Wzorcowanie analizatorów wydechu za pomocą wytwarzanych in situ wilgotnych wzorców gazowych

• Autorzy: Janko P. , Kordulasiński R. , Wasilewska J. , Lenard E.

Warianty tytułu

EN

Calibration of the breath analyzers using in situ produced wet gas standards

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Analizatory wydechu, przyrządy do pomiaru stężenia masowego alkoholu (etanolu) w powietrzu wydychanym, są wzorcowane w Polsce za pomocą wilgotnych wzorców gazowych wytwarzanych in situ w symulatorze wydechu z wodnych roztworów wzorcowych etanolu. W artykule przedyskutowano wpływ rozwiązań konstrukcyjnych stanowisk pomiarowych do badania analizatorów wydechu na niepewność stężenia wytwarzanego wzorca. Przedstawiono szczegółową analizę potencjalnych źródeł niepewności i przykładowe budżety niepewności, dla wartości stężenia masowego etanolu w wilgotnym wzorcu gazowym oraz dla wyznaczonej wartości błędu wskazań analizatora.

EN

Breath analyzers are instruments for determination of alcohol (ethanol) mass concentration in exhaled air. These instruments are calibrated in Poland by means of wet gas standards produced in situ from aqueous standard solutions in breath simulators. The article discusses the influence of design of test benches for testing of breath analyzers on the uncertainty of the concentration of the produced gas standard. A detailed analysis of potential sources of uncertainty and an exemplary uncertainty budgets of mass ethanol concentration in a wet gas standard as well as that of the determined instrument error are presented.

Słowa kluczowe

PL

analizator wydechu; alkomat; wzorcowanie; niepewność pomiarów

EN

breath analyzers; alcoholic test; calibration; uncertainty of measurements

• Wydawca: Główny Urząd Miar
• Czasopismo: Metrologia i Probiernictwo : biuletyn Głównego Urzędu Miar
• Rocznik: 2018
• Tom: nr 2 (21)
• Strony: 16--25
• Opis fizyczny: Bibliogr. 28 poz., fot., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Janko P.

• Główny Urząd Miar

autor

Kordulasiński R.

• Główny Urząd Miar

autor

Wasilewska J.

• Główny Urząd Miar

autor

Lenard E.

