ГОСТ Р ИСО 6142—2008
Плотность воздуха может быть вычислена по формуле для определения плотности влажного воздуха |12), (13J).
Для диапазона температур от 0 °С до 27 ‘С при вычислении плотности воздуха р. кг/м3, с неопределенностью
1■10*4 кг/м3может быть использована упрощенная формула
3.48488Д -(8.0837- 737.4 10 3t + 97525-10 V )ft
(273.1 S+ f)10s
(A.2)
где
p
— давление. Па;
t — температура.
аС:
Л — относительная влажность, в долях (% RH).
Условия
24
*С.
986 гПа. 80 % (RH)
18
‘С.
1040 гПа. 20 % (RH)
Плотность воздуха
1.1458 кг/м3
1.2429 кг/м3
Приведенный выше пример показывает, что максимальная разница в плотности воздуха между двумя взве
шиваниями составляет менее 0.1 кг/м3(0.1 г/л).
В данном примере взвешивание проводилось на равноплечих весах со сравнительным баллоном в качестве
массы тары. Разница в объеме обусловлена разницей объемов баллона и используемых гирь. Для баллонов вмес
тимостью 5 л внешний объем (равный сумме внутреннего объема и объема металлических стенок) может отличать
ся на 0.2 л. Объем гирь, используемых при добавлении монооксида углерода, составляет приблизительно 0.0011 л
для предварительной смеси (8,5 г. деленные на плотность приблизительно 8000 кг/м3) и приблизительно 0.011 л
для окончательной смеси (86 г. деленные на плотность приблизительно 8000 г/м3).
Если в баллон добавляют монооксид углерода, то неопределенность массы баллона может составить 20 мг
(0.1 г/л. умноженный на 0.2011 л) и дать относительную неопределенность приблизительно 2 10*3. Для предвари
тельной смеси это может привести котносительной неопределенности 2 10~*. Эти неопределенности, возможно, мо
гут быть слишком большими. Однако они могут быть уменьшены измерением параметров, влияющих на плотность
воздуха. Если температуру оценивают с неопределенностью ± 0.5 *С. атмосферное давление — с неопределеннос
тью ± 5 гПа и относительная влажность — с неопределенностью г 10 % RH. то максимальная неопределенность
плотности воздуха составит менее 0.003 r/л. В данном случае относительная неопределенность при введении моно
оксида углерода составит приблизительно 6 10**. а для предварительной смеси — 5 10-®.
Чтобы а результат взвешивания ввести поправку на действие выталкивающей силы для разницы масс гирь,
помещенных на весы, следует использовать приведенную ниже формулу (14]
mr,a ™*= P.{V„ - V ♦(А-3)
где тт— масса баллона, в котором готовят смесь;
л?й — масса сравнительного баллона;
р. — плотность воздуха;
Vm— объем баллона, в котором готовят смесь плюс объем гирек;
— объем сравнительного баллона плюс объем гирек;
Д/п,, — разница показаний при взвешивании баллона, в котором готовят смесь, и сравнительного баллона.
Произведение p,(Vm- V„) представляет собой поправку на действие выталкивающей силы.
Если при взвешивании пустого и затем заполненного баллона определять разность между его массой и мас
сой сравнительного баллона, то количество добавленного газа определяется вычитанием одной разности из дру
гой. Разница в объемах баллонов оказывается таким образом учтенной.
Расширение баллона при увеличении давления до 15 МПа [150 бар’1) будет составлять около 0.02 л. Этот вы
талкивающий эффект пропорционален давлению в баллоне. Таким образом, с учетом предельных значений плот
ности воздуха выталкивающий эффект соответствует увеличению массы, по меньшей мере, на 22.9 мг и максимум на
24.8 мг. Среднее значение составляет 23.8 мг. стандартная неопределенность uw ~ 2 3 . 8 , = 13.7 мг.
А.5.2.4 Остаточный газ (и«)
Перед заполнением баллон продувают азотом и вакуумируют до давления 0.1 кПа (1 мбар).
Вычисленное по формуле (А.1) дополнительное количество азота составило 5.7 мг.
Неопределенность этого значения связана с измерением давления. При допущении, что абсолютная погреш
ность будет 0.1 кПа (1 мбар), стандартная неопределенность может быть вычислена как им- 5.71*/з = 3.3 мг.
А.5.3 Неопределенность, обусловленная степенью чистоты газов (исо. ц, ) (категория 2)
Установлено, что чистота монооксида углерода должна быть 99.9 %. Следовательно, предполагается, что
он содержит максимум 1000 •10-“ (1000 ppm3’) примесей. В данном примере эти примеси не определяют индиви
дуально; чистота, установленная производителем чистого СО. используется для составления таблицы чистоты
(см. таблицу А 1). Причиной этого является то. что СО подлежит разбавлению, адополнительные усилия поопре-
1 бар = 10sН/м3* 0.1 МПа.
21 1 ppm = 1 10** моль/моль. Не используются ppm.
13