气体处理系统的组成部分 附录E(资料性)抽取式氧气测量技术 21 21E.2自动测量系统的简介 25附录F(资料性)原位式CO含量、CO₂含量和O₂含量的测量 F.1基于可调谐激光光谱技术(TLS)原位测量CO含量、CO₂含量和O₂含量的原理 26F.2原位对穿式测量系统 26ⅡGB/T40789—2021F.3点式原位测量系统 附录G(规范性)工作气体 29 29G.2零点气 29G.3量程气 29G.4校准气 29附录H(规范性)性能特征测定方法 H.1概述 H.2响应时间 H.3零点和量程点的重复性 H.4缺乏拟合(线性) H.5交叉灵敏度 H.6采样管线和处理系统的损耗检验 H.7采样管线和处理系统泄漏检验 H.8零点漂移和量程漂移的测定 H.9零点漂移和量程漂移的定期测定 H.10原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移 H.11对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa) H.12样品气流量对抽取式AMS的影响 H.13对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K) H.14对电压的敏感性 附录I(资料性)CO含量、CO₂含量和O₂含量测量的AMS性能特征测定结果实例 I.1CO含量测量的AMS I.2CO₂含量测量的AMS I.3O₂含量测量的AMS 附录J(资料性)CO含量、CO₂含量和O₂含量测量的AMS性能特征测定的不确定度计算实例 J.1概述 40J.2CO含量测量的AMS性能特征的不确定度计算 J.3CO₂含量测量的AMS性能特征的不确定度计算 J.4用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O₂含量测量的AMS性能特征的不确定度计算 43J.5用氧化锆(ZrO₂)和TLS法进行O₂含量测量的AMS性能特征的测量不确定度计算 附录K(规范性)CO含量、CO₂含量和O₂含量的换算 K.1不同组成单位的换算 47K.2湿态到干态的换算 参考文献 48 4表2运行期间QA/QC的核查项目和核查频次的最低要求 表A.1本文件与ISO12039:2019的章条编号对照情况 9ⅢGB/T40789—2021表B.1本文件与ISO12039:2019的技术性差异及其原因一览表 表C.1本文件相比于ISO12039:2019的更正及其原因一览表 表H.1交叉灵敏度测定时使用的干扰物质浓度 表I.1用抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO含量测量的AMS的性能特征 表I.2抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO₂含量测量的AMS的性能特征 表I.3抽取式顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学法进行O₂含量测量的AMS的性能特征 表I.4抽取式氧化锆法、原位式氧化锆和TLS法进行O₂含量测量的AMS的性能特征 表J.1使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表I.1)的不确定度计算结果………………………………………40表J.2使用NDIR和TLS进行CO₂含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果…… 表J.3用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O₂含量测量的AMS性能特征(见表L.3)的不确定度计算结果 表J.4用ZrO₂和TLS法进行O₂含量测量的AMS性能特征(表L4)的不确定度计算结果 图D.1双光束法NDIR分析仪示意图 图D.2气体滤波相关型NDIR分析仪示意图 图D.3交叉调制型NDIR分析仪示意图 图D.4傅里叶变换红外分析仪示意图 图D.5冷干抽取式自动测量系统示意图 图D.6热湿式加热光学测量系统示意图 图E.1顺磁法示意图(哑铃式) 图E.2顺磁法示意图(磁风式) 图E.3顺磁法示意图(磁气动式) 23图E.4氧化锆法示意图 图E.5电化学电池法示意图 图F.1TLS原位式测量系统示意图 26图F.2TLS原位测量系统示意图(点式) 28VGB/T40789—2021本文件按照GB/T1.1—2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。本文件使用重新起草法修改采用ISO12039:2019《固定污染源排放燃料气中一氧化碳、二氧化本文件与ISO12039:2019相比在结构上有较多调整，附录A中列出了本文件与ISO12039:2019的章条编号对照一览表。本文件与ISO12039:2019相比存在技术性差异，这些差异涉及的条款已通过在其外侧页边空白位置的垂直单线(|)进行了标示，附录B中给出了相应技术性差异及其原因的一览表。-—对ISO12039:2019中的描述和计算错误进行了更正，附录C中给出了更正之处及其原因一 将表I.1、表1.2和表1.4中原位式测量系统的响应时间均改为90s;——修改了参考文献。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国石油和化学工业联合会提出。本文件由全国气体标准化技术委员会(SAC/TC206)归口。司、杭州制氧机集团股份有限公司、国家空气净化产品及气体检测仪器质量监督检验中心(江苏)(苏州电局有限公司。李丽。1GB/T40789—2021含量和氧气含量在线自动测量系统性能特征的确定GB/T14850气体分析词汇(GB/T14850—2020,ISO7504:2015,IDT)GB/T36090气体分析在线自动测量系统质量保证指南GB/T40870气体分析混合气体组成数据的换算(GB/T40870—2021,ISO14912:2003,IDT)3.1采用参考方法同时用性能特征待确定的AMS对同一管道中同一平面上距离较近的两点进行测3.23.32GB/T40789—20213.43.5抽取式自动测量系统extractiveAMS使用采样探头，将样品气体通过采样管线和样品气体处理系统输送到分析仪取得代表性样品的自3.6传输时间transporttime测量系统将样品气体从探头入口输送到分析仪入口的时间。3.73.8分析仪analyser抽取式AMS的分析部分或非抽取式AMS本身。3.9交叉灵敏度cross-sensitivity被测量组分之外的其他组分对测量系统的响应产生的正或负的影响。3.10干扰物质interferent;interferingsubstance除被测量组分之外，在所分析的气体中存在且影响AMS响应的物质。3.11在不含测量组分的情况下，AMS输出量(测量信号)的特定值。在氧气监测AMS中，指最低的可3.12量程气spangas用于调整和核查测量系统校准曲线上量程点的纯气体或混合气体。注：其组分含量通常为满量程的70%～90%左右，一般选满量程的80%。