• Główny Urząd Miar

Bibliografia

• [1] Janko P., Kordulasiński R., Wasilewska J., Lenard E., Wodne roztwory wzorcowe etanolu do wzorcowania analizatorów wydechu sporządzane metodą wagową, Biuletyn GUM (2017), nr 3-4, s. 17-27.
• [2] Harger R. N., Raney B. B., Bridwell E. G., Kitchel M. F., The partition ratio of alcohol between air and water, urine and blood; estimation and identification of alcohol in these liquids from analysis of air equilibrated with them, J. Biol. Chem. (1950), vol. 183, nr 1, s. 197-213.
• [3] Dubowski K. M., Breath-Alcohol Simulators: Scientific Basis and Actual Performance, J. Anal. Toxicol. (1979), vol. 3, nr 5, s. 177-182.
• [4] Flores A., Eliason L. K., and Wu Y. C., Breath alcohol sampling simulator (BASS) for qualification testing of breath alcohol measurement devices. NBS special publication 480-41. US National Bureau of Standards, 1981.
• [5] Jones A. W., The relationship between blood alcohol concentration (BAC) and breath alcohol concentration (BrAC): a review of the evidence, Department for Transport, London, no. 15, 2010.
• [6] Schoknecht G., Barduhn B., Atemalkohol-Messsgeräte: Grundlagen der Kalibrierung, Blutalkohol (1995), vol. 32, s. 74-82.
• [7] Silverman L. D., Wong K., Miller S., Confirmation of ethanol compressed gas standard concentrations by an NIST-traceable, absolute chemical method and comparison with wet breath alcohol simulators, J. Anal. Toxicol, (1997), vol. 21, nr 5, s. 369-372.
• [8] Montamat M., Traceability and evidential breath analyser. Presented at the 16th International Conference on Alcohol, Drugs and Traffic Safety (T2002), Montreal, 2002.
• [9] Gullberg R. G., Determining the Air/Water Partition Coefficient to Employ when Calibrating Forensic Breath Alcohol Test Instruments. Can. Soc. Forensic Sci. J. (2005) vol. 38, nr 4, s. 205-212.
• [10] DOT NHTSA, Highway Safety Programs; Model Specifications for Calibrating Units for Breath Alcohol Testers; Conforming Products List of Calibrating Units for Breath Alcohol Testers., Federal Register (2007), vol. 72, nr 121.
• [11] Pratzler S., Knopf D., Ulbig P., Scholl S., Preparation of calibration gas mixtures for the measurement of breath alcohol concentration, J. Breath Res. (2010), vol. 4, nr 3, s. 036004.
• [12] Pratzler S., Knopf D., Ulbig P., Scholl S., Aufbau eines Generators zur dynamisch-gravimetrischen Herstellung von Atemalkohol-Kalibriergasgemischen, Chem. Ing. Tech. (2010), vol. 82, no. 10, s. 1753-1762.
• [13] Staudinger J., Roberts P. V., A critical compilation of Henry’s Law constant temperature dependence ralations for organic compounds in dilute aqueous solutions, Chemosphere (2001), vol. 44, s. 561-576.
• [14] Warneck P., A note on the temperature dependence of Henry’s Law coefficients for methanol and ethanol. Atmos. Environ. (2006), vol. 40, nr 37, s. 7146-7151.
• [15] Brockbank S. A., Aqueous Henry’s Law Constants, Infinite Dilution Activity Coefficients, and Water Solubility: Critically Evaluated Database, Experimental Analysis and Prediction Methods, 2013.
• [16] Sander R., Compilation of Henry’s law constants (version 4.0) for water as solvent. Atmospheric Chem. Phys. (2015), vol. 15, nr 8, s. 4399-4981.
• [17] International Recommendations. Evidential breath analyzers. OIML R126:2012, OIML, 2012.
• [18] Wagner W., Pruss A., International Equations for the Saturation Properties of Ordinary Water Substance. Revised according to the International Tempearture Scale of 1990, J. Phys. Chem. Ref. Data (1993), vol. 22 no. 3, s. 783-787.
• [19] Keszei E., Chemical Thermodynamics. Springer Berlin Heidelberg, 2012.
• [20] Sutera S. P., Skalak R., The history of Poiseuille’s law, Annu. Rev. Fluid Mech. (1993) vol. 25, nr 1, s. 1-20.
• [21] Kordulasiński R., Wasilewska J., Lenard E., Opracowanie i weryfikacja metod wzorcowania analizatorów wydechu w celu dostosowywania procedur pomiarowych i obliczeniowych do nowelizowanego zalecenia OIML R126. Etap III. Sprawozdanie, GUM, 2011.
• [22] Kordulasiński R., Wasilewska J., Kolasiński P., Lenard E., Janko P. and Ochman G., Measuring facilities for testing breath analyzers in Poland, OIML Bulletin (2016), vol. LVII, nr 3, s. 12-15.
• [23] Rozporządzenie Ministra Gospodarki z dnia 25 maja 2006 r. w sprawie liczbowych danych odniesienia dla mieszanin alkoholu etylowego i wody, Dz. U. z 2006 r. Nr 106, poz. 716.
• [24] EA-4/02M. Wyznaczanie niepewności pomiaru przy wzorcowaniu, EA, 2013.
• [25] Evaluation of measurement data- Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM 1995 with minor corrections), JCGM 100:2008, JCGM, 2008.
• [26] Janko P., Kordulasiński R., Wasilewska J., Lenard E., Zastosowanie unikatowego stanowiska do badania analizatorów wydechu do przeprowadzenia porównań międzylaboratoryjnych w latach 2014-2015, VII Kongres metrologii, Lublin-Nałęczów, 2016.
• [27] Janko P., Kordulasiński R., Wasilewska J., Lenard E., Krajowe porównania międzylaboratoryjne w dziedzinie wzorcowania analizatorów wydechu, Biuletyn GUM (2016), nr 3-4, s. 14-28.
• [28] Janko P., Kordulasiński R., Wasilewska J., Lenard E., National interlaboratory comparisons in the field of breath alcohol analyzers calibration, performed in Poland 2014-2016. Accred. Qual. Assur. (2017), vol 22, nr 6, s. 335-345.