JJF(豫) 198-2015 氯离子含量测试仪校准规范

氯离子含量测试仪校准规范2016-01-07发布2016-03-10实施河南省质量技术监督局发布孙晓萍(河南省计量科学研究院)许建军(河南省计量科学研究院)贾会(河南省计量科学研究院)张书伟(河南省计量科学研究院)许芬(河南省计量科学研究院)李琛(河南省计量科学研究院)刘斌杰(河南省计量科学研究院)1引言 2引用文件 3概述 4计量特性 5校准条件 5.1环境条件 5.2校准用计量器具及配套设备 6校准项目和校准方法 6.1校准前准备 6.2电位引用误差 6.3示值误差 7校准结果表达 8复校时间间隔 附录A校准记录格式 附录D氯离子标准溶液的配制 23JJF1059.1测量不确定度评定与表示JTJ270—1998水运工程混凝土试验规程氯离子含量测试仪是一种快速测量被测溶液中氯离子浓度的分析仪器(以下简称仪其测量原理为：氯离子电极、参比电极与被测溶液组成原电池(装置如图1所示),根标准曲线。根据待测溶液的E值，由线性回归公式即可求得Cl-的浓度。电磁搅基计量特性参见表1:4校准项目1电位引用误差23注：以上技术指标不是用于仪器的符合性判定，仅供参考。5校准条件5.1环境条件5.2.1直流标准电位差计或专用检定仪等直流标准电位发生器。其最大允许误差不大于被检仪器电位误差的1/3。5.2.2氯离子溶液标准物质或NaCl纯度标准物质：其扩展不确定度均应优于3%(k=6校准项目和校准方法6.1校准前准备6.2电位引用误差在零到满量程范围内，用直流标准电位差计或专用检定仪等直流标准电位发生器对JJF(豫)198-201556.3示值误差安装电极，按仪器使用说明书对其进行预热、校正后，在其量程范围内，均匀选取三个浓度点：3×10-4mol/L、3×10-³mol/L、1×10-²mol/L的氯离子标准溶液进行测量，每个浓度点分别重复3次，记录其测量值，并计算3次测量的算术平均值。示值误差按公式(2)计算：C₅——氯离子溶液浓度的标准值，mol/L。6.4重复性按照示值误差的测量方法，用浓度为3×10-³mol/L的氯离子标准溶液进行测量。重复7次，记录其测量值。并按公式(3)计算仪器的重复性。式中：RSD——相对标准偏差，重复性，%;s——测量的实验标准偏差，mol/L;C;——第i次的测量值，mol/L;c;——测量7次的算术平均值，mol/L;7校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：b)实验室名称和地址；c)进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);d)证书的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；e)客户的名称和地址；f)被校对象的描述和明确标识；g)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收h)如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；6j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；校准原始记录推荐格式见附录A,校准证书内页推荐格式见附录B,校准结果的不确定度评定示例见附录C,氯离子标准溶液的配制见附录D。最长不超过1年。仪器经修理或对测量结果产生怀7附录A校准记录格式生产厂家出厂编号环境温度环境湿度校准依据校准地点电位值(mV)测量值(mV)平均值(mV)示值误差(mV)满量程(mV)12标准溶液浓度测量值(mol/L)示值误差(%)1238标准溶液浓度测量值(mol/L)123467A.4测量结果的不确定度：9附录B校准项目校准结果校准结果的不确定度电位引用误差：示值误差：重复性：注：根据需要选择校准项目JJF(豫)198-2015校准结果的不确定度评定示例C.1.1测量依据：JJF198-2015《氯离子含量测试仪校准规范》C.1.2计量标准：专用检定仪、氯离子标准溶液C.1.3被测对象：氯离子含量测试仪C.1.4测量方法：用专用检定仪对氯离子含量测试仪的数据处理装置进行校准，输入相应的校准点，被测仪器的电位示值与标准值比较，计算电位引用误差；连接电极，用一定浓度的氯离子标准溶液对被测仪器进行测试，被测仪器的示值平均值与标准溶液的数值进行比较，从而计算出氯离子含量测试仪的示值误差。以下以电位校准点200mV、氯离子含量校准点3×10-³mol/L为例，分别对其不确定度进行分析评定。C.2电位校准结果的不确定度评定C.2.1数学模型E=Es+△E式中：E——增加和减少输入时示值平均值，mV;Es——校准点输入标准电位值，mV;△E——被校准仪器显示电位与输入标准电位之差，mV。