3.13量程点spanpoint生的正确测量值。3.14缺乏拟合lack-of-fit通过将校准函数应用于测量系统的观测响应，所获得的标准物质(3.3)的测量结果及其对应的认定值在适用范围内的系统偏差。3GB/T40789—20213.153.163.17自动测量系统的检定validationofautomatedmeasuringsystem检查自动测量系统指示的测量值与在同一测量点同时实施的并行测量值之间的统计关系的程序。i级残差(缺乏拟合)k:包含因子Mx:X(CO、CO₂或O₂)的摩尔质量(g/mol)N:测量次数S,:u(Yx):X(CO、CO₂或O₂)质量x:测量值x,的平均值X:第i次测量值AMS:自动测量系统(automatedmeasuringsystem)FTIR:傅里叶变换红外(Fouriertransforminfrared)GFC:气体滤波相关(gasfiltercorrelation)NDIR:非分散红外(non-dispersiveinfrared)QA:质量保证(qualityassurance)QC:质量控制(qualitycontrol)TLS:可调谐激光光谱(tuneablelaserspectroscopy)4GB/T40789—2021在非抽取式采样中除需要在过滤探头尖端过滤掉可过滤物质的之外，不需要进行其他的样品处理过程。附录D和附录E对抽取式采样和样品气体处理系统进行了详细介绍。附录F中介绍了两种原位式系统。本文件涉及的分析仪基于以下几种原理：——红外吸收法(CO和CO₂);——氧化锆法(O₂);-—电化学电池(O₂);——可调谐激光光谱法(TLS)(CO、CO₂、O₂)。也可使用满足第6章规定的性能特征判定指标要求的其他原理的分析仪。附录D、附录E和附录F中给出了基于上述几种原理的分析仪的典型示例。6性能特征和判定指标6.1性能特征判定指标表1给出了在实验室和现场操作持续进行质量保证和质量控制(QA/QC)的方式进行性能测定时，待评估的分析仪和测量系统的性能特征及其判定指标。性能特征的值应满足表1中规定的判定指标的要求。表1测定CO含量、CO₂含量和O₂含量的AMS的性能特征和判定指标性能特征性能特征判定指标测定方法响应时间≤200s(抽取式),≤90s(原位式)见H.2零点的重复性标准偏差≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%b见H,3.2量程点的重复性标准偏差≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%见H.3.3缺乏拟合(线性)≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%见H,424h内的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%见H.824h内的量程漂移≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%见H.85GB/T40789—2021表1测定CO含量、CO₂含量和O₂含量的AMS的性能特征和判定指标(续)性能特征性能特征判定指标测定方法CO和CO₂无人值守期间的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的3%≤O₂体积分数值的0.2%见H.9无人值守期间的量程漂移≤所用最低测量范围上限值的3%≤O₂体积分数值的0.2%见H.9对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)≤所用最低测量范围上限值的3%≤O₂体积分数值的0.2%见H.11抽取式AMS对样品气流量的敏感性≤所用最低测量范围上限值的2%≤O₂体积分数值的0.2%见H.12对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)≤所用最低测量范围上限值的3%≤O₂体积分数值的0.3%见H.13在制造商指定的电压范围内对电压的敏感性每变化10V均≤2%的所用最低测量范围上限值≤O₂体积分数值的0.2%见H.14交叉灵敏度≤所用最低测量范围上限值的4%≤O₂体积分数值的0.4%见H.5采样管线及处理系统的损耗与泄漏≤2.0%的测量值损耗见H.6,泄漏见H.7原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移≤所用最低测量范围上限值的2%见H.10“所用最低测量范围上限的百分比值。氧气体积分数的百分比值。测量范围取决于被测量或需要提供的量的值，其中给出了分析仪的不确定度范围。所用的最低测量范围的上限应与实际应用相符，以使测量值处于测量范围的20%～80%。6.2性能特征的测定应记录性能测试期间的环境条件。性能特征测定所用的工作气体的要求应符合附录G的规定。AMS性能特征测定值的不确定度应根据测得的性能特征的值，按照GB/T36090进行计算，并应达到预期的不确定度水平。不确定度计算时所用的性能特征的值可由制造商或用户测定。性能特征的测定方法见附录H。附录I和附录J中给出了性能特征测定及其不确定度的计算实例。用户在测量系统的持续运行过程中，应按表2规定的周期，按照测定性能特征的相关方法或附录H现场应用过程中所得组分含量测量值的测量不确定度水平应由测量系统的用户根据相应的国际标GB/T27418给出了测量不确定度评估方法。现场操作时的测量不确定度不仅受分析仪本身性能6GB/T40789—2021——现场实际条件；-—所用的校准气体。——环境温度范围；——气体温度范围；——气体中的水蒸气含量；--—CO含量、CO₂含量和O₂含量的预期范围；——潜在干扰物质的预期浓度。8质量保证和质量控制程序为了确保将CO含量、CO₂含量和O₂含量测量值的不确定度保持在测量要求的范围内，QA/QC在安装后以及连续运行期间，应对AMS的性能特征进行调整和核查。表2列出了性能特征测定的方法和核查频次的最低要求。7GB/T40789—2021表2运行期间QA/QC的核查项目和核查频次的最低要求核查项目永久安装的AMS的最低核查频次测定方法响应时间每年一次见H.2零点重复性的标准偏差每年一次见H.3.2量程点重复性的标准偏差每年一次见H.3.3缺乏拟合每年一次，并且在对AMS进行任何重大整改或维修后也应进行一次，因其将对获得的结果产生重大影响见H.4采样系统和泄漏检查每年一次或在对采样系统进行任何重大整改或维修之后进行一次见H.7光束校准(仅适用于原位式AMS)每年一次按照制造商的说明书由于清洁和积聚灰尘而导致的光强度衰减(仅适用于原位式AMS)按照制造商的要求按照制造商的说明书在采样人口和监测器入口处清洁或更换颗粒过滤器颗粒过滤器应根据采样点的含尘量定期更换。在更换过滤器时，应清洁过滤器外壳按照制造商的说明书零点漂移在无人值守期间或国家标准规定的期间内进行一次见H.8量程漂移在无人值守期间或国家标准规定的期间内进行一次见H.8定期维护分析仪按照制造商的要求按照制造商的说明书可以使用内置的检测用气室或光学过滤器核查分析仪。