JJG919-2023 pH计检定仪检定规程

中华人民共和国国家计量检定规程JJG919—2023pH计检定仪VerificatingMetersforpHMeters2023-03-15发布2023-09-15实施国家市场监督管理总局发布JJG2023 代 代替JJG919—2008pH计检定仪检定规程VerificationRegulationofVerificatingMetersforpHMeters一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一一JJG919—2023一一一一一一一一一一归口单位:全国物理化学计量技术委员会主要起草单位:中国计量科学研究院内蒙古自治区计量测试研究院参加起草单位:陕西省计量科学研究院国防科工委化学计量一级站中国测试技术研究院湖南省计量科学研究院本规程委托全国物理化学计量技术委员会负责解释JJG2023本规程主要起草人:修宏宇(中国计量科学研究院)宁铨(内蒙古自治区计量测试研究院)参加起草人:贺新洋(中国计量科学研究院)于得水(陕西省计量科学研究院)荀其宁(国防科工委化学计量一级站)张毅(中国测试技术研究院)彭丽华(湖南省计量科学研究院)JJG2023Ⅰ引言 (Ⅱ)1范围 (1)2概述 (1)3计量性能要求 (1)4通用技术要求 (1)4.1外观 (1)4.2通电和开机 (2)4.3标识 (2)5计量器具控制 (2)5.1检定条件 (2)5.2计量标准器和配套设备 (3)5.3检定项目 (3)5.4检定方法 (3)5.5检定结果的处理 (6)5.6检定周期 (6)附录A(0~100)℃的k值 (7)附录BpH计检定仪检定原始记录格式 (8)附录C检定证书/检定结果通知书内页格式式样 (1)1JJG919—2023Ⅱ本规程依据JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1002—2010《国家计量《多功能标准源校准规范》中数字多用表和标准电压源的性能指标以及校准方法。本规程与JJG919—2008相比,除编辑性修改外主要技术变化如下:—在“概述”中增加了pH计检定仪对在线pH计、离子计、自动电位滴定仪等仪器进行电计检定的描述(见第2章);—在“计量性能要求”中增加了对“pH年稳定性”的计量性能要求,并提高了仪器“pH示值稳定性”的计量性能指标(见表1);—在“通用技术要求”中增加了对采用蓝牙/Wi-Fi或其他方式无线连接控制的分体式pH计检定仪的要求(见4.2);—在“检定项目”和“检定方法”中增加了“pH年稳定性”的检定项目和检定方法(见表3和5.4.4);—增加了“检定证书/检定结果通知书内页格式式样”(见附录C)。本规程的历次版本发布情况为:—JJG919—2008;JJG996。JJG919—20231pH计检定仪检定规程1范围本规程适用于pH计检定仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2概述离子计、自动电位滴定仪等仪器的电计部分。pH计检定仪(以下简称为检定仪)通常由两部分组成,一是检定仪的标准直流电压信号发生系统,二是检定仪的高阻器,也可称为电计输入阻抗检测系统。检定仪高阻器应能分别提供1GΩ和3GΩ的阻值。图1为检定仪的结构简图。(a)高阻器为串联电阻的检定仪(b)高阻器为并联电阻的检定仪图1检定仪的结构简图3计量性能要求检定仪分为0.003级和0.0006级两个级别。0.003级检定仪用于0.01级以及次于0.01级的各级pH计的电计检定。0.0006级检定仪用于各级pH计、离子计、自动电位滴定仪的电计检定。检定仪的各项计量性能要求列于表1。4通用技术要求4.1外观检定仪外表光洁平整,色泽均匀。各功能键正常工作,各紧固件无松动。附件、输JJG919—20232表1计量性能要求项目准确度级别0.003级0.0006级pH年稳定性等电位不超过±0.003不超过±0.0006量程电位零点偏移*/mV不超过±0.10不超过±0.03电位示值误差/%(FS)不超过±0.03不超过±0.01pH示值误差不超过±0.003不超过±0.0006温度补偿器误差(pH)不超过±0.003不超过±0.0006pH示值稳定性等电位不大于0.001不大于0.0002量程高阻器阻值误差/GΩ1GΩ高阻不超过±0.1不超过±0.13GΩ高阻不超过±0.3不超过±0.3注:有自清零功能的检定仪,可免做带*项目。4.2通电和开机检定仪的自检功能、状态检验功能正常,显示清晰完整。采用蓝牙/Wi-Fi或其他方式无线连接控制的分体式检定仪,通讯可靠,检定过程中无掉网、失联。4.3标识5计量器具控制仪器的计量器具控制包括首次检定、后续检定和使用中检查。5.1检定条件5.1.1环境条件检定的环境条件应符合表2的规定。5.1.2其他检定仪应使用检定专用线。检定回路应有良好的屏蔽和接地措施。检定仪在进行检定前,应根据仪器厂家说明书中的要求,对仪器进行预热。