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BS EN ISO 06145——气体分析动态体积法制备校准气体混合物标准系列
Gas Analysis — Preparation of Calibration Gas Mixtures Using Dynamic Volumetric Methods（ISO 6145 系列）
🧪 BS EN ISO 06145 系列是英国标准（BSI）采用欧洲标准 EN ISO 6145 并等同采用国际标准 ISO 6145 的气体分析校准气体混合物制备标准体系。它规定了采用动态体积法（将已知流量的气体连续混合稀释）制备校准气体混合物的方法与设备要求，适用于环境监测、工业气体分析、汽车排放、天然气分析等领域中分析仪器的校准与验证。
💡 动态体积法的优势在于：能连续、稳定地产生所需浓度的校准气体，且浓度可通过流量比精确计算，特别适合低浓度、易变组分与大批量校准需求。
一、系列概述 📌
系列由 Part 1 规定校准方法总则，Part 10 规定渗透法（permeation method），Part 11 规定电化学发生法（electrochemical generation），其余分部（Part 4～9）针对不同稀释/混合原理（如质量流量比、临界流锐孔、毛细管、容积法等）规定具体装置与程序。英国负责该系列的技术委员会为 PTI/15（天然气与气体分析），对应 ISO/TC 158″气体分析”。
⚠️ 本系列中 Part 4～9 等分部为扫描版本，本文相关描述依据该标准领域公开知识整理，具体条款以 BSI 官方发布版本为准；部分旧版（如 Part 1、Part 10 的 2008 版）已被撤销。
二、系列构成与技术要点 🧩
本系列共 9 份标准文件，其构成如下表所示：
| 标准号 | 版本 | 主题（英文标题） |
|---|---|---|
| BS EN ISO 06145-1 | 2008 | Part 1: Methods of calibration（校准方法） |
| BS EN ISO 06145-10 | 2008 | Part 10: Permeation method（渗透法） |
| BS EN ISO 06145-11 | 2008 | Part 11: Electrochemical generation（电化学发生法） |
| BS EN ISO 06145-4 | 2008 | Part 4: 动态稀释装置（扫描版本） |
| BS EN ISO 06145-5 | 2010 | Part 5: 动态稀释装置（扫描版本） |
| BS EN ISO 06145-6 | 2008 | Part 6: 动态稀释装置（扫描版本） |
| BS EN ISO 06145-7 | 2010 | Part 7: 动态稀释装置（扫描版本） |
| BS EN ISO 06145-8 | 2008 | Part 8: 动态稀释装置（扫描版本） |
| BS EN ISO 06145-9 | 2010 | Part 9: 动态稀释装置（扫描版本） |
BS EN ISO 06145-1:2008 等同采用 ISO 6145-1:2003（由 ISO/TC 158″气体分析”制定），其 ICS 分类号为 71.040.40（气体分析）。
三、关键技术要求 🔧
3.1 校准方法总则（Part 1）
Part 1 规定了动态体积法制备校准气体混合物的通用要求，包括组分选择、载气纯度、流量控制与计量、混合均匀性、浓度计算与不确定度评定方法。
3.2 渗透法（Part 10）
Part 10 规定利用渗透管（permeation tube）在恒定温度下以稳定渗透速率释放标准气，再以载气稀释至所需浓度的方法，适用于痕量级有机/无机气体组分的制备。
3.3 电化学发生法（Part 11）
Part 11 规定通过电化学反应（电解）精确发生目标气体（如氢气、氯气等），并稀释至所需浓度的装置与程序，适合高纯度、可精确计量的气体发生。
🚨 流量计与渗透管温度的控制精度直接决定校准气体浓度的准确性。使用前应校准流量计、稳定渗透管温度并校核载气纯度，否则会产生系统偏差。
四、工程实践应用 🛠️
- 🔍 仪器校准：用动态体积法装置产生多浓度校准气，对分析仪进行线性、重复性与响应时间校准。
- 🔧 低浓度制备：需要痕量级标准气时优先采用渗透法或电化学发生法，避免静态瓶装气吸附损耗。
- 📊 量值溯源：动态法的浓度由流量比计算，需将流量计溯源至国家/国际标准。
- 📋 不确定度：按 Part 1 评定浓度不确定度，写入校准报告。
4.1 实施提示与误区规避
校准气体制备的准确性直接决定分析仪器校准质量，实施中应重点关注以下几个方面。首先，动态法的浓度由流量比计算，流量计的性能与校准状态至关重要：应定期校准质量流量控制器/流量计，并在标称工况（温度、压力、载气种类）下使用，必要时进行气体修正。其次，渗透法对温度极其敏感，渗透管必须恒温至规定温度并充分稳定后再使用，温度波动会造成渗透速率漂移。此外，管路材质与接头密封应避免吸附、渗漏与死体积，尤其对痕量活性组分（如 NO₂、H₂S）应选用惰性管路并尽量减少管路长度。
对于在线监测等连续校准场景，还应配置旁路与切换阀，保证向仪器供气稳定且不引入外部污染；定期用零点气与量程气核查，记录漂移趋势并及时修正。实验室应建立标准气体制备的不确定度评定程序，将流量、温度、压力、纯度等因素合成到最终结果。
- 计量溯源：流量计、温度计与压力表按期溯源，保存校准证书。
- 惰性化：对活性组分使用 PTFE、不锈钢钝化等惰性管路，缩短响应时间。
- 质控记录：记录每次制备的流量、温度与浓度计算结果，形成质控图。
五、常见问题解答 ❓
❓ 问：动态体积法与静态瓶装气有什么区别？
答：动态法连续混合制备，浓度灵活、无吸附/渗漏损耗，适合多种浓度与痕量组分；静态瓶装气浓度固定、制备后储存，适合批量使用，但痕量组分易吸附在瓶壁。
答：动态法连续混合制备，浓度灵活、无吸附/渗漏损耗，适合多种浓度与痕量组分；静态瓶装气浓度固定、制备后储存，适合批量使用，但痕量组分易吸附在瓶壁。
❓ 问：渗透法适合制备什么气体？
答：适合以渗透管稳定释放的痕量气体组分（如 SO₂、NO₂、H₂S 等），在恒定温度下产生稳定渗透速率并稀释。
答：适合以渗透管稳定释放的痕量气体组分（如 SO₂、NO₂、H₂S 等），在恒定温度下产生稳定渗透速率并稀释。
❓ 问：为什么需要不确定度评定？
答：校准气的浓度误差会直接传递到分析仪校准结果。按 Part 1 评定各流量与温度等因素的不确定度并合成，才能给出可信的浓度范围。
答：校准气的浓度误差会直接传递到分析仪校准结果。按 Part 1 评定各流量与温度等因素的不确定度并合成，才能给出可信的浓度范围。
🔍 问：该系列适用于哪些行业？
答：适用于环境监测（在线监测仪）、工业气体分析、汽车排放检测、天然气分析及实验室分析仪器的校准与质控。
答：适用于环境监测（在线监测仪）、工业气体分析、汽车排放检测、天然气分析及实验室分析仪器的校准与质控。