用户应证实所使用的标准物质满足附录H中规定的不确定度要求，例如与更高一级的气体标准物AMS的校准和检定应每年进行一次，分析仪在维修后应根据相应的国家标准要求进行校准和检定。永久安装的用于持续监控的AMS应与以下项目比较进行校准：a)参考方法；b)有证标准物质。GB/T36090中给出了AMS校准的方法。无论采用哪种方式进行校准，都应确定AMS校准时所得测量值的不确定度，不确定度应满足的要求和评估方法见6.2.2。每次校准之前，均应按8.2的规定对AMS进行调整和性能测定，以确保所得的测量不确定度在该8GB/T40789—20219测定报告a)对本文件的引用；b)对测量目标的描述；c)气体采样的原理；d)有关分析仪的信息以及采样和处理管线的描述；e)所用的分析仪编号，以及表1中所列出的分析仪的性能特征；g)样品气温度、样品气压力和通过光学元件的光程长度(仅适用于原位式测量);h)所用量程气的质量等级和组分含量的详细信息；i)关于车间和工艺的描述；j)采样车间的编号；k)为取得代表性样品而采取的措施；1)采样点在采样车间中所处的位置描述；m)车间工艺操作条件的描述；n)采样期间车间工艺的变化；p)相关周期的平均时间；q)测量值[CO含量、CO₂含量和O₂含量测量值在不同单位和状态(湿态和干态)下的换算按附录K的规定执行];s)所有核查的结果；t)与本文件的任何偏差。9(资料性)本文件与ISO12039:2019的结构性差异表A.1给出了本文件与ISO12039:2019的章条编号对照一览表。表A.1本文件与ISO12039:2019的章条编号对照情况本文件章条编号对应的ISO文件章条编号引言第1章的第四段第5章的第三段44第5章的第一段、第二段第5章的第四段、第五段、第六段56GB/T40789—2021表A.1本文件与ISO12039:2019的章条编号对照情况(续)本文件章条编号对应的ISO文件章条编号6.2,第1章的第二段、第三段6..2787.2的第一段8.2.1的第一句的第二段、第三段8.2.2的注7.2的第四段8.2.1的第二句899.2的第一段第三句9附录A附录D附录A附录G附录D附录H附录IJ.1的第一段G.1的第一段第一句J.1的第一段的a),b)G.1的第二句J.1的第二段J.2J.2的第一段GB/T40789—2021表A.1本文件与ISO12039:2019的章条编号对照情况(续)本文件章条编号对应的ISO文件章条编号J.2.1的表J.1G.2的表G.1J.3.1的第一段J.3.1的表J.2G.4的表G.2J.4.1的第一段J.4.1的表J.3G.7的表G.3.1J.5.1的第一段J.5.1的表J.4G.10的表G.3.2附录KGB/T40789—2021(资料性)本文件与ISO12039:2019的技术性差异及其原因表B.1给出了本文件与ISO12039:2019的技术性差异及其原因一览表。表B.1本文件与ISO12039:2019的技术性差异及其原因一览表对应章条编号技术性变动变动原因2——关于规范性引用文件，本文件做了具有技术性差异的调整，调整的情况具体反映在第2章“规范性引用文件”中，具体调整如下：●增加了GB/T14850、GB/T36090GB/T40870三个规范性引用文件(见第3章、6.2,1、H.4、K,1);●删去了ISO14956符合我国具体情况6.1中表1将原位式测量系统的响应时间改为90s根据国内相关的在线分析仪的校准、检验标准要求编写修改了采样点的选择标准减少引用未转化ISO标准，增加标准的实用性H.2修改了响应时间的测定方法按照国内相关的在线分析仪的校准、检验标准规定的测定方法进行编写H.8修改了零点漂移和量程漂移的测定的点的数量和时间间隔，以及判定漂移的方法按照国内相关的在线分析仪的校准、检验标准规定的测定方法进行编写K.1用国家标准代替ISO文件中换算方式内容符合我国情况GB/T40789—2021(资料性)对ISO12039:2019文件中的描述和计算错误的更正及其原因对ISO12039:2019文件中的描述和计算错误的更正及其原因一览表见表C.1。表C.1本文件相比于ISO12039:2019的更正及其原因一览表本文件章条编号章条编号修改内容修改原因H,3.2E.3.2将“先通入标准物质，等待读数稳定，再通入零点气或待测气体，然后再测量量程气”修改为“先通入零点气，等待读数稳定，再通入量程气或待测气体，然后再测量零点气”ISO12039:2019对零点和量程点的重复性测定描述是完全一样的，这显然是错误的。因为E.3测定的为零点重复性，因此最终测量的应该是零点气，而不是量程气，通入的试验气体应为零点气之外的气体，那么应该是量程气或待测气体J.3.2.2G.6将“———合成标准不确定度：0.39%(体积分数)(2.0%);———扩展不确定度[U(Yco₂)]:0.76%(体积分数)(3.8%)”修改为“——合成标准不确定度：0.32%(体积分数),该值为测量范围上限的1.6%;——扩展不确定度[U(Yco₂)]:0.63%(体积分数),该值为测量范围上限的3.2%”J.3.1中表J.2(源于ISO12039:2019表F.2.1,本文件的表J.2),ISO12039:2019计算有误表J.4表G.3.2将ISO12039:2019表G.3.2,抽取式氧化锆型的标准不确定度“0.23”修改为“0.023”ISO12039:2019中缺乏拟合一项的标准不确定度计算有误，应为0.023而非0.23J.5.2.2G,12将“——合成标准不确定度：0.31%(体积分数)(1.2%)--—扩展不确定度：0.61%(体积分数)(2.4%)。”修改为“——合成标准不确定度：0.27%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.1%;——扩展不确定度：0.53%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.2%”ISO12039:2019中该数值计算有误GB/T40789—2021表C.1本文件相比于ISO12039:2019的更正及其原因一览表(续)本文件章条编号ISO12039:2019章条编号修改内容修改原因J.5.1,表J.4表G.3.2将“0.06%”修改为“0.1%”根据ISO12039:2019表F.3.2,ISO12039:2019表G.3.2中TLS型的实验室中零点的重复性标准偏差数值为0.1而不是0.06,对应的合成标准不确定度和扩展不确定度等也相应修改J.5.2.3G.13将“———合成标准不确定度：0.55%(体积分数)(2.2%);—--—扩展不确定度：1.1%(体积分数)(4.3%)”修改为“——合成标准不确定度：0.56%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.3%;——扩展不确定度：1.1%(体积分数),该值为最低测量范围上限的4.4%”GB/T40789—2021(资料性)红外吸收法(CO含量和CO₂含量)D.1基于红外吸收技术的测量原理非色散红外吸收法是基于气体分子中不同组成的原子在特定的波长吸收红外光谱，该测量技术利用的原理如下：a)双光束法惰性气体(通常为氮气)的参比气室。