《气体分析 微量水分含量的测定 电容法》

ICS71.100.20

CCSG86

CPCIF

中国石油和化学工业联合会团体标准

T/CPCIFXXXX-XXXX

气体分析微量水分含量的测定电容法

Gasanalysis-Determinationoftracemoisturecontent-Thecapacitancemethod

（征求意见稿）

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

中国石油和化学工业联合会发布

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气体分析微量水分含量的测定电容法

警告：本文件的使用可能涉及某些有危险性的材料、操作和设备,但并未对与此有关的所有安全问

题都提出建议。用户在使用本文件之前应建立适当的安全和防护措施，并保证符合国家有关法规规定的

条件。

1范围

本文件描述了采用氧化铝或高分子聚合物电容的电容式湿度计测定气体中水分含量的方法及原

理，规定了试验条件、仪器设备、试验步骤、试验数据处理、精密度和测量不确定度、质量保证和控

制、试验报告的要求。

本文件适用于氢、氧、氮、氦、氖、氩、氪、氙、甲烷、一氧化碳、空气等单组分或混合气体

中微量水分含量的测定，不适用于对氧化铝或高分子聚合物电容有腐蚀的气体及能与水分发生反应

的气体。水分含量的测定范围为：-76℃～-10℃（水露点）。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文

件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用

于本文件。

GB/T3723工业用化学产品采样安全通则

GB/T6379.2测量方法与结果的准确度(正确度与精密度)第2部分确定标准测量方法重复性

与再现性的基本方法

GB/T27418测量不确定度评定和表示

JJF1012湿度与水分计量名词术语及定义

3术语和定义

JJF1012界定的术语和定义适用于本文件。

4原理

气样以稳定的流量通过电容式湿度计的湿度传感器吸湿层（吸湿层的材质可为多孔氧化铝、高分子

薄膜等），吸湿层吸收水分子后电容值发生变化。在一定范围内，电容值与水分含量（水露点）成一定

的对应关系，通过测定湿度传感器的电容值即可获得气样测试压力下的水露点，气体中的水分含量直接

以水分的水露点表示。水露点与水分含量（体积分数）对应关系见附录A。

1

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5试验条件

宜满足下列要求：

——试验场所温度：（5～40）℃；

——试验场所相对湿度：≤85%；

——试验场所不应存放与试验无关的易燃、易爆和强腐蚀性的物质；

——试验场所周围无强电磁场干扰，无强烈震动；

——供电电源：交流电压（198～244）V，频率50.0Hz±0.5Hz。

6仪器设备

6.1仪器要求

仪器的测定量程应与待测气体中的水分含量相适应，气路系统应无死体积或应尽量减小死体积，应

具有调节进气压力和流量的装置，应带有显示装置，应定期对仪器进行校准。

7试验步骤

7.1仪器准备

测定前，应做好下列准备：

——检查并确认样品气中无粉尘、油污，必要时可增加除尘除油的前处理装置；

——检查并确认采样管、采样阀清洁、干燥；

——检查并确认仪器气路系统密闭无泄漏；

——必要时应对采样系统、仪器气路系统、干燥筒进行清洁、干燥处理。

7.2采样

采样中的安全事项应符合GB/T3723的规定；应使用无死体积或死体积很小的采样阀，采样管线应

采用不锈钢管，测定低水含量的样品气时，推荐采用内抛光的不锈钢管，在满足仪器使用要求的前提下，

应使用尽可能短、管径尽可能小的连接管线将样品气直接引入仪器，接头应无渗漏、无死体积；采样管

路连接完成后应进行气密性检测，以保证采样系统无泄漏，并用样品气充分吹扫置换采样系统和仪器气

路系统，直至取得具有代表性的样品气体。

7.3测定

按仪器说明书要求调节样品气或干燥气压力和流量，开启仪器；样品气和干燥气的压力和流量应一

致，用待测样品气充分吹扫采样系统和仪器气路系统，按仪器说明书设定仪器的各项参数，将仪器设定

为测量状态，测定待测样品气；当仪器读数稳定时，读取水露点（℃）。

8试验数据处理

当仪器示值稳定时，读取水露点，至少连续读取两次，当两次读数的差小于1℃时，取其算术平

均值作为最终分析结果。

按公式（1）计算水露点（td/℃）

2

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t=(tt+)/2

d12…….……………..(1)

式中：

t1——第一次测定结果，℃；

t2——第二次测定结果，℃。

9精密度和测量不确定度

9.1精密度

测量结果的精密度要求及计算应符合GB/T6379.2的规定。

9.1.1重复性

在重复性条件下，样品气体中组分含量x的两次独立测量结果的差值应符合表1中对重复性限的要

求。

表1测量结果的重复性限和再现性限要求

组分名称水露点重复性限再现性限

水分-76℃～-10℃1.54℃2.96℃

9.1.2再现性

在再现性条件下，样品气体中组分含量x的两次独立测量结果的差值应符合表1中对再现性限的要

求。

9.2测量不确定度

测量不确定度的要求应符合GB/T27418的规定。

10质量保证和控制

所有测量设备，都应有效溯源并确认其满足使用要求。

11试验报告

试验报告至少应包括下列内容:

