《激光可調吸收光譜法天然氣水分儀校準規范》征求意見

　　【儀表網 行業標準】根據國家市場監管總局下達的國家計量技術規范制(修)訂計劃，全國能源資源計量技術委員會能源計量分技術委員會已完成《激光可調吸收光譜法天然氣水分儀校準規范》計量技術規范征求意見稿。為了使國家計量技術規范能廣泛適用和更具操作性，特向全國有關單位征求意見和建議。
 

　　激光可調吸收光譜法(TDLAS)天然氣水分儀(以下簡稱水分儀)用于測量管輸天然氣和液化天然氣的水分。激光可調吸收光譜法測量天然氣水分的原理是：波長在一定范圍內周期性變化的激光通過充滿天然氣的光腔，經過1次或多次反射后的透射光強度的二次諧波(2f)信號的大小，與天然氣中的水分成正比。TDLAS法水分儀測量快速，僅需數分鐘即可達到平衡狀態；水分測量范圍通常在(5~5000)L/L，范圍較寬；通過水分子特征吸收波長進行水分測量，因此能夠避免天然氣中常見雜質的干擾；通過吸收譜線的2f信號對水分進行定量，因此即使反射鏡面上附著了雜質，也能保持較好的準確度。
 

　　綜上所述，TDLAS法能夠快速、準確的測量天然氣中水分，因此應用越來越廣泛。但是，TDLAS法水分儀尚無國家計量校準規范，目前天然氣行業的檢測實驗室缺乏科學有效的方法對儀器進行校準，儀器驗收時沒有有效的方法驗收，日常運行中沒有科學的方法驗證，完全依賴于廠家的出廠校準，容易造成測量結果的不一致，嚴重影響了天然氣質量檢測和技術監督。
 

　　本規范以JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》、JJF 1001-2011《通用計量術語及定義》和JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》為基礎性系列規范進行制定。
 

　　依據JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》，本規范主要內容包括：范圍；引用文件；術語和計量單位；概述；計量特性；校準條件；校準項目和校準方法；示值誤差的不確定度評定；校準結果表達；復校時間間隔以及附錄等內容。
 

　　校準環境條件：
 

　　1.計量標準裝置和被校準儀器存放在可通風的實驗室內，周圍無強烈振動源干擾，無強電磁干擾。
 

　　2.環境溫度：(15～28)℃。
 

　　3.環境濕度：≤80%RH。
 

　　4.供電電源：電壓，(220±22)V；頻率，(50±1)Hz。
 

　　校準用儀器和材料：
 

　　采用比較法校準儀器，即滲透管濕度發生器發出的甲烷濕氣，一分為二，分別經過冷鏡式精密露點儀和水分儀，以露點儀的水分測量結果為標準值，計算TDLAS法天然氣水分儀的示值誤差。
 

　　1.甲烷濕度發生器
 

　　甲烷和氮氣按照一定的體積比混合后，通入浸泡在恒溫水中的聚丙烯滲透管的一端，然后從另一端流出。由于塑料的透水性，使得少量的水從塑料管外滲透到塑料管內，并以水蒸氣的形式與管內氣體混合。改變恒溫水槽的水溫，可以調節水蒸氣滲透的速率，從而調節濕氣的濕度。恒溫水槽的水溫在(0~70)℃范圍內可調。濕氣濕度穩定后，30min內霜點波動不超過0.1℃。甲烷和氮氣的流量分別用流量計控制，甲烷的流量在(1.4~1.8)L/min范圍內；氮氣的流量在(0~0.4)L/min范圍內；混合氣的總流量在1.8L/min左右。甲烷濕氣的水分在(5~400)L/L范圍內任意可調；甲烷的濃度在(80%~100%)范圍內任意可調。從儀器排出的尾氣經管路排到戶外。用可燃氣體檢測儀監測實驗室內甲烷濃度，不得超過200L/L。
 

　　2.冷鏡式精密露點儀
 

　　露點儀經過計量技術機構檢定，符合JJG 499《精密露點儀檢定規程》的要求。
 

　　3.材料
 

　　甲烷氣體，純度不低于99.99%，水分含量不超過1L/L；氮氣，純度不低于99.99%，水分含量不超過2L/L；去離子水；聚丙烯塑料管，外徑3.175mm，壁厚0.20mm，硬度80D，長度15m。
 

　　校準結果表達：
 

　　根據校準結果填發校準證書，所有校準項目及其結果均應在證書中反映。校準證書應包括以下信息：
 

　　a)標題：“校準證書”；
 

　　b)實驗室名稱和地址；
 

　　c)進行校準的地點(如果與實驗室的地址不同)；
 

　　d)證書的唯一性標識，每頁及總頁數的標識；
 

　　e)客戶的名稱和地址；
 

　　f)被校準對象的描述和明確標識；
 

　　g)進行校準的日期；
 

　　h)校準所依據的技術規范的標識，包括名稱及代號；
 

　　i)本次校準所使用測量標識的溯源性及有效性說明；
 

　　j)校準環境的描述；
 

　　k)校準結果及其測量不確定度的說明；
 

　　l)對校準規范的偏離的說明；
 

　　m)校準證書或校準報告簽發人的簽名、職務或等效標識；
 

　　n)校準結果僅對被校對象有效的聲明；
 

　　o)未經實驗室書面批準，不得部分復制證書的聲明。
 

　　復校時間間隔：
 

　　由于復校時間間隔長短由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質量等諸因素所決定，因此送檢單位可根據實際使用情況自主決定儀器的復校時間間隔，建議不超過1年。更換重要部件后、維修后或對儀器性能有懷疑時，應及時校準。
 

　　本規范為首次發布。本規范適用于激光可調吸收光譜(Tunable Diode Laser Absorption Spectroscopy，TDLAS)法天然氣水分儀的校準。(更多詳情請見附件)