如果样品气体中含有CO或CO₂,则一些红外(IR)能量会被吸收，到达检测器的IR能量之差与含有的CO含量或CO₂含量成正比。检测器的设计使其仅对CO或CO₂的特定波长有响应。图D.1给出了双光束法NDIR分析仪示意图。223415678b气体出口。图D.1双光束法NDIR分析仪示意图b)单光束法单光束法至少有以下三种类型：测量波长和参比波长比值的函数。可采用具有不同带通波长的可调滤光片代替多个滤光片。——在气体滤波相关型(GFC,图D.2)中，将测量干涉滤光片替换为气体滤光片，其他则与上述方法相似。气体分析仪由相关轮组成，相关轮由充入CO或CO₂等样品气体的滤光片和充入相关零点气体(N₂)的参比气体滤光片以及斩波轮组成。样品气进入样品室后，相关轮和斩波轮就不断旋转。气体分析仪测量交替通过样品气体滤光片和参比气体滤光片光束的红外吸收差GB/T40789—2021异。该方法具有更高的灵敏度，并降低了交叉灵敏度的影响。可以额外使用其他的气体滤光片以减少其他气体的干扰。——交叉调制型非色散红外分析仪(见图D.3)检测样品气体与参比气体(如脱去NO₂、SO₂等的空气)交替进入测量室所引起的红外吸收差异。所测得的差值由被测物的含量造成，从而消除了干扰组分的影响。5-—样品气滤光片；图D.2气体滤波相关型NDIR分析仪示意图GB/T40789—20211——检测部分(滤光片和检测器);2——样品室；气体入口。4——样品气体；5——电磁阀；图D.3交叉调制型NDIR分析仪示意图c)傅里叶变换红外光谱法在FTIR常用的双光束干涉仪(见图D.4)中，从红外源发出的光被准直并定向到分束器。部分光的组合输出光束的强度随光程差(镜面位置)的变化而变化。这种强度变化的信号称为干涉图，对其进波、相位校正)并计算其傅里叶变换的倒数来获得光谱。根据已建立的光谱图库对得到的光谱进行分图D.4傅里叶变换红外分析仪示意图GB/T40789—2021图D.4傅里叶变换红外分析仪示意图(续)D.2自动测量系统简介D.2.1冷干抽取式系统存在的粉尘。图D.5给出了可实现不同功能的完整测量系统的示意图。5——采样管线(根据需要加热);气体出口。图D.5冷干抽取式自动测量系统示意图GB/T40789—2021D.2.2热湿抽取式系统当使用配备热样品室的分析仪(用于FTIR,NDIR等)时，通常使用如图D.6所示的自动测量系统。图D.6热湿式加热光学测量系统示意图D.3采样和样品气体处理系统的组成部分气体温度低于200℃的场合]。D.3.2过滤器应使用过滤器去除颗粒物以保护采样系统和分析仪。过滤器应由陶瓷、PTFE、硼硅酸盐玻璃或烧结金属制成。过滤器加热温度应高于水露点或酸露点。建议使用过滤精度为2μm的过滤器。过滤器的尺寸应根据所需的样品流量和制造商提供的单位面积流量来确定。采样探头和过滤器的温度应至少比气体的水露点或酸露点温度高10℃~20℃。D.3.3采样管线采样管线应由PTFE、四氟乙烯(PFA)或不锈钢制成。管线应在高于可冷凝物质露点(通常是水露点或酸露点)15℃的温度下运行。应基于所需的管线长度D.3.4除湿系统应使用除湿系统脱除气体中的水蒸气。露点应远低于环境温度，建议为2℃~5℃。根据要采集的气体量和其中的水蒸气含量进行充分冷却。对于热湿抽取式系统(见D.2.2),不使用除湿系统。20GB/T40789—2021D.3.5采样泵应由耐腐蚀材料制成。采样泵应能为分析仪提供所需的气体流量，为了降低在采样管线中的传输时间对于热湿抽取式系统(见D.2.2),泵应可在180℃以上的温度下运行。D.3.6二级过滤器为了保护泵和分析仪，需要使用二级过滤器以去除残留的颗粒物质。建议使用颗粒过滤精度为1μm的过滤器。过滤器材质可以选用PTFE、硼硅酸盐玻璃或烧结金属。过滤器的尺寸应根据所需的样品流量和制造商提供的单位面积流量来确定。D.3.7流量调节器和流量计GB/T40789—2021(资料性)抽取式氧气测量技术本文件以三种基本检测技术为例：a)哑铃式分析仪(见参考文献[7])体被推离磁场更远。该系统最初是在不含样品气体的情况下建立的，这样光线就会从反射镜反射到光电池上。在反馈将再次检测到反射光。氧气存在时所需的复位量(通过导线的电流)与氧气浓度有关。典型的哑铃式分析仪的结构示意图如图E.1所示。4——反射镜；7——光电池(检测器)。样品气入口。h样品气出口。图E.1顺磁法示意图(哑铃式)22GB/T40789—2021b)磁风式分析仪第二种技术使用顺磁效应的温度系数。顺磁系数与热力学温度成反比。如果将强磁场与温度梯度磁风式分析仪典型结构示意图如图E.2所示。5——桥接电流。图E.2顺磁法示意图(磁风式)c)磁气动式分析仪磁气动式分析仪的典型结构示意图如图E.3所示。GB/T40789—2021图E.3顺磁法示意图(磁气动式)E.1.2氧化锆法(O₂)氧化锆法使用一种经氧化钇稳定后的氧化锆电池(多孔的铂电极覆盖于其内外表面)测量气体中的氧气含量。当电池被加热到600℃以上的高温，可允许氧离子渗透进入，其晶格层的空位允许氧离子移动，使电池变成一个氧离子导电的固体电解质。电池的两个铂电极为氧分子和氧离子互相转化提供了一个催化表面，电池中，高浓度参比气体的一侧，氧分子获得电子变成氧离子进入到电解质中。同时，在另一个电极，氧离子失去电子变成氧分子从电极表面释放。当电池两侧的氧离子浓度不同时，氧离子就会从高浓度一侧迁移至低浓度一侧，这种离子流动造成电子不平衡，导致电极间产生电势差，电势差是电池的温度和电池两侧氧气分压比值的函数。输出电压是温度和样品气体与参比气体中氧气浓度的函数，该函数用公式(E.1)中的能斯特方程表示：E——输出电压，单位为伏特(V);…………(E.1)R——气体常数，其值为8.314,单位为焦每摩尔开尔文[J/(mol·K)];T——热力学温度，单位为开尔文(K);F——法拉第常数，其值为96485,单位为库仑每摩尔(C/mol);p₁——参比气体中氧气分压，单位为千帕(kPa);p₂——过程气体中氧气分压，单位为千帕(kPa)。24GB/T40789—2021氧化锆法的典型结构示意图如图E.4所示。7-—内部Pt电极。如果电氧化性或电还原性气体在电极上产生的电流与气体的分压成正比，电化学电池可用于测定O₂含量。在该电池中，气体通过选择性半渗透膜扩散到电极和电解液。气体在电极上发生反应，反应测量由于阴极/阳极反应产生的电动势(emf)引起的电流。在电极之间维持一种延迟电位，以防止气体组分的氧化可能产生的干扰。电化学分析仪的典型结构示意图如图E.5所示。25GB/T40789—20218--—渗透膜。的颗粒物质。完整的O₂测量系统的典型流程与D.2.1中描述的相同(基于NDIR的CO和CO₂测注：氧化锆传感器也可用于热湿抽取式系统(见D.2.2)或原位式测量系统。GB/T40789—2021F.1基于可调谐激光光谱技术(TLS)原位测量CO含量、CO₂含量和O₂含量的原理下面给出原位式TLS的示例。其分析原理是基于用可调谐激光分析仪，直接测量气流中未经处理的CO含量、CO₂含量和O₂含量。当需要干态标准条件下的数据时，建议同时测量水蒸气的含量。注：TLS同样也适用于抽取式系统。