表2检定的环境条件仪器级别室温℃相对湿度%供电电源干扰因素电压/V频率/Hz0.000620±320~80220±2250±0.5附近无强的机械振动和电磁干扰0.00320±520~80220±2250±0.5JJG919—202335.2计量标准器和配套设备5.2.1计量标准器数字多用表:数字多用表按其显示位数应优于六位半,其直流电压的最大允许误差绝对值应不大于检定仪输出电压最大允许误差绝对值的13。5.2.2配套设备取样电阻:取样电阻为直流电阻,应带有屏蔽盒,标称值为30MΩ,测量不确定度不大于0.2%(k=2)。5.3检定项目检定项目见表3。表3检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查通用技术要求外观+++通电和开机+++标识+++计量性能要求pH年稳定性等电位-+-量程-+-电位零点偏移+++电位示值误差+++pH示值误差+++温度补偿器误差++-pH示值稳定性++-高阻器阻值误差++-注:凡需检定的项目用“+”表示;不需检定的项目用“-”表示。5.4检定方法5.4.1外观检查按4.1要求进行目视检查。5.4.2通电和开机检查接通电源,按4.2要求进行开机和通电检查。5.4.3标识检查按4.3要求进行目视检查。5.4.4pH年稳定性的检定JJG919—20234(a)高阻器为串联电阻的检定仪的检定原理图(b)高阻器为并联电阻的检定仪的检定原理图图2检定原理图数字多用表清零。按图2接好线路,开关K0断开,即取样电阻R0开路。调节K1、K2使检定仪高阻器短路。检定仪不得重新校准。有自清零功能的检定仪自清零。将检定仪温度补偿器置于25.0℃,调节检定仪,使其分别输出为检定仪pH等电位(pHD)和(pHD+7),记下数字多用表的读数。测量两次。按式(1)和式(2)分别计算检定仪的等电位pH年稳定性ΔpHy和量程pH年稳定性ΔpH'y (1)(2) 59.157ΔpHy=(1)(2) 59.157ΔpH'y=-7.0000 式中: E—检定仪在pHD点,数字多用表两次读数的平均值,mV;E'—检定仪在(pHD+7)点,数字多用表两次读数的平均值,mV。5.4.5电位零点偏移的检定数字多用表清零。按5.4.4连接线路。检定仪调节至电位输出功能,使其输出零电位信号,记录数字多用表读数。测量两次,两次数字多用表读数的平均值为检定仪电位零点偏移。JJG919—202355.4.6电位示值误差的检定数字多用表清零。按5.4.4连接线路。有自清零功能的检定仪自清零。调节检定仪使其输出电位信号EJ,记录数字多用表读数。有自清零功能的检定仪正反向检定时均需进行自清零。电位示值误差的检定点(单位:mV)为:0、±1、±10、±50、±100、±500、±1000、±1500、±EF。分别按输出增加和输出减少的方法各测量一次,取数字多用表两次读数的平均值为E。按式(3)计算检定仪的电位示值误差ΔE。ΔE=×100%(3)式中:EF—检定仪电位输出信号的满量程,mV。5.4.7pH示值误差的检定按5.4.4连接线路。将检定仪温度补偿器置于25.0℃,调节检定仪,使其输出为pHD。用数字多用表清零,记下数字多用表的读数。pH示值误差的检定点为(0~14)范围内,pH每隔1检定一点。调节检定仪,使其输出其他检定点的pH信号。分别按输出增加和输出减少的方法各测量一次,取数字多用表两次读数的平均值为E。按式(4)计算检定仪的pH示值误差ΔpH。59.157ΔpH=pH-pHD-E(4)59.157式中:pH—pH检定点的pH。5.4.8温度补偿器误差的检定按5.4.4连接线路。将检定仪温度补偿器置于25.0℃(或温度补偿器某一中间温度点),调节检定仪,使其输出为pHD,用数字多用表清零。再调节检定仪使其输出为(pHD+6),将温度补偿器调至其他温度,记录每个检定点的数字多用表读数。在温度补偿器(0~100)℃范围内,包括上下两个温度端点每隔20℃进行检定,按输出增加和输出减少的方法各测一次,取两次读数的平均值为E。按式(5)计算检定仪的温度补偿器误差ΔpHT。 (5)ΔpHT=×(6-)(5)式中:k—能斯特(Nernst)方程的理论斜率(见附录A),mV。5.4.9pH示值稳定性的检定按5.4.4连接线路。用数字多用表清零。检定仪温度补偿器置于25.0℃,调节检定仪,使其输出为pHD,记下数字多用表读数Ea。再使其输出为(pHD+7),记下数字多用表读数Eb。每隔0.5h测量一次Ea与Eb值,直至1.5h。按式(6)和式(7)计算检定仪在pHD和(pHD+7)两点的示值稳定性ΔpHa、ΔpHb。JJG20236ΔpHa=ΔpHb=式中:Ea,max-Ea,min59.157Eb,max-Eb,min59.157(6)(7)Ea,max,Ea,min—分别为Ea4次测量数据的最大值和最小值,mV;Eb,max,Eb,min—分别为Eb4次测量数据的最大值和最小值,mV。5.4.10高阻器阻值误差的检定按5.4.4连接线路。