ISO 6143:2025
(Main)Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures
Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures
This document specifies methods for: — determining the composition of a calibration gas mixture by comparison with appropriate reference gas mixtures; — calculating the uncertainty of the composition of a calibration gas mixture in relation to the known uncertainty of the composition of the reference gas mixtures with which it was compared; — checking the composition attributed to a calibration gas mixture by comparison with appropriate reference gas mixtures; — consistency testing and outlier search in suites of calibration gas mixtures of closely related composition. NOTE 1 In principle, the method described in this document is also applicable to the analysis of (largely) unknown samples instead of prospective calibration gas mixtures (i.e. gas mixtures which are intended for use as calibration gas mixtures). Such applications, however, need appropriate care and consideration of additional uncertainty components, for example, concerning the effect of matrix differences between the reference gases used for calibration and the analysed sample. NOTE 2 Comparison methods based on one- and two-point calibration are described in ISO 12963.
Analyse des gaz — Méthodes de comparaison pour la détermination et la vérification de la composition des mélanges de gaz d’étalonnage
Le présent document spécifie des méthodes pour: — déterminer la composition d’un mélange de gaz d’étalonnage par comparaison avec des mélanges appropriés de gaz de référence; — calculer l’incertitude de la composition d’un mélange de gaz d’étalonnage par rapport à l’incertitude connue de la composition des mélanges de gaz de référence avec lesquels il a été comparé; — vérifier la composition établie pour un mélange de gaz d’étalonnage par comparaison avec des mélanges appropriés de gaz de référence; — procéder à des tests de cohérence et à la recherche de valeurs aberrantes dans des ensembles de mélanges de gaz d’étalonnage dont la composition est très proche. NOTE 1 En principe, la méthode décrite dans le présent document est également applicable à l’analyse d’échantillons (en grande partie) inconnus à la place de potentiels mélanges de gaz d’étalonnage (c’est-à-dire des mélanges de gaz destinés à être employés comme mélanges de gaz d’étalonnage). Toutefois, ces applications nécessitent une attention particulière et la prise en compte de composantes supplémentaires de l’incertitude, concernant notamment l’effet des différences de matrice entre les gaz de référence utilisés pour l’étalonnage et l’échantillon analysé. NOTE 2 Les méthodes de comparaison fondées sur l’étalonnage en un point et en deux points sont décrites dans l’ISO 12963.
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ISO 6143
Third edition
Gas analysis — Comparison
2025-06
methods for determining and
checking the composition of
calibration gas mixtures
Analyse des gaz — Méthodes de comparaison pour la
détermination et la vérification de la composition des mélanges
de gaz d’étalonnage
Reference number
© ISO 2025
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Published in Switzerland
ii
Contents Page
Foreword .iv
Introduction .vi
1 Scope . 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions . 1
4 Symbols and abbreviated terms. 3
5 Principle . 4
6 General procedure . 5
6.1 Determination of the analysis function . .5
6.2 Validation of the analysis function .9
6.2.1 Purpose .9
6.2.2 Validation of the response model .9
6.2.3 Examining conformance with uncertainty requirements .10
6.2.4 Drift control of the measuring system.10
6.2.5 Validation of applicability to mismatching calibration gases .11
6.3 Determination of the composition of a calibration gas mixture . 12
6.4 Supplementary instructions . 13
6.4.1 Exceptional uncertainties . 13
6.4.2 Correlation between reference gas mixtures . 13
7 Special procedures . 14
7.1 Checking of a pre-assigned composition .14
7.2 Comparison of several calibration gas mixtures .14
8 Report of results .15
Annex A (informative) Procedures for data evaluation .16
Annex B (informative) Examples .22
Annex C (informative) Computer implementation of recommended methods .31
Annex D (informative) Additional information on data evaluation .33
Bibliography .40
iii
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards
bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through
ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee
has been established has the right to be represented on that committee. International organizations,
governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely
with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are described
in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular, the different approval criteria needed for the different types
of ISO document should be noted. This document was drafted in accordance with the editorial rules of the
ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).
ISO draws attention to the possibility that the implementation of this document may involve the use of (a)
patent(s). ISO takes no position concerning the evidence, validity or applicability of any claimed patent
rights in respect thereof. As of the date of publication of this document, ISO had not received notice of (a)
patent(s) which may be required to implement this document. However, implementers are cautioned that
this may not represent the latest information, which may be obtained from the patent database available at
www.iso.org/patents. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not
constitute an endorsement.