4标引序号说明：1——接收器单元；2—-—吹扫法兰；3——三通阀；4—-—发射器单元；6--——压力传感器(如果管道条件恒定，则不需要); 温度传感器(如果管道条件恒定，则不需要)吹扫气。h吹扫气、量程气或零点气。‘待测气。27GB/T40789—2021F.2.2TLS原位测量系统的组成(对穿式)F.2.2.1发射器和接收器单元发射器单元包含激光光源，接收器单元包含光电探测器。光束由位于发射器单元中的激光二极管连接端口。应定期执行检定程序以验证TLS测量系统的功能。检定的方法之一是采用外部的检定池，该外部检定池永久安装在管道和发射器/接收器单元之间的光路中。另一种方法是使用浓度稳定的充气池。两种方法所使用的气体浓度取决于光程长度、检定池以及测量范围。一般使用满量程70%～90%浓度的测定气体。注：用该方法计算出检定池中O₂和CO2的含量可能会超过100%,因此该方法不适用于O₂和CO₂含量的测定。F.2.2.4压力和温度传感器力和/或温度传感器可向TLS测量系统提供相应的气体压力或温度，以纠正温度和压力变化的影响。F.3点式原位测量系统F.3.1概述点式原位测量系统由收发器单元和探头组成。光束通常通过样品气流的短路径进行传输，并经探头尖端的反射镜反射。图F.2是点式原位测量系统的典型流程示意图。28GB/T40789—2021a)过滤型(探头侧视图)b)非过滤型(探头侧视图)量程气或零点气。*待测气体。图F.2TLS原位测量系统示意图(点式)F.3.2TLS原位测量系统的组成(点式)F.3.2.1概述(见图F.2)。F.3.2.2信号收发器29GB/T40789—2021(规范性)工作气体G.1概述本附录介绍了执行本文件时需要使用的几种工作气体。含量为21%),含量为2%或3%的气体作为零点气。零点气中相关待测组分的含量不得超过所用测量范围的1.0%。量程气一般为合成空气或氮气中的CO、CO₂或氮气中的O₂,其含量应已知，最大扩展不确定度为其标称值的2%,且可溯源到相关标准。量程气的浓度应为选定测量范围上限的70%～90%。根据其G.4校准气校准气一般为合成空气中的CO、CO₂或氮气中的O₂。其含量应已知，最大扩展不确定度为其标称值的2%,且可溯源至相关标准。GB/T40789—2021(规范性)性能特征测定方法在进行测定前，应按制造商规定的时间进行预热，若制造商未明确规定预热时间，则应至少预在测定AMS的性能特征之前，应根据制造商的要求和8.3中所述的方法对分析仪进行设置。对于所有的性能特征测定，下列测定条件应保持在以下规定的范围之内：—-—环境温度±2℃;——采样压力士0.2kPa;——电源电压为额定线电压的±1%(对电压的敏感性测定除外)。为了测定各种性能特征，应使用浓度和不确定度相适应的气体标准物质/标准样品。注：对于原位式系统，响应时间、零点和量程点的重复性、缺乏拟合、交叉灵敏度、零点漂移和量程漂移、对环境温度的敏感性、电压的敏感性可使用外置的测定室进行测定。H.2响应时间响应时间测定所用气体：氧气含量测定的AMS选用满量程20%的氮中氧气体标准物质/标准样品，一氧化碳含量和二氧化碳含量测定的AMS选用其量程气。响应时间的测定方法为，分析仪通入零点气体回零后，按说明书要求的流量通入上述气体标准物质/标准样品，待分析仪示值稳定后，读取分析仪示值，该示值为初始值，然后通入零点气回零，再次通入气体标准物质/标准样品，并同时用秒表记录分析仪达到初始值90%时的时间，重复上述步骤3次，记录各次时间测定数据，取3次测得值的算术平均值作为AMS的响应时间。H.3零点和量程点的重复性根据H.3.2和H.3.3中的方法，在零点和量程点浓度下进行多次测量，计算两个系列测量(零点和量程点)的标准偏差，用以表述零点和量程点的重复性。H.3.2实验室测定的零点重复性标准偏差零点重复性的标准偏差应通过使用零点标准物质(零点气)来测定：先调整分析仪的零点，然后将零点气通入分析仪样品入口。如果零点重复性的标准偏差是在缺乏拟合测定时测得的，则应使用测定时所用的零浓度标准物质。先通入零点气，待读数稳定，再通入量程气或待测气体，然后再测量零点气，至少重复10次，记录连续10次测量的独立读数，以此确定AMS零点的测量值。注：独立读数是指不受上次读数影响的读数，两个独立读数之间至少应间隔四个响应时间。利用所得测量值，采用公式(H.1)计算零点重复性的标准偏差：GB/T40789—2021s,——重复性标准偏差；x;——第i次的测量值；x——测量值x;的平均值；N——重复测量次数。零点重复性的标准偏差应符合表1的规定。H.3.3实验室测定的量程点重复性标准偏差量程点重复性的标准偏差应通过在量程点使用标准物质(量程气)来测定。量程气应从样品气入口引入。如果量程点重复性的标准偏差是在缺乏拟合测定时测得的，则应使用期间所用浓度最高的标准续10次测量的独立读数，以此确定AMS量程点的测量值。利用所得测量量程点重复性的标准偏差应符合表1的规定。H.4缺乏拟合(线性)按GB/T36090规定的方法测定ASM的线性。各个浓度试验气体的残差均应满足表1规定的性能指H.5交叉灵敏度待测气体中可能存在的潜在干扰物质的影响应通过将试验用混合气体通入整个AMS来测定(如有试验气体冷凝器，则试验气体应在冷凝器之前引入)。混合气体可借助混合系统，在零点气和量程气中加入干扰组分获得。所用的混合系统应符合相关标准，且扩展不确定度不应大于1%。标准物质(如气体标准物质/标准样品)应经过认证(可溯源到国家标准),其扩展不确定度不应大于2%。干扰物质及其浓度的界定与测量原理和待测物有关。应检测表H.1中列出的干扰物质，且每个干将量程点和零点处，所有超过量程气浓度0.5%的正偏差和所有低于量程气浓度0.5%的负偏差分别求和。上述四个加和绝对值的最大值应符合表1的规定。表H.1交叉灵敏度测定时使用的干扰物质浓度干扰物质质量浓度或体积分数值单位3#和21%H₂O%mg/m³GB/T40789—2021表H.1交叉灵敏度测定时使用的干扰物质浓度(续)干扰物质质量浓度或体积分数值单位%N₂O(流化床燃烧)SO₂(未脱硫燃煤发电站)HCl(燃煤发电站)用氧气浓度为3%的试验气体代替不含干扰物质(即氧气)的试验气体进行测定，获得不存在干扰时的读数。H.6采样管线和处理系统的损耗检验采样管线和处理系统中的损耗检验方式如下：在尽可能靠近排气口处(尽可能在过滤器前面),通过验气体中的CO含量、CO₂含量或O₂含量应为测量范围的70%～80%。由于表面的吸附或解吸，整个系统中存在的杂质可能会产生记忆效应。通过与不通过采样系统测定的偏差应小于2%。H.7采样管线和处理系统泄漏检验——关闭管口出口并打开泵；H.8零点漂移和量程漂移的测定零点和量程点的位置应通过通入零点气和量程气手动确定。测量值与其标称值在零点和量程点的偏差应符合表1的规定。零点漂移和量程漂移的具体测定方法如下：d)重复上述步骤4次，按照公式(H.2)、公式(H.3)计量零点漂移△Z和量程漂移△S。注1:本测定通常应用于原位式光学技术中的交叉叠加，同时也适用于具有单独发射器和接收器组件的抽取注2:本测定需要校准标准(如标准滤光片)和光具座。注3:尽管测量是在最大光程处进行，但本实验的测定光程通常可选在1m～5m。应在常用的两个测量光程上，对零点和大约70%～90%输出范围的量程点均进行偏转。