JJF(鄂) 173-2025 冷镜式烃露点分析仪校准规范

　　JJF(鄂)173—2025

　　湖北省市场监督管理局发布

　　2025-09-02发布2025-12-01实施

　　冷镜式烃露点分析仪校准规范

　　Calibration Specification for Chilled Mirror Hydrocarbon Dewpoint

　　Analyzers

　　湖北省地方计量技术规范

　　归口单位：湖北省市场监督管理局

　　主要起草单位：湖北省计量测试技术研究院

　　国家石油天然气管网集团有限公司西气东输分公司

　　武汉计量研究中心

　　参加起草单位：湖北省产品质量监督检验研究院

　　孝感市公共检验检测中心

　　本规范委托湖北省计量测试技术研究院负责解释

　　本规范主要起草人：

　　杨帆(湖北省计量测试技术研究院)

　　张维(湖北省计量测试技术研究院)

　　青青(国家石油天然气管网集团有限公司西气东输

　　分公司武汉计量研究中心)

　　陈玲(湖北省产品质量监督检验研究院)

　　参加起草人：

　　张涛(湖北省计量测试技术研究院)

　　曾凡超(湖北省计量测试技术研究院)

　　裴全斌(国家石油天然气管网集团有限公司西气东输

　　分公司武汉计量研究中心)

　　张英(孝感市公共检验检测中心)

　　JJF(鄂)173—2025

　　I

　　目录

　　引言...............................................................(II)

　　1 范围...............................................................(1)

　　2 引用文件...........................................................(1)

　　3 术语...............................................................(1)

　　3.1 烃...............................................................(1)

　　3.2 烃露点...........................................................(1)

　　4 概述...............................................................(1)

　　5 计量特性...........................................................(2)

　　5.1 示值误差.........................................................(2)

　　5.2 示值重复性.......................................................(2)

　　6 校准条件...........................................................(2)

　　6.1 环境条件.........................................................(2)

　　6.2 测量标准及其他设备...............................................(2)

　　7 校准项目和校准方法.................................................(3)

　　7.1 校准前准备.......................................................(3)

　　7.2 烃露点仪校准.....................................................(3)

　　8 校准结果表达.......................................................(4)

　　9 复校时间间隔.......................................................(5)

　　附录A 烃露点温度与气体压力的对应关系及计算.......................... (6)

　　附录B 冷镜式烃露点分析仪测量不确定度评定示例........................ (7)

　　附录C 冷镜式烃露点分析仪校准原始记录参考格式........................ (9)

　　附录D 校准证书(内页)参考格式..................................... (10)

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　　II

　　引言

　　JJF 1071—2010《国家计量校准规范编写规则》、JJF 1001—2011《通用计量术语

　　及定义》、JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑校准规范制定

　　工作的基础性系列规范。

　　校准方法及计量特性等主要参考了JJG 499—2021《精密露点仪检定规程》和GB/T

　　27895—2011《天然气烃露点的测定冷却镜面目测法》。

　　本规范为首次发布。

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　　冷镜式烃露点分析仪校准规范

　　1 范围

　　本规范适用于测量范围为(-30～20)℃的冷镜式烃露点分析仪的校准。

　　2 引用文件

　　本规范引用下列文件：

　　JJG 499—2021 精密露点仪

　　JJF 1012—2007 湿度与水分计量名词术语及定义

　　GB 17820—2018 天然气

　　GB/T 27895—2011 天然气烃露点的测定冷却镜面目测法

　　GB/T 30492—2014 天然气烃露点计算的气相色谱分析要求

　　GB 50251—2015 输气管道工程设计规范

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范。

　　3 术语

　　3.1 烃hydrocarbon

　　碳和氢两种元素组成的有机化合物的统称。也叫碳氢化合物。

　　3.2 烃露点hydrocarbon dew point

　　气态烃在一定压力下析出第一滴液态烃时的温度。

　　[来源：GB 50251—2015，术语2.0 26]