For an explanation of the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and expressions
related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the World Trade
Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT), see www.iso.org/iso/foreword.html.
This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 158, Analysis of gases, in collaboration with the
European Committee for Standardization (CEN) Technical Committee CEN/TC 238, Test gases, test pressures,
appliance categories and gas appliance types, in accordance with the Agreement on technical cooperation
between ISO and CEN (Vienna Agreement).
This third edition cancels and replaces the second edition (ISO 6143:2001), which has been technically
revised.
The main changes are as follows:
— update of definitions, in particular those taken from the VIM;
— update of the bibliography and the corresponding references in the text;
— update of the information in Annex C on the computer programme B_LEAST; information on alternative
software (Annex D);
— amendment of 6.2 (now 7.2) “Comparison of several calibration gas mixtures” and related statements in
other parts of the document
— amendment of the recommendations concerning the number of replicate measurements per sample;
— revision of the requirements for the report of results (“Test report”);
— new Annex D (informative) “Additional information on data evaluation”;
— deletion of A.1 “Uncertainty specifications for reference gas mixtures”;
— additional references to relevant ISO standards (ISO 12963, ISO 14912, ISO 15796);
— correction of Formula (4) for the power functions.
iv
— recommendation added to Annexes B and C not to use B_LEAST for evaluations using the exponential
function (due to recently demonstrated errors) or to calculate the parameter uncertainties (standard
uncertainties and covariances) separately.
Any feedback or questions on this document should be directed to the user’s national standards body. A
complete listing of these bodies can be found at www.iso.org/members.html.
v
Introduction
In gas analysis, calibration of analytical systems is most often confined to the determination of a straight line
through the origin, or of a straight-line segment, using only the minimum number of calibration standards
(one for a straight line through the origin, two for a line segment). This approach was also adopted in the first
edition (ISO 6143:1981). However, this document is intended for a specific task: the derivation of calibration
gases from appropriate reference gases. Consequently, the multiplier effect of errors in calibration gases
– an error in a calibration gas can cause errors in thousands of analytical results – implies high demands
on the metrological quality of the analysis of calibration gases. In the development of the second edition
(ISO 6143:2001), it was therefore decided to use the best available measurement strategy and data evaluation
method. The main changes in the revision of ISO 6143:1981 related to calibration as well as to uncertainty
evaluation:
— including non-linear response curves and/or functions;
— replacing interpolation by regression;
— taking into account the uncertainty on the calibration standards;
— including validation of calculated response curves and/or functions;
— calculating uncertainties by uncertainty propagation.
After twenty years, the principles and procedures specified in the second edition of this document are still
fit for purpose. The current revision therefore mainly concerns additional supporting information.
As a consequence of adopting non-linear response models, advanced regression techniques (errors in
both variables) and uncertainty propagation, the main calculation procedures can only be performed on a
computer, using a specific program. A dedicated program (B_LEAST) is available and provided without cost as
1)
a part of this document (see Annex C) . Information on other publicly available software that can be used for
at least the vast majority of the calculations required by this document is given in Annex D. As an alternative,
sufficient information is given in this document to enable the user to develop a program on their own.
1) The software "B_LEAST" can be obtained via the following link: https://standards.iso.org/iso/6143/ed-3/en.
vi
International Standard ISO 6143:2025(en)
Gas analysis — Comparison methods for determining and
checking the composition of calibration gas mixtures
1 Scope
This document specifies methods for:
— determining the composition of a calibration gas mixture by comparison with appropriate reference gas
mixtures;
— calculating the uncertainty of the composition of a calibration gas mixture in relation to the known
uncertainty of the composition of the reference gas mixtures with which it was compared;
— checking the composition attributed to a calibration gas mixture by comparison with appropriate
reference gas mixtures;
— consistency testing and outlier search in suites of calibration gas mixtures of closely related composition.
NOTE 1 In principle, the method described in this document is also applicable to the analysis of (largely) unknown
samples instead of prospective calibration gas mixtures (i.e. gas mixtures which are intended for use as calibration
gas mixtures). Such applications, however, need appropriate care and consideration of additional uncertainty
components, for example, concerning the effect of matrix differences between the reference gases used for calibration
and the analysed sample.
NOTE 2 Comparison methods based on one- and two-point calibration are described in ISO 12963.
2 Normative references
There are no normative references in this document.
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
ISO and IEC maintain terminology databases for use in standardization at the following addresses:
— ISO Online browsing platform: available at https:// www .iso .org/ obp
— IEC Electropedia: available at https:// www .electropedia .org/
3.1
compos
...