偏转应在应给出AMS满足判定指标要求的最大允许偏转角度。对于自动准直的AMS,操作方法应通过测范围上限的70%～80%之间。——高于大气压力约2kPa±0.2kPa;GB/T40789—2021确定各压力下的平均读数与大气压力下的平均读数之间的偏差。偏差应符合表1的规定。H.12样品气流量对抽取式AMS的影响AMS的零点和量程点在上述两个流量下的测量信号均需要进行测定，待读数稳定，记录三次连续测量的独立读数并取其平均值。确定两个流量下平均读数之间的偏差，该偏差应符合表1的规定。原则上该测定应在零点、量程点各重复三次，但如果AMS在第一次测定中即达到判定指标的两倍应同时测定状态信号的性能。H.13对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)环境温度变化对AMS的零点和量程点数值的影响。如果AMS安装在室外，则应按照以下规定的顺序设置人工气20℃→0℃→—20℃→20℃→如果AMS安装在温度可控的地方，则应按照以下规定的顺序设置人工气候室内的温度：在温度充分平衡后，测量每个温度下零点和量程点AMS的测量信号。的独立读数并取其平均值。在人工气候室中每次温度变化之间至少应等待6h,以使AMS达到平衡，才能进行读数。另外，建议在每次温度变化后监测AMS的读数。如果分析仪能在6h内稳定下来，那么可以适当确定各温度下的平均读数与20℃下的平均读数之间的偏差。各温度下的偏差均应符合表1中规定的判定指标。原则上该测定应在零点、量程点各重复三次，但如果AMS在第一次实验中即达到判定H.14对电压的敏感性AMS的电源电压应使用绝缘变压器，从额定电源电压开始，以其5%的变化量逐步变化至制造商规定的上限和下限。测量每个电压下零点和量程点的AMS测量信号，测量时，待读数稳定，记录三次连续的独立读数并其取平均值。应确定每个电压下的平均读数与额定电源电压下平均读数之间的偏差。每个电压下的偏差均应符合表1中规定的判定指标。原则上该测定应在零点、量程点各重复三次，但如果AMS在第一次实验中GB/T40789—2021(资料性)CO含量、CO₂含量和O₂含量测量的AMS性能特征测定结果实例1.1CO含量测量的AMS根据附录H的性能特征测定方法，采用冷抽取式NDIR法(见附录D)和原位式TLS法(见附录F)进行CO含量测量的AMS的性能特征测定结果列于表I.1。注：表1.1～表1.4中列出的大多数数据取自EN15267测定报告(见参考文献[表I.1用抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO含量测量的AMS的性能特征性能特征性能判定指标冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型常用的最低测量范围上限50mg/m³75mg/m⁸250mg/m³响应时间≤200s(抽取式),≤90s(原位式)零点的重复性标准偏差≤所用最低测量范围上限值的2%0.6%0.02%0.1%量程点的重复性标准偏差所用最低测量范围上限值的2%0.05%0.45%缺乏拟合所用最低测量范围上限值的2%0.60%—0.17%0.96%24h内的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的2%—24h内的量程漂移≤所用最低测量范围上限值的2%——无人值守期间的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的3%—0.4%无人值守期间的量程漂移≤所用最低测量范围上限值的3%—2.0%对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)≤所用最低测量范围上限值的3%抽取式AMS对样品气流量的敏感性≤所用最低测量范围上限值的2%—0.1%对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)所用最低测量范围上限值的3%GB/T40789—2021表I.1用抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO含量测量的AMS的性能特征(续)性能特征性能判定指标冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型在制造商指定的电压范围内对电压的敏感性每10V内≤2%的所用最低测量范围0.5%0.10%0.8%交叉灵敏度所用最低测量范围上限值的4%—2.4%原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移≤所用最低测量范围上限值的2%数据取自EN15267测定报告。I.2CO₂含量测量的AMS根据附录H的性能特征测定方法，采用抽取式NDIR法(见附录D)和原位式TLS法(见附录F)进行CO₂含量测量的AMS的性能特征测定结果见表1.2。表I.2抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO₂含量测量的AMS的性能特征性能特征性能判定指标冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型常用的最低测量范围上限20%(体积分数)20%(体积分数)20%(体积分数)响应时间≤200s(抽取式),≤90s(原位式)零点的重复性标准偏差≤所用最低测量范围上限值的2%0.0%0.0%0.07%量程点的重复性标准偏差≤所用最低测量范围上限值的2%0.1%0.05%0.07%缺乏拟合所用最低测量范围上限值的2%0.35%24h内的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的2%—0.2%24h内的量程漂移所用最低测量范围上限值的2%—无人值守期间的零点漂移≤所用最低测量范围上限值的3%—0.6%0.10%无人值守期间的量程漂移≤所用最低测量范围上限值的3%—1.8GB/T40789—2021表I.2抽取式NDIR法和原位式TLS法进行CO₂含量测量的AMS的性能特征(续)性能特征性能判定指标冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)所用最低测量范围上限值的3%抽取式AMS对样品气流量的敏感性所用最低测量范围上限值的2%0.1%——对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)≤所用最低测量范围上限值的3%0.5%0.5%在制造商指定的电压范围内对电压的敏感性每10V≤2%的所用最低测量范围—0.6%0.0%—0.6%交叉灵敏度所用最低测量范围上限值的4%—1.0%—0.8%—0.4原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移≤所用最低测量范围上限值的2%"数据取自EN15267测定报告。1.3O₂含量测量的AMS根据附录H的性能特征测定方法，采用顺磁法和电化学法(见附录E)测量O₂含量的AMS性能特征测定结果见表I.3。