ICS73.040 D21 中华人民共和国国家标准 GB/T31425—2015 库仑测硫仪技术条件 Specificationsfordeterminatorofsulfurbycoulometrictitration 2015-05-15发布 2015-07-01实施 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局 中国国家标准化管理委员会发布前 言 本标准按照GB/T1.1—2009给出的规则起草。 本标准由中国煤炭工业协会提出。 本标准由全国煤炭标准化技术委员会(SAC/TC42)归口。 本标准起草单位:煤炭科学研究总院检测研究分院、神华销售集团有限公司、长沙开元仪器股份有 限公司。 本标准主要起草人:陈宝华、邢秀云、杨兴伟、孙刚、文胜。 ⅠGB/T31425—2015 库仑测硫仪技术条件 1 范围 本标准规定了库仑测硫仪(以下简称测硫仪)的技术要求、试验方法、检验规则、标识和包装、运输和 贮存等。 本标准适用于库仑测硫仪。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文 件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB/T191 包装储运图示标志 GB/T214 煤中全硫的测定方法 GB/T2828.1 计数抽样检验程序 第1部分:按接收质量限(AQL)检索的逐批检验抽样计划 GB4793.1 测量、控制和实验室用电气设备的安全要求 第1部分:通用要求 GB/T13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T15479 工业自动化仪表绝缘电阻、绝缘强度技术要求和试验方法 3 仪器基本结构 库仑测硫仪主要由管式高温炉、电解池和电磁搅拌器、空气供应及净化装置、库仑积分器、送样程序 控制器等部分构成,如图1所示。 说明: 1———控制仪; 2———推棒; 3———异径燃烧管; 4———管式高温炉; 5———石英托盘; 6———电磁搅拌器; 7———电解池; 8———指示电极; 9———电解电极; 10———燃烧舟; 11———空气供应及净化装置。 图1 库仑测硫仪基本结构图 1GB/T31425—2015 4 技术要求 4.1 工作环境条件 库仑测硫仪在下述环境条件下应正常工作: ———温度:5℃~40℃; ———相对湿度:不大于85%; ———电源:AC220V±22V,50Hz±1Hz。 4.2 零部件 外购件、外协件应有合格证,所有零部件经检验合格后方能使用。 4.3 管式高温炉 4.3.1 升温速度:1h内炉膛温度应能从室温升至1150℃。 4.3.2 恒温带:1150℃±10℃恒温带长度应不小于70mm。 4.3.3 控温精度:±10℃(1150℃时)。 4.3.4 控温误差:显示温度达到设定值(通常1150℃)并稳定后,显示温度与异径燃烧管内实际温度相 差不超过±5℃。 4.3.5 异径燃烧管:刚玉或石英等材料制造,应能耐温1300℃以上,气密性良好。 4.3.6 管式高温炉外壳温度:在工作温度1150℃时,管式高温炉外壳温度不大于70℃,并有高温警示 标志。 4.4 电解池和电磁搅拌器 4.4.1 电解池:高120mm~180mm,容量不少于400mL,电解池密封不漏气,且易于清洗。 4.4.2 电极:电极片材料为纯度不低于99.99%的铂,电解电极的面积约150mm2,指示电极的面积约 15mm2。电极片引线焊接可靠,极片与电极杆的熔接应严密。 4.4.3 指示电极响应时间:小于1s。 4.4.4 电磁搅拌器:搅拌器转动平稳,无异常噪声,转速不低于500r/min,连续可调。 4.5 库仑积分器 4.5.1 库仑积分器稳定性:在开机30min后,10min内漂移不超过30个字。 4.5.2 库仑积分器线性误差:电解电流0mA~350mA范围内线性误差小于±0.1%。 4.6 送样程序控制器 可按规定的程序推进、后退,预分解位置与停留时间可调,分解时间可调或能自动判断。 4.7 空气供应及净化装置 主要由电磁泵、净化管等组成,结构合理。电磁泵空气抽气流量不低于1000mL/min,供气流量不 低于1500mL/min,异径燃烧管出口端、活塞与电解池之间连接时口对口紧接,接口部分密封不漏气, 且易于清洗;净化管内装氢氧化钠及变色硅胶。 4.8 精密度 同一样品两次重复测定之差应符合表1中重复性限的规定。 2GB/T31425—2015 表1 库仑测硫仪重复性限 全硫质量分数St,ad/% 重复性限St,ad/% St,ad≤1.50 0.05 1.50<St,ad≤4.00 0.10 St,ad>4.00 0.20 4.9 准确度 标准物质的重复测定值的平均值应在其认定值与测定结果的合成不确定度范围内。