电导率仪检定装置

1、计量标准技术报告 计 量 标 准 名 称 电导率仪检定装置 计 量 标 准 负 责 人 建 标 单 位 名 称（公章） 填 写 日 期 2008年11月20日 目 录一、 建立计量标准的目的（2）二、 计量标准的工作原理及其组成（2）三、 计量标准器及主要配套设备（3）四、 计量标准的主要技术指标（4）五、 环境条件（4）六、 计量标准的量值溯源和传递框图（5）七、 计量标准的重复性试验（6）八、 计量标准的稳定性考核（7）九、 检定或校准结果的测量不确定度评定（812）十、 检定或校准结果的验证（13）十一、结论（14）十二、附加说明（14）一、建立计量标准的目的 随着社会经济逐步向前发展，

2、我中心辖区内饮用水厂和药品生产企业等单位使用的电导率仪逐渐增多，为体现“就地就近，经济合理”的原则，保证辖区内电导率仪的准确性和量值统一，充分体现计量质量检测中心在区域内的作用，为企业的计量检定和校准工作服好务，建立电导率仪检定或校准装置已经有很大的实际意义。二、计量标准的工作原理及其组成电导率仪检定装置根据JJG376-2007电导率仪检定规程提供的方法, 电导率仪的主要检定项目是电子单元误差和仪器配套误差两项。1、电子单元误差检定：根据JJG376-2007电导率仪检定规程提供的方法,用标准交流电阻箱输出标准电导值来测量电导率仪的示值误差。2、仪器配套误差检定：根据JJG376-2007电

3、导率仪检定规程提供的方法,用标准温度计和电导率标准溶液来配套测量仪器的示值误差。标准交流电阻箱电极电导率仪电导率标准溶液三、计量标准器及主要配套设备 计 量 标 准 器名 称型 号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定证书号计 量 标 准 器电导率标准溶液GBW（E）1301071275S/cm2级中国标准物质研究中心130107GBW(E)130107电导率标准溶液GBW（E）130108133.0S/cm2级中国标准物质研究中心130108GBW(E)130108标准交流电阻箱ZX123A(0.061×105)S/cm0.05级镇江市计量实验工厂07678

4、308T2025 主 要 配 套 设 备电子天平ESJ2004（0200）g0.0001g沈阳龙腾电子有限公司070519FVR2008010029恒温水浴锅HH1（099.9）±0.1金坛市杰瑞尔电器有限公司512454YT2008140226容量瓶量入式1000mlA级重庆渝北玻璃仪器厂08452LVY2008015452水银温度计天平牌（050）±0.1上海医用仪表厂85TV16字第2008083504号四、计量标准的主要技术指标1、标准交流电阻箱：a、 准 确度等级 ： 0.05级 b、 测 量 范 围 ： (0.061×105)S/cm 2、氯化钾电导率

5、标准溶液：a、准 确度等级 ： 0.25%b、测 量 范 围 ： 133.0S/cm 、 1275S/cm五、环境条件序号项 目 要 求实际情况结论1温 度20±220±2合格2湿 度30%85%60%RH±15%RH合格3干扰因素无强机械振动和电磁干扰无合格456 六、计量标准的量值溯源和传递框图上一级计量标准计量基（标）准名称：电解质电导率国家基准不确定度：0.03%0.07%保存机构：中国计量科学研究院计量基（标）准名称：标准交直流电阻不确定度：0.001%保存机构：XX市计量质量检测研究院比较测量法比较测量法直接比较法本级计量器具计量标准名称：电导率标准物

6、质测量范围：（1×1021×10）S/m不确定度：0.25%比较测量法计量标准名称：标准交流电阻测量范围：102M不确定度：0.05%0.1% 下一级计量器具器具名称：电导率仪测量范围：（1×1051×102）S/m准确度等级：0.5%5%七、计量标准的重复性试验选一台上海雷磁仪器厂生产的电导率仪（型号：DDS-11C 、级别：0.5级 ）1、标准交流电阻箱重复性考核方法：使用标准交流电阻箱输出标准电导值来测量电导率仪的示值引用误差，在重复条件下对100S/cm点进行10次重复测量,计算测量值的实验标准偏差。（电计的引用误差：J=1.00(0) cm-1

7、,= G/G满、G满=200S）。测得数据如下: 电 子 单 元 引 用 误 差 G / G满 (%)12345678910+0.20+0.20+0.25+0.20+0.15+0.20+0.25+0.20+0.25+0.25-0.015-0.015+0.035-0.015-0.065-0.015+0.035-0.015+0.035+0.035 实验标准差: =0.034%<0.041%以上重复性数据小于测量不确定度评定中引用的测量重复性数据，则认为符合要求。2、标准溶液重复性考核方法：将电导率仪的电导池常数调节器置于一致的位置,测量1277S/cm的标准溶液的电导率值，在重复条件下进行1