表I.3抽取式顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学法进行O₂含量测量的AMS的性能特征性能特征性能判定指标冷抽取式磁气动式“哑铃式“电化学电池式“常用的最低测量范围上限25%(体积分数)响应时间零点的重复性标准偏差≤0.2%(体积分数)0.01%(体积分数)0.00%(体积分数)0.04%(体积分数)量程点的重复性标准偏差≤0.2%(体积分数)0.02%(体积分数)0.00%(体积分数)0.04%(体积分数)缺乏拟合≤0.2%(体积分数)0.07%(体积分数)0.03%(体积分数)0.02%(体积分数)24h内的零点漂移≤0.2%(体积分数)24h内的量程漂移≤0.2%(体积分数)无人值守期间的零点漂移≤0.2%(体积分数)0.19%(体积分数)0.02%(体积分数)—0.06%(体积分数)GB/T40789—2021表I.3抽取式顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学法进行O₂含量测量的AMS的性能特征(续)性能特征性能判定指标冷抽取式磁气动式哑铃式电化学电池式a无人值守期间的量程漂移≤0.2%(体积分数)0.16%(体积分数)0.05%(体积分数)0.05%(体积分数)对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)≤0.2%(体积分数)抽取式AMS对样品气流量的敏感性≤0.2%(体积分数)0.1%(体积分数)对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)≤0.3%(体积分数)0.22%(体积分数)0.10%(体积分数)0.23%(体积分数)在制造商指定的电压范围内对电压的敏感性每10V≤0.2%(体积分数)0.04%(体积分数)0.00%(体积分数)0.02%(体积分数)交叉灵敏度≤0.4%(体积分数)—0.19%(体积分数)0.10%(体积分数)0.00%(体积分数)“数据取自EN15267测定报告。采用抽取式氧化锆法(见附录E)和原位式氧化锆法和TLS法(见附录F)测量O₂含量的AMS性能特征测定结果见表I.4。表I.4抽取式氧化锆法、原位式氧化锆和TLS法进行O₂含量测量的AMS的性能特征性能特征判定指标抽取式原位式氧化锆型“热氧化锆型TLS型典型最低测量范围上限25%(体积分数)响应时间≤200s(抽取式)≤90s(原位式)零点的重复性标准偏差≤0.2%(体积分数)0.02%(体积分数)0.00%(体积分数)0.02%(体积分数)量程点的重复性标准偏差≤0.2%(体积分数)0.0%(体积分数)0.07%(体积分数)0.11%(体积分数)缺乏拟合≤0.2%(体积分数)—0.04%(体积分数)0.09%(体积分数)0.55%(体积分数)24h内的零点漂移≤0.2%(体积分数)0.45%(体积分数)典型最低测量范围上限25%(体积分数)24h内的量程漂移≤0.2%(体积分数)0.13%(体积分数)无人值守期间的零点漂移≤0.2%(体积分数)—0.052%(体积分数)0.16%(体积分数)无人值守期间的量程漂移≤0.2%(体积分数)0.10%(体积分数)0.19%(体积分数)对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)≤0.2%(体积分数)-0.20%(体积分数)GB/T40789—2021表I.4抽取式氧化锆法、原位式氧化锆和TLS法进行O₂含量测量的AMS的性能特征(续)性能特征判定指标抽取式原位式氧化锆型热氧化锆型TLS型抽取式AMS对样品气流量的敏感性≤0.2%(体积分数)0.063%(体积分数)对环境温度的敏感性(在制造商指定的温度范围内变化10K)≤0.3%(体积分数)0.23%(体积分数)0.15%(体积分数)0.30%(体积分数)在制造商指定的电压范围内对电压的敏感性≤0.2%(体积分数)0.023%(体积分数)0.06%(体积分数)0.0%(体积分数)交叉灵敏度≤0,4%(体积分数)0.14%(体积分数)—0.23%(体积分数)0.0%(体积分数)原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移≤为所用最低量程测量值的2%“数据取自EN15267测定报告。GB/T40789—2021(资料性)CO含量、CO₂含量和O₂含量测量的AMS性能特征测定的不确定度计算实例本附录中的模型方程以及不确定度分量的计算与分析仪的测量值有关，CO含量以mg/m³表示，CO₂含量和O₂含量以体积分数(%)表示。某一性能特征对标准不确定度影响的分量计算如下：a)如果极限值以零为中心对称分布，则不确定分量按矩形分布用公式(J.1)进行计算；…………(J.1)u(x;)性能特征的标准不确定度；△xj.p-—性能特征的测定值。b)性能特征的值即为测定结果，则测定结果即认为是不确定度贡献。例如，对于性能特征中的“实验室中零点的重复性标准偏差”和“实验室中量程点的重复性标准偏差”,属于后者，即性能特征的值即为测定结果，测定结果即认为是不确定度贡献。而对于其他的性能特征，则属于前者，为极限值，以零为中心对称分布，则按公式(J.1)计算不确定度分量。J.2CO含量测量的AMS性能特征的不确定度计算J.2.1不确定度分量的计算结果使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表I.1)的不确定度计算结果见表J.1。表J.1使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表I.1)的不确定度计算结果性能特征标准不确定度分量在所用最低测量范围上限的标准不确定度值mg/m³冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型实验室中零点的重复性标准偏差ur.00.6%×50=0.30.02%×75=0.020.1%×250=0.25实验室中量程点的重复性标准偏差ur.81.3%×50=0.650.05%×75=0.040.45%×250=1.1缺乏拟合24h内的零点漂移24h内的量程漂移GB/T40789—2021表J.1使用NDIR和TLS进行CO含量测量的AMS性能特征(见表I.1)的不确定度计算结果(续)性能特征标准不确定度分量在所用最低测量范围上限的标准不确定度值mg/m³冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型无人值守期间的零点漂移无人值守期间的量程漂移对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)Minf.p抽取式AMS对样品气流量的敏感性对环境温度的敏感性，改变10KWinf,T电压敏感性uinf,V交叉灵敏度Wj.c0原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移WmbJ.2.2CO测量的AMS的性能特征的合成和扩展不确定度计算J.2.2.1概述合成标准不确定度u(Yco)和扩展不确定度U(Yco)计算如公式(J.2)和公式(J.3)所示：u(Yco)=√u².