C.2.2灵敏系数：C.2.3不确定度传播定律：u(E)²=c²u²(Es)+c₂u²C.2.4不确定度的来源与评定从数学模型可以看出，E的不确定度来源主要是由输入电位Es及被校准仪器显示电位与输入标准电位之差△E引入的不确定度。C.2.4.1输入电位Es引入的不确定度u(E,)由专用检定仪证书可知：其最大允许误差为0.06mV,估计为矩形分布，因此其不确定度为：C.2.4.2被校准仪器显示电位与输入标准电位之差△E引入的不确定度u(△E):根据对被校准仪器显示电位与输入标准电位之差的7次重复性测量，得到的数据为(单位：mV)分别为：2,1,2,2,2,1,2。通过计算其标准偏差为0.5mV,实际校准过程JJF(豫)198-2015由于仪器的分辨力(分辨力：1mV0确定度为C.2.5测量不确定度分量测量结果的不确定度分量见表1。符号不确定度输入电位Es正态1电位与输入标准电位之差正态1C.2.6合成不确定度以上各项标准不确定度分量互不相关，所以合成标准不确定度为：u(E)=√ciu²(Es)+c²u²(△E)=0C.2.6扩展不确定度取包含因子k=2,U=0.49×2=1mVC.3氯离子含量校准结果的不确定度评定C.3.1数学模型c——仪器示值的3次平均值，mol/L;△c——被校准仪器显示值和标准值之差，mol/L。C.3.2灵敏系数：C.3.3不确定度传播定律：u(c)²=c²u²(c,)+c²u²C.3.4不确定度的来源与评定从数学模型可以看出，c的不确定度来源主要是由氯离子标准溶液及被校准仪器显示值和标准值之差引入的不确定度。C.3.4.13×10-³mol/L的氯离子标准溶液引入的不确定度u(c₅)3×10-³mol/L的氯离子标准溶液的配置方法：用5mL分度吸管移取3mL的0.1mol/L的氯离子溶液标准物质至100mL容量瓶中定容，通过计算所得溶液氯离子浓度值即为3×10-³mol/L,可以由式表示：由公式可以看出不确定度有两个来源：标准物质引入的不确定度u标准物质和稀释过程引入的不确定度u丽程，二者相互独立，则u1)0.1mol/L的氯化钠溶液标准物质引入的不确定度由标准物质证书给出：U=0.则2)稀释过程引入的不确定度u稻释a.容量器具的不确定度：所用的5mL分度吸管、100mL容量瓶均为A级，其允差分别为±0.025mL、±0.10mL,假定为均匀分布，则其相对不确定度分别为：u₁(V³mL)=b.移取及定容时由体积重复性产生的不确定度：稀释溶液的重复性可以通过实验测量得到：分别对5mL吸管、100mL容量瓶反复充满10次并进行称量，得到实验标准偏差分别为0.008ml、0.02ml,因此移取及定容引入的相对标准不确定度分别为：u₂(V³m)=0.08%、温度效应引入的不确定度：容量瓶及移液管的校准温度为20℃,配置溶液时实验室的温度在(20±5)℃范围内变化，温度变动对体积测量的影响可以通过体积膨胀系数来进行计算。由于液体的体积膨胀系数远大于玻璃，因此只考虑前者即可。水的体积膨胀系数为：2.1×10-⁴℃-1,由温度效应导致的移取及定容时相对体积变化均为0.11%。假定其为均匀分布，其相对标准不确定度均为上述三方面因素彼此独立不相关，则合成的体积分量不确定度uy3ml、U-100ml分别为：Uv3m=√u²(V³m)+u²(V³m)+u³(V3m)=√0.29%²+0.08%²+0.07%u100m=√u²(V100m)+u²(V100m)+u3(V100m)=√0.06%²+0.02%²+0.07%²=0.因此3×10-³mol/L的氯离子标准溶液引入的不确定度：C.3.4.2被校准仪器显示值和标准值之差引入的不确定度u(△c):JJF(豫)198-2015根据对被校准仪器氯离子含量显示值与标准值之差的7次重复性测量，得到的数据为(单位：1×10-³mol/L)分别为：一0.40,—0.28,—0.30,一0.45,一0.41,—0.30,一0.48。通过计算其标准偏差为0.080×10-³mol/L,实际校准过程测量次数为3次，因此重复性引入的不确定度为0.046×10-³mol/L。由于仪器的分辨力(分辨力：0.01×10-3mol/L)引入的不确定度为,小于重复性引入的不确定度，二者取较大的。故：u(△c)=0.046×10-³mol/L。C.3.4.3测量不确定度分量测量结果的不确定度分量见表2。符号标准不确定度正态1正态1C.3.6合成不确定度u(c)=√cfu²(c₅)+c2u²(△c)=0.048×10-³C.3.7相对扩展不确定度取包含因子k=2,U=u(c)×2=0.096×10-³mol/L则其相对扩展不确定度为：Urel=4%,k=2氯离子标准溶液可采用称量法和稀释法两种方法进行配制。称量法：在天平上称取0.58