Norme
internationale
ISO 6143
Troisième édition
Analyse des gaz — Méthodes de
2025-06
comparaison pour la détermination
et la vérification de la composition
des mélanges de gaz d’étalonnage
Gas analysis — Comparison methods for determining and
checking the composition of calibration gas mixtures
Numéro de référence
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être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.
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Tél.: +41 22 749 01 11
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Publié en Suisse
ii
Sommaire Page
Avant-propos .iv
Introduction .vi
1 Domaine d’application . 1
2 Références normatives . 1
3 Termes et définitions . 1
4 Symboles et abréviations . 3
5 Principe. 4
6 Mode opératoire général . 6
6.1 Détermination de la fonction d’analyse .6
6.2 Validation de la fonction d’analyse .9
6.2.1 Finalité.9
6.2.2 Validation du modèle de réponse . .9
6.2.3 Examen de la conformité avec les exigences en matière d’incertitude .10
6.2.4 Contrôle de la dérive du système de mesure .11
6.2.5 Validation de l’applicabilité à des gaz d’étalonnage non similaires. 12
6.3 Détermination de la composition d’un mélange de gaz d’étalonnage . 12
6.4 Instructions supplémentaires . . . 13
6.4.1 Incertitudes exceptionnelles . 13
6.4.2 Corrélation entre les mélanges de gaz de référence .14
7 Modes opératoires spéciaux .15
7.1 Vérification d’une composition préétablie . 15
7.2 Comparaison de plusieurs mélanges de gaz d’étalonnage . 15
8 Rapport des résultats .15
Annexe A (informative) Modes opératoires pour l’évaluation des données . 17
Annexe B (informative) Exemples .22
Annexe C (informative) Mise en œuvre informatique des méthodes recommandées .31
Annexe D (informative) Informations supplémentaires sur l’évaluation des données .33
Bibliographie .40
iii
Avant-propos
L’ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d’organismes nationaux
de normalisation (comités membres de l’ISO). L’élaboration des Normes internationales est en général
confiée aux comités techniques de l’ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire
partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l’ISO participent également aux travaux. L’ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont
décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier, de prendre note des différents
critères d’approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document
a été rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2
(voir www.iso.org/directives).
L’ISO attire l’attention sur le fait que la mise en application du présent document peut entraîner l’utilisation
d’un ou de plusieurs brevets. L’ISO ne prend pas position quant à la preuve, à la validité et à l’applicabilité de
tout droit de brevet revendiqué à cet égard. À la date de publication du présent document, l’ISO n’avait pas
reçu notification qu’un ou plusieurs brevets pouvaient être nécessaires à sa mise en application. Toutefois,
il y a lieu d’avertir les responsables de la mise en application du présent document que des informations
plus récentes sont susceptibles de figurer dans la base de données de brevets, disponible à l’adresse
www.iso.org/brevets. L’ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne pas avoir identifié de tels droits
de propriété.
Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données pour
information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un engagement.
Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions
spécifiques de l’ISO liés à l’évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l’adhésion de
l’ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles techniques au
commerce (OTC), voir www.iso.org/avant-propos.
Le présent document a été élaboré par le comité ISO/TC 158, Analyse des gaz, en collaboration avec le comité
technique CEN/TC 238, Gaz d'essai, pressions d'essai, catégories d'appareils et types d'appareils à gaz, du
Comité européen de normalisation (CEN), conformément à l’Accord de coopération technique entre l’ISO et
le CEN (Accord de Vienne).
Cette troisième édition annule et remplace la deuxième édition (ISO 6143:2001), qui a fait l’objet d’une
révision technique.
Les principales modifications sont les suivantes:
— mise à jour des définitions, notamment celles issues du VIM;
— mise à jour de la Bibliographie et des références correspondantes dans le texte;
— mise à jour des informations de l’Annexe C sur le programme informatique B_LEAST et ajout d’informations
sur les logiciels alternatifs (Annexe D);
— modification du 6.2 (désormais 7.2), «Comparaison de plusieurs mélanges de gaz d’étalonnage» et
des énoncés correspondants dans d’autres parties du document;
— modification des recommandations concernant le nombre de mesurages répétés par échantillon;
— révision des exigences relatives à l’établissement du rapport des résultats (« Rapport d’essai »);
— nouvelle Annexe D (informative) «Informations supplémentaires sur l’évaluation des données»;
— suppression de A.1 «Spécifications de l’incertitude sur des mélanges de gaz de référence»;
— ajout de références supplémentaires aux normes ISO applicables (ISO 12963, ISO 14912 et ISO 15796);
iv
— correction de la Formule (4) pour les fonctions puissance;
— recommandations ajoutées aux Annexes B and C indiquant de ne pas utiliser B_LEAST pour les évaluations
utilisant la fonction exponentielle (en raison d’erreurs récemment démontrées) ou de calculer les
incertitudes des paramètres (incertitudes-types et covariances) séparément.