+u²s+u²+u2.o+u²,s+u²f.p+u².+u²,+u²m,v+u²co+u2(J.2)U(Yco)=k×u(Yco)=1.96u(Yco)…………(J.3)k——包含因子(=1.96)。CO₂含量和O₂含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算与CO的计算方法相同。J.2.2.2NDIR交叉调制型AMS根据表J.1所列的每个标准不确定度分量的数值，用公式(J.2),计算合成不确定度u(Yco):u(Yco)=√0.3²+0.65²+0.17²+(-0.12)²+0.66²+0.0²+0.35²+0.14²+0.75²=√1.70mg/m³=1.30mg/m³因此，扩展不确定度U(Yco)计算为1.96×1.30mg/m³=2.55mg/m³(最低测量范围的5.1%)。42GB/T40789—2021J.2.2.3NDIR双光束型AMS因此，计算出扩展不确定度U(Yco)为4.04mg/m³(最低测量范围的5.4%)。J.2.2.4原位TLS型AMS由此，计算出扩展不确定度U(Yco)为11.8mg/m³(最低测量范围的4.7%)。J.3CO₂含量测量的AMS性能特征的不确定度计算使用NDIR和TLS进行CO₂含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果见表J.2。表J.2使用NDIR和TLS进行CO₂含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果性能特征标准不确定度分量在所用最低测量范围上限的标准不确定度值mg/m³冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型零点的重复性标准偏差ur,00.0%×20=0.00.0%×20=0.00.07%×20=0.01量程点的重复性标准偏差0.1%×20=0.020.05%×20=0.010.07%×20=0.01缺乏拟合24h内的零点漂移24h内的量程漂移无人值守期间的零点漂移Md,0无人值守期间的量程漂移Wd,s对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)抽取式AMS对样品气流量的敏感性对环境温度的敏感性，改变10KWinf-T43GB/T40789—2021表J.2使用NDIR和TLS进行CO₂含量测量的AMS性能特征(见表I.2)的不确定度计算结果(续)性能特征标准不确定度分量在所用最低测量范围上限的标准不确定度值mg/m³冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型电压敏感性交叉灵敏度Mi,CO₂原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移J.3.2CO₂含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算J.3.2.1NDIR交叉调制型AMS根据表J.2所列数据，最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确定度和扩展不确定度计算如下：——合成标准不确定度：0.38%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.9%;——扩展不确定度[U(Yco₂)]:0.74%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.7%。J.3.2.2NDIR双光束型AMS根据表J.2所列数据，最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确定度和扩展不确定度计算如下：——合成标准不确定度：0.32%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.6%;-—扩展不确定度[U(Yco₂)]:0.63%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.2%。J.3.2.3原位TLS型AMS根据表J.2所列数据，最低测量范围上限为20%(体积分数)的CO₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确定度和扩展不确定度计算如下：——合成标准不确定度：0.39%(体积分数),该值为最低测量范围上限的2.0%;——扩展不确定度[U(Yco₂)]:0.77%(体积分数),该值为最低测量范围上限的3.8%。J.4用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O₂含量测量的AMS性能特征的不确定度计算J.4.1O₂含量测量的AMS性能特征的不确定度分量计算结果用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O₂含量测量的AMS性能特征(见表I.3)的不确定度计算结果见表J.3。44GB/T40789—2021表J.3用顺磁法(磁气动式和哑铃式)和电化学电池法进行O₂含量测量的AMS性能特征性能特征标准不确定度分量在所用最低测量范围上限的标准不确定度值(体积分数)%冷抽取式磁气动式哑铃式电化学电池法零点的重复性标准偏差r.00.000.01量程点的重复性标准偏差ur,s0.010.0010.01缺乏拟合U]of24h内的零点漂移Md,024h内的量程漂移Md.8无人值守期间的零点漂移Wd.0无人值守期间的量程漂移Md.8对样品气压力的敏感性(压力变化2kPa)Uinf,p抽取式AMS对样品气流量的敏感性Winf.f对环境温度的敏感性，改变10KWinf.T电压敏感性交叉灵敏度Wj,O₂J.4.2O₂含量测量的AMS性能特征的合成和扩展不确定度计算J.4.2.1磁气动式AMS根据表J.3所列数据，最低测量范围上限为25%的O₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确定度和扩展不确定度计算如下：——合成标准不确定度：0.24%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.0%;——扩展不确定度[U(Yo₂)]:0.47%(体积分数),该值为最低测量范围上限的1.9%。J.4.2.2哑铃式AMS根据表J.3所列数据，最低测量范围上限为25%的O₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确45GB/T40789—2021定度和扩展不确定度计算如下：——扩展不确定度[U(Yo₂)]:0.18%(体积分数),该值为最低测量范围上限的0.7%。根据表J.3所列数据，最低测量范围上限为25%的O₂含量测量的AMS性能特征的合成标准不确定度和扩