計量標準技術報告電導率儀

1、 計量標準技術報告計 量 標 準 名 稱 電導率儀檢定裝置 計 量 標 準 負 責 人 建標單位名稱（公章） 計量檢定測試所 填 寫 日 期 2011年10月 目 錄 一、建立計量標準的目的 （ 2 ）二、 計量標準的工作原理及其組成 （ 2 ）三、 計量標準器及主要配套設備（ 3 ）四、 計量標準的主要技術指標（ 4 ）五、 環(huán)境條件（ 4 ）六、 計量標準的量值溯源和傳遞框圖（ 5 ）七、 計量標準的重復性試驗 （ 6 ）八、 計量標準的穩(wěn)定性考核（ 7 ）九、 檢定或校準結果的測量不確定度評定（ 8 ）十、 檢定或校準結果的驗證（ 12 ）十一、 結論（ 13 ）十二、 附加說明（ 13

2、 ）一、建立計量標準的目的睢寧地區(qū)環(huán)境監(jiān)測站、疾控中心和水廠等企事業(yè)單位，均需經(jīng)常使用電導率儀，為方便電導率儀使用單位就近溯源，以便為本地區(qū)電導率儀用戶提供準確可靠的量值標準。完善本所量傳體系，支持睢寧地區(qū)經(jīng)濟建設，特建立該電導率儀檢定裝置。二、計量標準的工作原理及其組成電導儀檢定裝置根據(jù)JJG376-2007電導率儀檢定規(guī)程提供的方法, 電導儀的主要檢定項目是電計示值誤差和儀器示值總誤差兩項。1、 電計示值誤差檢定：根據(jù)JJG3762007電導率儀檢定規(guī)程提供的方法,用標準交流電阻箱輸出標準電導值來測量電導儀的示值誤差。2、 儀器示值總誤差檢定：標準交流電阻箱電 極電導率標準溶液電導率儀根據(jù)

3、JJG3762007電導率儀檢定規(guī)程提供的方法,用電導率標準溶液來配套測量儀器的示值誤差。三、 計量標準器及主要配套設備計量標準器名 稱型 號測量范圍不確定度或準確度等級或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準機構檢定周期或復校間隔氯化鉀電導率標準溶液GBW（E）1301071275S/cm0.25%國家標物中心1214國家標物中心6個月氯化鉀電導率標準溶液GBW（E）130108133.1S/cm0.25%國家標物中心1205國家標物中心6個月主要配套設備標準交流電阻箱ZX123B0.061×105S/cm0.05級鎮(zhèn)江市計量實驗工廠 10954鎮(zhèn)江市計量所12個月三、計量標準的主

4、要技術指標1、標準交流電阻箱：a、 準 確度等級 ： 0.05級 b、 測 量 范 圍 ： (0.061×105)S/cm 2、氯化鉀電導率標準溶液：a、準 確度等級 ： 0.25%b、測 量 范 圍 ： 133.0S/cm 、 1277S/cm四、環(huán)境條件項 目要 求實 際 情 況結 論溫 度20±220±2合格濕 度30%-85%60%±15%合格干擾因素無強機械振動和電磁干擾無合格六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖上一級計量器具計量基（標）準名稱標準交直流電阻 不確定度 0.01級保存機構：鎮(zhèn)江市計量所計量基（標）準名稱：電解質(zhì)電導率國家基準不確定度

5、：0.03%-0.07%保存機構：中國計量科學研究院比較測量法電導儀檢定裝置氯化鉀電導標準溶液 標準交流電阻箱133.0S/cm ，1277S/cm (0.061×105)S/cm 0.25% 0.05級直接比較測量法本級 計量器具下一級計量器具 普通工作電導率儀 （1×10-2-1×105）s/cm 0.5 級以下七、計量標準的重復性試驗選一臺上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的電導儀（型號：DDS-11C 、級別：0.5級 ）1、標準交流電阻箱重復性考核方法：使用標準交流電阻箱輸出標準電導值來測量電導儀的示值引用誤差，在重復條件下對100S/cm進行10次,計算測量值的實驗標