　　4 概述

　　在等压的条件下使气体中的烃类物质冷却至凝聚相出现，通过控制露层传感器的温

　　度，使得烃类物质的气液两相表面呈热力学相平衡状态，准确测量此时露层传感器的温

　　度，即为该气体的烃露点温度。

　　本校准方法适用于冷镜式烃露点分析仪，即利用热电制冷器(Peltier 元件)冷却

　　露层传感器(镜面及发光管，接收管)，使气体中的烃类物质在露层传感器上冷凝;用

　　铂电阻温度计测量烃露点传感器的温度。

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　　5 计量特性

　　5.1 示值误差

　　最大允许误差：±2.0 ℃

　　5.2 示值重复性

　　示值重复性：≤1.0 ℃

　　注：以上所有指标不用于合格性判定，仅供参考。

　　6 校准条件

　　6.1 环境条件

　　温度：(5～40)℃;

　　相对湿度：≤95%。

　　周围不得有强烈的机械振动和影响仪器使用的电磁干扰，不得有火源。

　　6.2 测量标准及其他设备

　　6.2.1 标准物质及标准器

　　6.2.1.1 纯丙烷标准气体

　　a)摩尔浓度99.99%，不确定度U

　　rel=1.5%(k=2);

　　b)压力：≤4 MPa。

　　6.2.1.2 数字压力计

　　a)测量范围：(0～1) MPa;

　　b)准确度：0.05 级。

　　6.2.2 其他设备

　　6.2.2.1 不锈钢减压器

　　a)进气压力：(0～4) MPa;

　　b)出气压力调节范围：(0～1) MPa。

　　6.2.2.2 流量计

　　带流量调节阀，用于调节和测量样气的流量;测量范围：(0～2) L/min，准确度等

　　级5.0 级及以上。

　　6.2.2.3 管路、接头

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　　3

　　使用不锈钢管作采样管，使用锥形垫密封的接头，管路的连接需符合仪器的使用要

　　求。

　　7 校准项目和校准方法

　　7.1 校准前准备

　　检查仪器的外露部件(端钮、面板等)不应松动、破损，数字指示面板不应有影响

　　读数的缺陷，开机后能正常工作;仪器的名称、型号规格、出厂编号、测量范围、制造

　　厂名或商标等应有明确的标记。

　　在气体通入仪器之前，确保供气线路通畅，无任何液体和固体污染物;使用符合要

　　求的管路和接头按图1 所示将被测烃露点分析仪和纯丙烷标气(配套压力调节器)、数

　　字压力计、流量调节阀、气体流量计等相连接。在标准气体流量不超过1 L/min 的条件

　　下(厂家推荐出口流量除外)，吹扫气体管路(5～10)min。

　　按照仪器说明书的要求进行开机前检查，确认其管路系统连接正确，开始给仪器供

　　电。

　　7.2 烃露点仪校准

　　使用纯丙烷标准气体对冷镜式烃露点分析仪在全测量范围内开展校准，选择-30 ℃、

　　-20 ℃、-10 ℃、0 ℃、10 ℃、20 ℃烃露点，也可以依据客户需要选择校准点。按照

　　所需烃露点值调节气体出气口对应的压力值，调至符合仪器测量要求的流量，记录此时

　　数字压力计实际显示的压力值，按照附录A 中表A.1 换算出烃露点标准值T b。

　　对每一校准点，待烃露点仪示值稳定后，每隔1min 记录一次被校烃露点仪示值T i，

　　累计记录6 次，计算得出被校烃露点仪的示值平均值T d。

　　校准过程见图1 所示。

　　图1 校准原理示意图

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　　4

　　7.2.1 示值误差

　　从低到高依次进行下一个校准点的测量，按公式(1)计算烃露点示值误差。

　　ΔT = Td- T b (1)

　　式中：

　　Δ T——被校烃露点仪示值误差，℃;

　　T d——被校烃露点仪的示值平均值，℃;

　　T b——烃露点标准值，℃。

　　7.2.2 示值重复性

　　按按公式(2)计算烃露点示值的实验标准偏差作为其示值重复性。

　　 