——测定日期、环境温度、大气压；

——有关样品气的全部信息，包括样品气名称、样品气编号、采样地点、样品气压力、样品气的状

态、采样日期和时间等；

——所使用的标准名称及代号、分析方法等；

——分析的操作参数；

——试验结果：各测定组分在样品气体中的含量；

——实验室名称；

——试验人员姓名、审核者姓名和批准者姓名；

——测定条件（测量或计算结果的环境温度和大气压力值）及测定时观察到的异常及说明。

3

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附录A

（资料性）

水露点-体积分数对照表

水露点—体积分数对照表见表A.1。

表A.1水露点-体积分数对照表

单位：×10-6（体积分数）

水露点

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

t/℃

-102581.732561.112538.402515.862493.522471.352449.362427.562405.932384.48

-112361.092342.102321.172300.412279.822259.412239.162219.072199.152179.40

-122157.862140.382121.112102.002083.042064.252045.612027.122008.791990.61

-131970.801954.701936.971919.391901.951884.661867.521850.511833.651816.93

-141798.711783.911767.611751.441735.411719.511703.751688.121672.621657.25

-151640.511626.911611.931597.071582.341567.741553.261538.901524.661510.55

-161495.161482.681468.921455.281441.751428.341415.051401.871388.801375.84

-171361.731350.261337.641325.121312.711300.411288.211276.121264.131252.25

-181239.301228.791217.211205.731194.351183.071171.891160.811149.821138.92

-191127.051117.421106.811096.291085.871075.531065.291055.131045.061035.09

-201024.221015.391005.68996.04986.50977.03967.65958.36949.14940.01

-21930.06921.99913.09904.28895.54886.89878.31869.80861.37853.02

-22843.92836.53828.40820.34812.36804.44796.60788.82781.12773.48

-23765.17758.42750.99743.62736.32729.09721.93714.83707.79700.81

-24693.22687.06680.27673.55666.89660.28653.74647.26640.84634.47

-25627.54621.92615.73609.59603.52597.49591.53585.61579.76573.95

-26567.63562.51556.86551.27545.73540.24534.80529.41524.07518.79

-27513.03508.36503.21498.12493.07488.07483.12478.21473.35468.54

-28463.29459.04454.36449.72445.13440.58436.07431.61427.19422.80

-29418.04414.17409.91405.69401.51397.38393.28389.22385.20381.22

-30376.88373.36369.49365.66361.87358.11354.38350.69347.04343.42

-31339.49336.29332.78329.30325.85322.44319.06315.71312.40309.11

-32305.54302.64299.45296.30293.17290.07287.01283.97280.96277.99

-33274.75272.12269.23266.37263.53260.73257.95255.20252.47249.78

-34246.84244.46241.84239.25236.68234.14231.63229.13226.67224.23

-35221.57219.41217.04214.70212.38210.08207.80205.55203.32201.11

4

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表A.1（续）

水露点

0.00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

t/℃

-36198.70196.76194.61192.49190.39188.31186.26184.22182.20180.21

-37178.04176.28174.34172.42170.53168.65166.79164.95163.13161.33

-38159.37157.78156.03154.30152.59150.90149.22147.56145.92144.29

-39142.52141.09139.52137.96136.41134.88133.37131.88130.40128.93

-40127.34126.05124.63123.22121.83120.46119.09117.75116.41115.10

-41113.66112.50111.22109.96108.70107.47106.24105.03103.83102.64

-42101.35100.3199.1698.0296.9095.7894.6893.5992.5191.45

-4390.2989.3588.3287.3086.2885.2984.3083.3282.3581.39

-4480.3579.5178.5877.6676.7675.8674.9774.1073.2372.37

-4571.4470.6869.8569.0368.2167.4166.6165.8365.0564.28

-4663.4462.7762.0261.2860.5659.8459.1258.4257.7257.03

-4756.2955.6855.0154.3553.7053.0652.4251.7951.1750.55

-4849.8849.3448.7548.1647.5747.0046.4345.8745.3144.76

-4944.1643.6843.1542.6242.1041.5941.0840.5840.0839.59

-5039.0538.6238.1537.6837.2236.7636.3035.8635.4134.97

-5134.5034.1133.6933.2732.8632.4532.0531.6531.2630.87

-5230.4430.1029.7229.3528.9828.6228.2627.9127.5527.21

-5326.8326.5326.1925.8625.5325.2124.8924.5824.2623.96

-5423.6223.3523.0522.7622.4722.1821.9021.6221.3421.07

-5520.7720.5320.2720.0119.7519.5019.2419.0018.7518.51

-5618.2418.0317.8017.5717.3417.1116.8916.6716.4516.24

-5716.0115.8215.6115.4115.2015.0014.8114.6114.4214.23

-5814.0213.8613.6713.4913.3213.1412.9612.7912.6212.46

-5912.2712.1311.9611.8011.6511.4911.3411.1911.0410.89

-6010.7310.6010.4610.3110.1810.049.9039.7699.6379.506

-619.3659.2509.1259.0018.8788.7588.6388.5208.4048.289

-628.1658.0647.9547.8447.7377.6307.5267.4227.3207.219

-637.1097.0216.9246.8286.7336.6406.5486.4576.3676.278

-646.1826.1046.0195.9355.8525.7705.6895.6095.5315.453

-655.3695.3015.2265.1525.0795.0084.9374.8674.7984.730

-664.6564.5964.5314.4664.4034.3404.2784.2174.1564.097

-674.0323.9803.9233.8673.8113.7563.7023.6493.5963.544

-683.4873.4423.3923.3433.2943.2463.1993.1523.1063.061

-693.0122.9722.9292.8862.8432.8022.7612.7202.6802.640

-702.5982.5632.5252.4882.4512.4152.3792.3432.3092.274

-712.2372.2072.1742.1412.1092.0782.0472.0161.9861.956

-721.9241.8971.8691.8411.8131.7851.7581.7321.7061.680

-731.6521.6291.6041.5801.5561.5321.