标准气体压力和组分精确控制影响因素分析

标准气体压力和组分精确控制影响因素分析

标准气源一般选用国家一级、二级高纯标准气体,不确定度在 1% 以内。标准混合气体配制采用动态配气法,优点是可以克服器壁吸附对配气浓度的影响,克服质谱计长时间工作以及污染带来的分压力灵敏度变化大等缺点。在工程实现方面,标准气体 压力和组分精确控制的影响因素有以下几个方面。

1:进样前后气体成分不一致。

标准混合样品气引入校准室,会存在质量歧视效应和进样比例失调等问题,严重影响校准精度。因此,气体进样的关键在于能否在不改变气体组分的前提下,将气体引入校准室。为了保持进样前后标准混合样品气成分比例不发生变化,在进行便携式标准气体产生装置设计时,进样管路内的气体必须处于分子流状态。

2:容积测量不准确影响膨胀前后体积比。

在气体膨胀法中,膨胀后得到的气体压力只与前级标准压力和膨胀前后体积比有关。膨胀比的准确测量是减小校准结果测量不确定度的重要环节。可采取第三方计量机构标定的方式获得容积值和测量不确定度,以保证配气室腔体容积的准确;另一方面需要使用不受气体种类影响的高精度电容薄膜规测量腔体压力,获得膨胀前后准确的压力变化量。

3:质谱参数设置影响测量数据。

标准气体压力和组分的精确控制最终由质谱计测量的数据直观反映,因此选择质谱计最佳工作参数非常重要。通过试验验证的方式获得质谱计离子源、四极场、收集方式等参数数据。

综上所述,在进行便携式标准气体产生装置设计时,必须综合考虑进样前后气体成分的一致性、膨胀前后体积比测量方式以及质谱参数的设置等。有针对性地设计进样方式和连接管路,保证样品的安全、可靠,制作专用样品采集装置,合理选用压力测量仪器,设置最优的质谱参数,并使装置和管路具有可加热、抽气净化、置换、便携等功能,从源头开始就要保证气体纯度,减少残余气体或有机物的污染,减少不合理设计带来的测量误差。