调节检定仪使其输出1000mV的电压信号,记下数字多用表读数E0。开关K0接通,即取样电阻R0接通。调节K1、K2,使检定仪高阻器为1GΩ,记下数字多用表读数E1。重复测量3次,计算3次测量的平均值E0和E1。按式(8)计算1GΩ高阻器阻值,并按式(9)计算高阻器阻值误差。R=×R0ΔR=1×109-R式中:R—高阻器阻值,Ω;(8)(9)ΔR—高阻器阻值误差,Ω。按同样方法检定3GΩ高阻。5.5检定结果的处理5.5.1经检定符合本规程要求的仪器,发给检定证书,检定证书上应给出各项检定结果和仪器级别。首次检定没有年稳定性数据,检定仪出具检定证书,暂不定级。5.5.2检定仪不满足0.0006级指标时,若0.003级仪器满足用户使用,允许降到0.003级,但必须符合0.003级仪器的各项要求。不符合要求的仪器,出具检定结果通知书,并注明不合格项目。5.6检定周期检定周期一般不超过1年。JJG919—20237附录A(0~100)℃的k值能斯特(Nernst)方程的理论斜率由式(A.1)计算,(0~100)℃的k值列于表A.1。k=×1000(A.1)式中:F—法拉弟常数,C·mol-1;R—气体常数,J·(K·mol)-1;T—热力学温度,K,T=(273.15+t)K;t—摄氏温度,℃;k—能斯特方程的理论斜率,mV。表A.1(0~100)℃的k值t℃kmVt℃kmV054.1975064.118555.1895565.1101056.1816066.1021557.1736567.0942058.1657068.0862559.1577569.0783060.1498070.0703561.1418571.0623861.7379072.0544062.1339573.0464563.12610074.038JJG919—20238附录BpH计检定仪检定原始记录格式检定日期年月日原始记录号检定证书号仪器型号制造厂仪器编号送检单位出厂日期读数方式数字/刻度分度值pH量程电位量程/mV温度范围/℃高阻器1GΩ□3GΩ□检定时室内温度检定时室内湿度检定员核验员计量标准器和配套设备名称生产厂家型号编号不确定度/准确度/最大允许误差有效期至1通用技术要求1.1外观:□合格□不合格1.2通电和开机:□合格□不合格1.3标识:□合格□不合格2计量性能要求2.1pH年稳定性的检定检定仪示值数字多用表示值mV年稳定性备注12平均值pHDpHD+72.2电位零点偏移的检定检定仪是□否□有“自清零”功能。检定仪数字多用表示值mV零点偏移mV12平均值电压挡零电位JJG919—202392.3电位示值误差的检定检定仪电位示值/mV数字多用表示值/mV电位示值误差mV备注12平均值0.000pH计检定仪量程范围为:1.00010.00050.000100.000500.0001000.0001500.0002000.0000.000-1.000-10.000-50.000-500.000-1000.000-1500.000-2000.0002.4pH示值误差的检定等电位pH温度补偿器示值℃pH-pHD数字多用表示值/mV检定仪pH示值误差备注12平均值0.00001.00002.00003.00004.00005.00006.00007.00000.0000-1.0000-2.0000-3.0000-4.0000-5.0000-6.0000-7.0000JJG919—2023102.5温度补偿器误差的检定温度补偿器示值℃pH-pHD数字多用表示值/mVΔpHT备注12平均值6.00006.00006.00006.00006.00006.00002.6高阻器阻值误差的检定取样电阻R0=×106Ω检定回路中电阻数字多用表示值/mV检定仪高阻器阻值高阻器阻值误差123平均值未接入电阻 ×109Ω ×109Ω接入取样电阻R0,检定仪高阻器为1GΩ未接入电阻 ×109Ω ×109Ω接入取样电阻R0,检定仪高阻器为3GΩ2.7pH示值稳定性的检定检定仪示值数字多用表示值/mV备注0.0h0.5h1.0h1.5hpHDpHD+7注:当采用应用程序检定时,电子版原始记录应满足本规程对原始记录格式的要求,并确保计算和数据转换正确。检定结束时,电子版原始记录应保存成PDF或其他不可更改的格式。结论:JJG919—202311附录C检定证书/检定结果通知书内页格式式样C.1检定证书/检定结果通知书第2页证书编号:××××××××-××××检定机构授权说明:检定环境条件及地点:温度℃地点相对湿度%其他检定使用的计量(基)标准装置名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差计量(基)标准证书编号有效期至检定使用的标准器名称测量范围不确定度/准确度等级/最大允许误差检定/校准证书编号有效期至第×页共×页JJG919—202312C.2检定证书第3页式样(以一台0.0006级pH计检定仪为例)证书编号:××××××××-××