Khí chuẩn là một loại khí đồng nhất và ổn định với thành phần và giá trị đặc tính đã biết và chính xác, được sử dụng để hiệu chuẩn các dụng cụ đo lường hoặc đánh giá các phương pháp đo. Khí chuẩn là thuật ngữ được sử dụng trong ngành công nghiệp khí đốt. Chất chuẩn là các chất chuẩn có nồng độ đồng đều, độ ổn định tốt và các giá trị đo chính xác. Chúng có chức năng cơ bản là tái tạo, bảo quản và truyền các giá trị đo. Trong các lĩnh vực vật lý, hóa học, sinh học và đo lường kỹ thuật, chúng được sử dụng để hiệu chuẩn các dụng cụ đo và quy trình đo, đánh giá độ chính xác của các phương pháp đo và kiểm tra năng lực của phòng thử nghiệm, xác định các giá trị đặc tính của vật liệu hoặc sản phẩm và tiến hành phân xử đo lường, v.v.
Khí tiêu chuẩn được phân loại thành khí tiêu chuẩn nhị phân, bậc ba và nhiều{0}}thành phần.
Lĩnh vực ứng dụng
1. Các loại khí tiêu chuẩn phổ biến, theo cách sử dụng của chúng, bao gồm: khí tiêu chuẩn báo động khí, khí tiêu chuẩn năng lượng điện, khí tiêu chuẩn hóa dầu, khí tiêu chuẩn giám sát môi trường, khí tiêu chuẩn y tế và sức khỏe, và khí tiêu chuẩn thiết bị đo đạc, v.v.
2. Khí tiêu chuẩn cũng có thể được sử dụng để giám sát môi trường, đo lường các hợp chất hữu cơ độc hại, kiểm tra khí thải ô tô, đo BTU khí tự nhiên, tiêu chuẩn hiệu chuẩn khí dầu mỏ hóa lỏng, quy trình chất lỏng siêu tới hạn, v.v. Khí tiêu chuẩn được phân loại thành khí tiêu chuẩn nhị phân, ba thành phần và nhiều{2}}thành phần dựa trên số lượng thành phần khí. Độ chính xác khi trộn khí được đặc trưng bởi dung sai trộn và dung sai phân tích. Tiêu chuẩn dung sai trộn khí SE2MI được sử dụng rộng rãi nhưng mỗi công ty đều có doanh nghiệp riêng của mình tiêu chuẩn. Nồng độ tối thiểu của các thành phần là 10 cấp độ và số lượng thành phần có thể đạt tới hơn 20. Phương pháp chuẩn bị có thể bao gồm các phương pháp đo trọng lượng, sau đó là phân tích sắc ký để xác minh hoặc chuyển theo quy trình chuyển tiêu chuẩn.
3. Các nhà máy ethylene lớn, nhà máy amoniac tổng hợp và các doanh nghiệp hóa dầu khác yêu cầu hàng chục loại khí tinh khiết và hàng trăm-hỗn hợp khí tiêu chuẩn đa thành phần trong quá trình-khởi động, ngừng hoạt động và sản xuất thông thường của nhà máy để hiệu chỉnh và tiêu chuẩn hóa các công cụ phân tích trực tuyến được sử dụng trong quy trình sản xuất và các công cụ để phân tích chất lượng nguyên liệu thô và sản phẩm.
Phạm vi ứng dụng
1.Được sử dụng để kiểm soát chất lượng sản phẩm khí
2.Được sử dụng để xác minh và hiệu chuẩn thiết bị
3.Sử dụng để giám sát ô nhiễm môi trường khí quyển
4.Sử dụng cho y tế, sức khỏe và thử nghiệm lâm sàng
5.Sử dụng để giám sát môi trường xây dựng và gia đình
6.Thiết lập khả năng truy xuất nguồn gốc của phép đo
7. Đảm bảo kết quả đo chính xác và nhất quán
8. Truyền giá trị đo
9. Thúc đẩy phát triển công nghệ đo lường và giám sát chất lượng
Tính đồng nhất là một chỉ số quan trọng để đánh giá hiệu suất của khí tiêu chuẩn. Các đặc tính của khí tiêu chuẩn phải đồng nhất, nghĩa là giá trị của chúng không thay đổi trong phạm vi quy định. Bất kể phương pháp nào được sử dụng để chuẩn bị khí tiêu chuẩn, nó cần phải được đồng nhất hóa. Các phương pháp đồng nhất hóa cho khí tiêu chuẩn bao gồm: xử lý nhiệt, cán trụ, làm đầy đặc biệt, khuếch tán tự nhiên và các phương pháp đồng nhất hóa khác. Một số phương pháp vận hành đồng nhất hóa như sau:[1]
1. Xử lý nhiệt
Nói chung, bình chứa khí tiêu chuẩn đã chuẩn bị sẵn được đặt trong bể nước ấm dưới 40 độ và được đun nóng để làm cho các thành phần khí trộn nhanh và đều.
2.Xoay và lăn xi lanh
Xi lanh được đặt nằm ngang trên trục lăn của nửa trộn và quay quanh trục. Phương pháp này đòi hỏi ít thời gian trộn và vận hành đơn giản.
3. Phương pháp nạp đặc biệt: Khi đổ đầy một số loại khí nhất định, xi lanh có thể đảo ngược và nghiêng một góc 45 độ, với khí được đổ đầy từ phía dưới. Điều này làm cho khí giãn nở đáng tin cậy, tạo ra hiệu ứng tỏa nhiệt, cho phép khí trộn đều trong quá trình đổ đầy.
4. Phương pháp khuếch tán tự nhiên: Xi lanh chứa đầy khí tiêu chuẩn được đảo ngược ở vị trí thích hợp và để yên, dựa vào sự khuếch tán tự nhiên của khí để đạt được sự trộn đều. Tuy nhiên, phương pháp này đòi hỏi thời gian dài hơn.
5. Các phương pháp trộn khác: Sử dụng thùng trộn tĩnh hoặc van thùng chứa được chế tạo đặc biệt có thể đạt được sự trộn đều khí tiêu chuẩn trong một thời gian rất ngắn.
Bất kể phương pháp trộn nào được sử dụng, phương pháp đó phải được xác minh bằng một phương pháp phân tích có độ chính xác cao-khác. Trong giai đoạn nghiên cứu khí tiêu chuẩn, phải kiểm tra tính đồng nhất của khí tiêu chuẩn đang nghiên cứu. Sắc ký khí thường được sử dụng trong các điều kiện vận hành giống hệt nhau để xác định tính đồng nhất của khí tiêu chuẩn, thường sử dụng thử nghiệm tính nhất quán của giá trị trung bình. Vì tính đồng nhất kiểm tra xem mất bao lâu để các giá trị của cùng một loại khí tiêu chuẩn ổn định sau khi chuẩn bị, giá trị trung bình thu được từ một số hữu hạn các phép đo sẽ phải là không đáng kể trong phạm vi độ không đảm bảo đo của phương pháp. Nếu sự khác biệt là đáng kể thì yếu tố này là do tính không đồng nhất của khí chuẩn.