8、0次,计算测量值的实验标准偏差。（仪器的引用误差：=K/K满、K满=2000S/cm）。测得数据如下: 液温：22 仪 器 的 引 用 误 差 (%)123456789100.000.000.00+0.05+0.050.000.000.000.000.00-0.01-0.01-0.01+0.04+0.04-0.01-0.01-0.01-0.01-0.01实验标准差: =0.021%<0.033%以上重复性数据小于测量不确定度评定中引用的测量重复性数据，则认为符合要求.八、计量标准的稳定性考核编号名义值允许变化量测试数据2008年6月2008年7月变差12008年8月变差22008年9月变

9、差3K110±0.005010.004910.0080+0.003110.0050-0.003010.0025-0.002533.33±0.016733.336133.3391+0.003033.3370-0.002133.3342-0.002866.67±0.033366.663566.6660+0.002566.6642-0.001866.6613-0.002983.33±0.004283.342583.3452+0.002783.3435-0.001783.3400-0.0035166.67±0.083166.655166.657+0.0

10、02166.655-0.002166.6550.000K2333.3±0.167333.344333.347+0.003333.346-0.001333.343-0.003666.7±0.333666.632666.635+0.003666.630-0.005666.638+0.008833.3±0.417833.404833.400-0.004833.402+0.002833.403+0.0011.6667k±0.000831.666621.66658-0.000041.66660+0.000021.666600.000006.667k±0.

11、003336.666696.66651-0.000186.66655+0.000046.66654-0.00001K38.333k±0.004178.333728.33353-0.000198.33359+0.000068.33345-0.0001416.667k±0.0083316.663716.6634-0.000316.6632-0.000216.6633+0.000133.33k±0.016733.329833.3294-0.000433.3290-0.000433.3299+0.000966.67k±0.033366.658566.6574-0

12、.000966.6573-0.000166.6584+0.001183.33k±0.041783.320583.3194-0.001183.3188-0.000683.3215+0.0027K4166.67k±0.083166.624166.640+0.016166.616-0.024166.640+0.024333.3k±0.167333.120333.157+0.037333.188+0.031333.156-0.032666.7k±0.333666.359666.330-0.029666.462+0.128666.368-0.094833.3k&#

13、177;0.417833.219833.203-0.016833.161-0.042833.225+0.0641.6667M±0.00081.66581.6660+0.00021.6651-0.00091.6658+0.0007K53.333M±0.00173.33443.3347+0.00033.3333-0.00173.3346+0.00136.667M±0.00336.66476.6640-0.00076.6630-0.00106.6663+0.00338.333M±0.00428.32968.3270-0.00268.3255-0.00158.3

14、308+0.005316.667M±0.00816.65416.642-0.01216.640-0.00216.667+0.02713k±0.006512.999512.9994-0.000112.9990-0.000412.9990.0000九、检定或校准结果的测量不确定度评定1 测量方法（依据 JJG3762007电导率仪检定规程）电导率仪检定/校准是采用比较测量法，将电导率仪常数调节器置于电导池常数的相应位置，对电导率仪相应量程选用标准交流电阻箱进行电子单元引用误差检定/校准；然后，选用GBW（E）130107和 GBW（E）130108电导率标准溶液对电导率仪进行仪

15、器引用误差检定/校准。检定/校准时，用被测电导率仪直接测量标准电导（或将电导率标准溶液放入恒温在20的恒温槽内，用被测电导率仪直接测量电导率），重复测量3次，3次测量值的算术平均值与相应电导（率）标准值的差即为仪器的电子单元检定示值误差（或仪器检定示值误差），该值再除以该测量挡的满量程值为仪器的引用误差。现以0.5级电导率仪200S/cm量程档的电子单元检定/校准及2000S/cm量程档和200S/cm量程档的配套检定/校准作典型分析。2 数学模型K =- K标 式中： 电导率仪的示值误差；电导率仪示值的算术平均值；标准电导值。3 方差和传播系数依方程： 得：式中：u()电导率示值的算术平均值

16、的不确定度分量；u()标准电导率值的不确定度分量。传播系数：则有方差： 4 各分量标准不确定度计算4A 电子单元引用误差的分量标准不确定度计算4A.1电导率示值的不确定度分量电导率仪示值的不确定度来源主要是电导率仪的测量重复性，可以通过连续测量得到测量值，采用A类评定方法进行评定。对1台电导率仪100S/cm点用标准交流电阻箱连续测量10次, 得到以下测量值(设J=1.00(0) cm-1，单位为S)：100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5, 该测量挡的满量程为200S，即可得到电计的引用误差分别为:+0.20%、