　　-1

　　1

　　2

　　d

　　n

　　T T

　　s

　　n

　　i

　　 i 

　　

　　

　　(2)

　　式中：

　　s——烃露点示值重复性，℃;

　　T i——某一测量点第i 次烃露点测量值，℃;

　　T d——被校烃露点仪的示值平均值，℃;

　　n——重复测量次数，此处取n=6。

　　8 校准结果表达

　　经校准的冷镜式烃露点分析仪，应出具校准证书。校准记录格式见附录C，校准证

　　书内容见附录D，测量不确定度按JJF 1059.1—2012 的要求评定，测量不确定度评定示

　　例见附录B。校准证书至少应包括以下信息：

　　a)标题，如“校准证书”;

　　b)校准实验室的名称和地址;

　　c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d)证书的唯一性标识(如编号)、每页及总页数的标识;

　　e)客户的名称和地址;

　　f)被校设备的描述和明确标识;

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　　g)进行校准的日期;

　　h)如果与校准结果的有效应用有关时，应对被校设备的抽样程序进行说明;

　　i)校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k)校准环境的描述;

　　l)校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m)对校准规范的偏离的说明;

　　n)校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识;

　　o)校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　p)未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　9 复校时间间隔

　　冷镜式烃露点分析仪的校准周期一般不超过1 年，实际校准周期取决于仪器的本身

　　质量、使用保养情况等诸多因素;因此，送校单位可根据实际情况自主决定复校时间间

　　隔。

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　　附录A

　　烃露点温度与气体压力的对应关系及计算

　　天然气主要是由烃类以及少量非烃类组成的混合物，其相态因其所处温度、压力不

　　同有所变化，有时是气相或液相，有时则是处于平衡共存的两相(例如气液、液固或气

　　固)甚至是更多的相。

　　纯液相的饱和蒸汽压只是温度T 的函数，可以由Antoine 公式计算

　　C

　　lg A B

　　

　　 

　　T

　　P

　　(A.1)

　　式中：

　　P——压力;

　　T——烃露点温度。

　　注：上述参考GB/T 30492—2014 天然气烃露点计算的气相色谱分析要求

　　A、B、C 为Antoine 方程的经验常数，当气体为纯丙烷时A=6.82973，B=813.2，

　　C=248;本规范采用的纯丙烷标气，其在不同压力下所对应的烃露点温度经过公式(A.1)

　　计算，部分值见表A.1。

　　表A.1 气体总压与烃露点温度的对应值

　　露点温度(℃) 气体总压(MPa)

　　-30.0 0.168

　　-25.0 0.203

　　-20.0 0.236

　　-15.0 0.282

　　-10.0 0.345

　　-5.0 0.406

　　0.0 0.474

　　5.0 0.550

　　10.0 0.635

　　15.0 0.729

　　20.0 0.833

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　　附录B

　　冷镜式烃露点分析仪测量不确定度评定示例

　　B.1 测量方法

　　将纯丙烷标准气体以不同压力通入被校准烃露点分析仪，准确测量通入气体的压力，

　　依据参考表A.1 所示计算出对应的烃露点标准值，被校仪器显示值为测量值。

　　B.2 测量模型

　　Δ T = T d - T b (B.1)

　　式(B.1)中：

　　Δ T——被校烃露点仪示值误差，℃;

　　T d——被校烃露点仪的示值平均值，℃;

　　T b——烃露点标准值，℃。

　　B.3 计算各分量标准不确定度

　　以烃露点温度0.0℃为例，此时对应的压力应为0.474 MPa(即3555.29 毫米汞柱)。

　　B.3.1 上级标准所给出的仪器的不确定度u(TB)

　　主要考虑数字压力计测量不确定度引入的烃露点标准不确定度u(TB)

　　数字压力计量程为(0～1) MPa，准确度等级为0.05 级，其最大允差ΔP 为：

　　ΔP=1×0.0005 MPa =0.0005 MPa(即3.75 毫米汞柱)

　　其概率分布视为均匀分布，即数字压力计标准不确定度为：

　　u(P) = 3

　　P

　　= 0.000289 MPa(即2.16 毫米汞柱)