Il convient que l’utilisateur adresse tout retour d’information ou toute question concernant le présent
document à l’organisme national de normalisation de son pays. Une liste exhaustive desdits organismes
se trouve à l’adresse www.iso.org/fr/members.html.
v
Introduction
Dans le domaine de l’analyse de gaz, l’étalonnage des systèmes d’analyse se limite le plus souvent à la
détermination d’une droite passant par l’origine, ou d’un segment de droite, en n’utilisant que le nombre
minimal de solutions d’étalonnage (une pour une droite passant par l’origine, deux pour un segment de
droite). Cette approche avait également été adoptée dans la première édition de le la norme (ISO 6143:1981).
Cependant, le présent document est consacré à une activité spécifique: la détermination de gaz d’étalonnage
à partir de gaz de référence appropriés. Par conséquent, l’effet multiplicateur des erreurs dans les gaz
d’étalonnage (une erreur dans un gaz d’étalonnage peut entraîner des erreurs dans des milliers de
résultats d’analyse) implique des exigences élevées en matière de qualité métrologique de l’analyse des gaz
d’étalonnage. Lors de l’élaboration de la deuxième édition (ISO 6143:2001), il a donc été décidé d’utiliser la
meilleure stratégie de mesure et la meilleure méthode d’évaluation des données disponibles. Les principales
modifications apportées à la révision de l’ISO 6143:1981 portaient sur l’étalonnage et l’évaluation de
l’incertitude:
— en incluant des courbes et/ou des fonctions de réponse non linéaires;
— en remplaçant l’interpolation par la régression;
— en tenant compte de l’incertitude sur les solutions d’étalonnage;
— en incluant la validation des courbes et/ou des fonctions de réponse calculées;
— en calculant les incertitudes par la propagation de l’incertitude.
Vingt ans plus tard, les principes et les modes opératoires définis dans la deuxième édition du présent
document sont toujours d’actualité. Cette nouvelle révision consiste donc principalement en des informations
complémentaires.
Du fait de l’adoption de modèles de réponse non linéaires, de techniques de régression avancées (erreurs
dans les deux variables) et de la propagation de l’incertitude, les principaux modes opératoires de calcul
ne peuvent être exécutés que par un ordinateur utilisant un programme spécifique. Un programme dédié
1)
(B_LEAST) est disponible et fourni gratuitement dans le cadre du présent document (voir l’Annexe C) . Des
informations sur d’autres logiciels en libre accès qui peuvent être utilisés pour au moins la grande majorité
des calculs requis par le présent document sont données à l’Annexe D. Par ailleurs, le présent document
fournit suffisamment d’informations pour permettre à l’utilisateur de développer un programme par ses
propres moyens.
1) Le logiciel «B_LEAST» peut être téléchargé à l’adresse suivante: https://standards.iso.org/iso/6143/ed-3/en.
vi
Norme internationale ISO 6143:2025(fr)
Analyse des gaz — Méthodes de comparaison pour la
détermination et la vérification de la composition des
mélanges de gaz d’étalonnage
1 Domaine d’application
Le présent document spécifie des méthodes pour:
— déterminer la composition d’un mélange de gaz d’étalonnage par comparaison avec des mélanges
appropriés de gaz de référence;
— calculer l’incertitude de la composition d’un mélange de gaz d’étalonnage par rapport à l’incertitude
connue de la composition des mélanges de gaz de référence avec lesquels il a été comparé;
— vérifier la composition établie pour un mélange de gaz d’étalonnage par comparaison avec des mélanges
appropriés de gaz de référence;
— procéder à des tests de cohérence et à la recherche de valeurs aberrantes dans des ensembles de mélanges
de gaz d’étalonnage dont la composition est très proche.
NOTE 1 En principe, la méthode
...
Questions, Comments and Discussion
Ask us and Technical Secretary will try to provide an answer. You can facilitate discussion about the standard in here.