17、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.30%、+0.30%、+0.25%、+0.25%、+0.25%。 单次实验标准差 =0.041%, 实际测量时是取3次的平均值, 则： 4A.2 标准交流电阻箱准确度的不确定度分量 根据检定证书，标准交流电阻箱符合0.05级，即：其给出的标准电导值的误差在0.05%的范围内,取矩形分布k =，估计该分量的相对不确定度为10%，故：= = 0.029%标11/2×（10%）-2=504B 仪器引用误差检定的分量标准不确定度计算4B.1 电导率示值的不确定度分量4B.1.1 电导率仪测量重复性的不确定度分量根据检定规程对一台数

18、字电导率仪，在2000S/cm档及200S/cm档分别用GBW（E）130107（20时定值为1274S/cm），GBW（E）130108（20时定值为133.0S/cm）两种电导率标准溶液，在相同条件下连续测量10次，得到2000S/cm档以下测量列：1274、1275、1274、1273、1273、1274、1274、1275、1274、1274S/cm及200S/cm档测量列：133.0、133.0、133.1、133.0、133.1、133.0、133.2、133.2、133.0、133.1S/cm，可得到:a、（2000S/cm档）单次实验标准差：s=0.667S/cm。由于实际测量

19、情况，以该3次测量的算术平均值为测量结果，其中s()=s/=0.38S/cm，则可以得到： ，自由度b、（200S/cm档）单次实验标准差：s= 0.0823S/cm, 由于实际测量情况，以该3次测量的算术平均值为测量结果，其中s()=s/=0.048S/cm，则可以得到： ，自由度4B.1.2 合成不确定度分量 a、2000S/cm挡时，=0.024%b、2000S/cm挡时，=0.028%4B.2 标准物质不确定度的不确定度分量 标准物质不确定度主要来源于标准溶液20时标准电导率值的定值不确定度及恒温槽误差带来的不确定度，均可以采用B类评定。4B.2.1 标准物质定值的不确定度分量 可以根

20、据定值证书给出的定值不确定度来评定，标准物质证书给出20时电导率标准值的相对扩展不确定为0.25%，属于正态分布，置信概率95%，包含因子，由可以得出，估计该分量的相对不确定度为10%，则：a、2000S/cm挡时，0.081%，自由度标211/2×（10%）-2=50b、200S/cm挡时，0.085%，自由度标211/2×（10%）-2=504B.2.2 恒温槽控温误差的不确定度分量 由于GBW（E）130107电导率标准溶液的温度系数约为2%/，而所使用的恒温槽控温误差为±0.1，为极限误差，取k=3，估计该分量的相对不确定度为10%，则：a、2000S/c

21、m挡时，0.021%,自由度标221/2×（10%）-2=50b、200S/cm挡时，0.022%,自由度标221/2×（10%）-2=504B.2.3 合成不确定度分量 a、2000S/cm挡时，=0.084% b、200S/cm挡时，=0.088% 5 标准不确定度一览表5A 电子单元引用误差检定/校准标准不确定度一览标准不确定度分量不确定度来源引用误差不确定度值传播系数自由度电导率示值0.024%10.024%9标准交流电阻箱准确度0.029%-10.029%505B. 仪器引用误差检定/校准标准不确定度一览a、2000S/cm挡时：标准不确定度分量不确定度来源引用误

22、差不确定度值传播系数自由度电导率仪的测量重复性0.019%10.019%9标准物质的定值0.081%-10.081%50恒温槽控温误差0.021%-10.021%50b、200S/cm挡时：标准不确定度分量不确定度来源引用误差不确定度值传播系数自由度电导率仪的测量重复性0.019%10.019%9标准物质的定值0.081%-10.081%50恒温槽控温误差0.021%-10.021%506 合成标准不确定度及有效自由度6A 电子单元引用误差检定/校准的合成标准不确定度及有效自由度 = = 0.038%6B 仪器引用误差检定/校准的合成标准不确定度及有效自由度 a、2000S/cm挡时：= = 0.087% b、200S/cm挡时：= = 0.092% 7 扩展不确定度7A 电子单元引用误差检定/校准的扩展不确定度：U95 t.95(41)×=2.02×0.038% = 0.08% 7B 仪器引用误差检定/校准的扩展不确定度： a、2000S/cm档：U95t.95(66)×=2.00×0.087%= 0.17%b、200S/cm档：U95t.95(67)×=2.00