　　由Antoine 公式C

　　lg A B

　　

　　 

　　T

　　P ( 纯丙烷时A=6.82973， B=813.2， C=248) 可知

　　C

　　A lg

　　B 

　　

　　

　　P

　　T

　　。

　　对P 求偏导数，得到灵敏系数(A-lg ) ln10

　　B

　　P P 2P

　　T 

　　

　　

　　(B.2)

　　将校准点压力值P=0.474 MPa(即3555.29 毫米汞柱)代入式(B.2)，计算后引入的

　　烃露点标准不确定度为：

　　u(TB)= u(P)

　　P

　　T 

　　

　　

　　= (6.82973 lg3555.29) 3555.29ln10

　　813.2

　　 2  ×2.16= 0.022 ℃

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　　即由上级标准引入的不确定度为：0.022 ℃

　　B.3.2 由量化误差引入的不确定度u(T1)

　　被校烃露点仪分辨力为0.1℃，且均匀分布

　　u(T1)=

　　3

　　0.1/ 2 =0.029 ℃

　　B.3.3 由示值重复性引入的不确定度u(T2)

　　以烃露点0.0 ℃为例，在相同条件下重复测量6 次，结果见表B.4。

　　表B.4 0.0℃点测量重复性数据

　　序号1 2 3 4 5 6

　　数据0.1 ℃ 0.4 ℃ 0.3 ℃ 0.4 ℃ 0.1 ℃ 0.5 ℃

　　单次实验标准偏差：

　　 

　　-1

　　1

　　2

　　d

　　n

　　T T

　　s

　　n

　　i  i 

　　

　　 = 0.167 ℃

　　得到示值重复性引起的不确定度：

　　u (T2)= n

　　s

　　= 0.068 ℃

　　B.4 不确定度来源

　　根据式(B.1)和以上分析，不确定度来源见表B.1

　　表B.1 不确定度分量一览表

　　不确定度来源分布灵敏系数u

　　i

　　由上级标准所给出的仪器的不确定度：u (TB) 正态分布-1 0.022 ℃

　　由被校仪器分辨力引入的不确定度：u(T1) 均匀分布1 0.029 ℃

　　由示值重复性引入的不确定度：u (T2) 正态分布1 0.068℃

　　B.5 合成标准不确定度

　　以上各量互不相关，故合成标准不确定度为：

　　u (T)= ( ) ( 1) ( 2)

　　u2 TB  u2 T  u2 T =0.077℃

　　B.6 扩展不确定度

　　取k=2，则扩展不确定度为：U =2u (T)= 0.16 ℃。

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　　附录C

　　冷镜式烃露点分析仪校准原始记录参考格式

　　委托单位名称原始记录编号

　　委托单位地址证书/报告编号

　　仪器名称规格型号

　　出厂编号生产厂家

　　技术依据

　　环境条件℃; %RH 校准地点

　　校准使用的主要标准器(标准物质)/主要仪器

　　名称型号/编号测量范围技术特征证书号/有效期溯源机构

　　1、外形结构完好性及工作正常性检查：

　　2、烃露点示值误差、重复性

　　标气压力(MPa)

　　序号

　　1

　　2

　　3

　　4

　　5

　　6

　　被校烃露点平均值/℃

　　烃露点标准值/℃

　　示值误差/℃

　　重复性/℃

　　扩展不确定度/℃(k=2)

　　注：此次校准采用摩尔浓度99.99%，不确定度U

　　rel=1.5%(k=2)的纯丙烷标气。

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　　附录D

　　校准证书(内页)参考格式

　　1、外形结构完好性及工作正常性检查：

　　2、烃露点示值误差、重复性结果

　　标气压力(MPa)

　　烃露点标准值/℃

　　被校烃露点平均值/℃

　　示值误差/℃

　　重复性/℃

　　扩展不确定度/℃(k=2)

　　注：此次校准采用摩尔浓度99.99%，不确定度U

　　rel=1.5%(k=2)的纯丙烷标气。

　　(以下空白)