该不确定度 Uc按式(1)计算: Uc=U2+r2 2n…………………………(1) 式中: U———认定值的不确定度; r———测定方法的重复性限; n———重复测定的次数。 注:若n=2,Uc可以使用标准物质证书给出的用户使用参考不确定度的值。 4.10 绝缘电阻和绝缘强度 测硫仪的独立供电部分的电源接线端与机壳间的绝缘电阻不小于20MΩ。应能承受1500V, 50Hz交流电,历时1min无飞弧和击穿现象。 4.11 外观 金属镀层及化学处理表面应色泽均匀,不得有露底、起皮、起泡、斑痕或有擦伤和划痕,具有较好的 防腐、防锈性能。 5 检验方法 5.1 零部件 组装使用时相关人员检测,符合4.2要求。 5.2 管式高温炉 5.2.1 升温速度 计时检测,符合4.3.1要求。 5.2.2 恒温带 将炉温升至设定工作温度后,稳定15min,将一标准测温热电偶的测量端从进样口处插入,至距离 控温热电偶热端约60mm处,记录插入深度;停留5min~10min,每隔10s读取一次毫伏计上的电势 值,共读4次,取其平均值为该位置上的电势值;将热电偶向前推进10mm,重复上述操作,直至将测量 3GB/T31425—2015 端推到距离控温热电偶热端另一方向约60mm处,把热电偶慢慢往回拉出,拉出距离和间隔时间及读 数等操作同推进测量。取推进和拉出共2次值的平均值,绘制炉膛位置与温度的关系图,找出温度在 1150℃±10℃的区间,即为管式高温炉的恒温带,其长度应符合4.3.2要求。 5.2.3 控温精度和控温误差 将炉温升至设定温度后,开动抽气和供气泵,将抽气流量调节到1000mL/min,稳定15min,将一 测温标准热电偶的测量端从进样口插入到异径燃烧管中,并使其热端与管式高温炉控温热电偶的热端 处在同一截面处,使其冷端置于冰水混合物中或室温下。稳定30min后,每隔30s记录一次毫伏计上 的电势值和测硫仪上显示的温度,连续记录40次。将每次记录的电势值转换为温度值(℃)。当冷端置 于室温下时,应进行冷端校正。以标准热电偶40次测量温度值的极差为控温精度,应符合4.3.3的要 求。以标准热电偶40次测量温度值的平均值为异径燃烧管内实际炉温,以40次测硫仪显示温度的平 均值为仪器温度显示值,仪器温度显示值与实际炉温之差为控温误差,应符合4.3.4的要求。 5.2.4 异径燃烧管 将炉温升至1300℃并停留10min后,降温至室温,取出异径燃烧管,检查是否有变形破损情况, 应符合4.3.5要求。 5.2.5 管式高温炉外壳温度 将炉温升至1150℃,按GB4793.1测定,应符合4.3.6要求。 5.3 电解池和电磁搅拌器 5.3.1 气密性检查:开动抽气泵,调节抽气流量至1000mL/min,然后关闭电解池和异径燃烧管间的活 塞,若抽气量降到300mL/min以下,则证明气密性为合格。 5.3.2 电解池和电极面积:采用相应工具进行检测,应符合4.4.1和4.4.2的要求。 5.3.3 指示电极响应时间:在指示电极间接入毫伏计,启动测硫仪,毫伏计示值稳定后往电解池中滴加 微量亚硫酸稀溶液,测量毫伏计示值变化的时间,应符合4.4.3的要求。 5.3.4 电磁搅拌器:将转速调为500r/min,观察转动是否平稳,有无异常噪声。 5.4 库仑积分器 5.4.1 试验设备 5.4.1.1 直流电流表:0.5级,500mA。 5.4.1.2 电阻箱:0kΩ~100kΩ,精度0.01Ω。 5.4.2 稳定性测定 在开机30min后,库仑积分器的读数在10min内漂移不超过30个字。 5.4.3 线性误差测定 测定步骤如下: a) 断开电解池连接线,将直流电流表和电阻箱串接入电解电极电路; b) 开启主机电源,调节电阻箱阻值,将回路电流分别调节至50mA、100mA、150mA、200mA、 250mA、300mA、350mA,在每一设定电流下启动计时器计时2min,同时记录显示器的显示 值,重复测试2次。按式(2)计算积分线性误差Pi,应符合4.5.2的规定。 4GB/T31425—2015 Pi=􀭿wi-wz,i 􀭿wi×100% …………………………(2) 式中: 􀭿wi———某一相应电流下2次测量值的硫显示值的算术平均值,单位为毫克(mg); wz,i———某一相应电流下的硫的理论值(厂家设计时设定),单位为毫克(mg)。 5.5 送样程序控制器 设定预分解和高温区分解时间,若为自动判断终点,可不设定高温区分解时间。启动进样装置,测 定样品于预分解和高温分解区的停留时间和停留位置,应能满足4.6要求。 5.6 空气供应及净化装置 检测空气流量并观察净化装置,应符合4.7要求。 5.7 精密度检验 精密度检验应同时满足以下两个条件: a) 取6个不同硫含量的煤