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EURAMET.QM-K3.2019 was a repeat of the key comparison EURAMET.QM-K3 on the composition of automotive exhaust gases. New in EURAMET.QM-K3.2019 was the addition of the amount fraction oxygen to the programme. The key comparison reference values were obtained independently, using static gravimetry and appropriate corrections from purity analysis and are linked to those of CCQM-K3.2019. The key comparison results show equivalence between the measurement standards maintained by the participating national metrology institutes. The demonstrated equivalence can be used to underpin services related to automotive exhaust gases as well as generically through the flexible scheme ("track A").
Die Nutzung von Sensortechnologien, insbesondere im Bereich der Gasdetektion mit einem Schwerpunkt auf Wasserstoff, spielt eine entscheidende Rolle in verschiedenen Anwendungsbereichen der Wasserstofftechnologie. Sicherheitsüberwachung, Leckdetektion und Prozesskontrolle gehören zu den prominenten Anwendungsgebieten dieser Sensortechnologien. Ein zentrales Ziel ist die Erkennung von freigesetztem Wasserstoff sowie die genaue Bestimmung des Wasserstoff-Luftverhältnisses mithilfe von Gassensoren. Dies ist von entscheidender Bedeutung, um potenzielle Gefahren frühzeitig zu erkennen und angemessene Maßnahmen zu ergreifen.
Ein weiterer Schwerpunkt dieses Beitrags liegt auf der Analytik und der Verwendung zertifizierter Referenzmaterialien in Verbindung mit Metrologie für die Wasserstoffspeicherung. Dies gewährleistet eine präzise und zuverlässige Charakterisierung von Wasserstoff und unterstützt die Entwicklung sicherer Speichertechnologien. Im Rahmen des Euramet-Vorhabens Metrology for Advanced Hydrogen Storage Solutions (MefHySto) wird eine Kurzvorstellung präsentiert.
Der Vortrag stellt zwei zerstörungsfreie Prüfverfahren zum strukturellen Zustandsüberwachung (Structural Health Monitoring, SHM) für Wasserstofftechnologien vor. Insbesondere die Fehlstellenerkennung mittels geführter Ultraschallwellen spielt eine bedeutende Rolle bei der Lebensdauerüberwachung von Wasserstoffspeichern. Ein weiterer Aspekt ist die Anwendung faseroptischer Sensorik zur Schadensfrüherkennung von Wasserstoffspeichern. Diese zerstörungsfreien Prüfverfahren ermöglichen eine präzise und frühzeitige Identifizierung von Schäden, was die Sicherheit und Effizienz von Wasserstoffspeichersystemen entscheidend verbessert.
Within the Working Group on Inorganic Analysis (IAWG) of the Consultative Committee for Amount of Substance: Metrology in Chemistry and Biology (CCQM) international key comparisons and pilot studies related to inorganic analysis are carried to ensure consistency in this field at the highest level. Some of these comparisons deal directly with the preparation and characterization of monoelemental solutions or with topics, closely related. The importance of monoelemental solutions lies in the fact that almost every measurement in inorganic analysis relies on the comparison with either a reference material, or references in form of solutions, usually (mono)elemental solutions. All quantitative measurement approaches, e.g. isotope dilution or standard addition, need an accurate reference solution made from a well characterized reference material, prepared under full gravimetric control. These primary (monoelemental) solutions do not only serve as arbitrary references/calibration solutions, but they also link up measurement results to the International System of units (SI), this way establishing the so-called metrological traceability to a measurement unit of the SI. Without such solutions on the highest possible level of accuracy and with the smallest possible associated uncertainties (for e.g. element content and/or impurities), an analysis itself can never be as good as it could be with appropriate reference solutions. This article highlights select key comparisons and pilot studies dealing with monoelemental solution related topics within the IAWG from the foundation of CCQM – 25 years ago – up to latest achievements in the field of inorganic analysis.
The traceabiiity requirements for certification analyses of reference materials are much more stringent than for routine analysis, where certified matrix reference materials (CRM) can be used for calibration and to establish traceabiiity. Although the ISO-Guides related to CRM production and certification are not fully clear concerning calibration, many established CRM-producers do not accept matrix-CRMs for calibration in case of certification analyses, e.g. to avoid circular reasoning. These requirements limit the methods used for certification to those that can be calibrated using Standards of known high purity and stoichiometry or mixtures of such Standards. Powerful solid sampling techniques such as glow discharge mass spectrometry (GD-MS) or spark-optical emission spectrometry (SOES), where usually compact CRMs are used for calibration, seem not be applicable for certification analyses. Especially GD-MS is a powerful tool for trace element determination of solid samples. Beside metallic impurities the use of specific gas mixtures enables also the determination of interesting nonmetallic impurities such as sulfur and phosphorus. Within BAM a calibration approach, was developed which enables to use mixtures of Standards of known high purity and stoichiometry also for GD-MS. Analogue to matrix adaption in solution based techniques, the calibration approach is based on doped pressed powder pellets.
Approach and application on the certification analyses of copper and Steel CRMs are presented.