6、準偏差。（電計的引用誤差：= G / G滿、G滿=200S/cm）測得數(shù)據(jù)如下: 電 計 引 用 誤 差 G / G滿 (%)123456789100.20.20.250.20.150.20.250.20.250.25-0.015-0.0150.035-0.015-0.065-0.0150.035-0.0150.0350.035計算結果: S1 = 0.0337 %測試結果: 測量不確定度評定中的重復性數(shù)據(jù)S2 = 0.041 %則， S1 < S2 符合要求。 2、標準溶液重復性考核方法：將電導儀的電導池常數(shù)調(diào)節(jié)器置于一致的位置,測量1277S/cm的標準溶液的電導率值，在重復條件下進

7、行10次,計算測量值的實驗標準偏差。（儀器的引用誤差：= k / k滿、k滿=2000S/cm）測得數(shù)據(jù)如下: 液溫：25 儀 器 的 引 用 誤 差 (%)123456789100000.050.0500000-0.01-0.01-0.010.040.04-0.01-0.01-0.01-0.01-0.01計算結果: S1 = 0.021 %測試結果: 測量不確定度評定中的重復性數(shù)據(jù)S2 = 0.035%則， S1 < S2 符合要求。故本裝置的測量重復性符合計量標準考核規(guī)范要求。 八、計量標準的穩(wěn)定性考核選一臺上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的電導儀（型號：DDS-11C 、級別：0.5 ）的被測對

8、象。方法: A、每隔1個月以上，用該計量標準進行一組6次的測量，取其算術平均值作為該組的測量結果。共觀6組。 B、測量結果之差，作為穩(wěn)定性。C、穩(wěn)定性應小于計量標準的擴展不確定度。1、標準交流電阻箱的穩(wěn)定性考（電計的引用誤差：= G / G滿、G滿=200S/cm） 單位: (%)2011.072011.082011.092011.102011.112011.1210.150.150.20.20.250.220.150.150.150.150.250.230.150.20.250.150.20.240.20.20.20.20.20.250.20.150.20.250.20.2560.150.2

9、0.20.20.20.2算術平均值0.1670.1750.2000.1920.2170.208 2、標準溶液的穩(wěn)定性考核(儀器的引用誤差：= k / k滿、k滿=2000S/cm) 液溫：20(%)2011.072011.082011.092011.102011.112011.1210000002000.050.050.100.05300.0500.050.050.054000.050.0500.055-0.05-0.05000.050.10600-0.05000.10算術平均值-0.00800.0080.0250.0330.0421、標準交流電阻箱的穩(wěn)定性: x平均(Max) - x平均(M

10、in) = 0.041% < 0.064% 2、標準溶液的穩(wěn)定性: x平均(Max) - x平均(Min) = 0.05% < 0.32% 故本裝置的穩(wěn)定性符合計量標準考核規(guī)范要求。 九、檢定或校準結果的測量不確定度評定評定的對象:選一臺上海雷磁儀器公司生產(chǎn)的數(shù)字電導儀（型號：DDS11-C 、0.5級、 ）數(shù)學模型： K = - K標 、 = k / k滿式中： K電導儀的示值誤差（S/cm） 多次測量電導儀的示值的平均值（S/cm）K標 檢定時電導儀檢定儀輸出的標準電導率 （或標準溶液的標準電導率值）（S/cm） k滿-電導儀的測量檔的滿量程（S/cm） -電導儀的引用誤差（%

11、）1.計算電計的引用誤差檢定時各分量標準不確定度1.1 電計的測量重復性不確定度的評定：采用A類方法評定。對1臺電計用標準交流電阻箱, 連續(xù)測量10次,為100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5S/cm, 該測量檔的滿量程為200S/cm可得到電計的引用誤差:0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.3%、0.3%、0.25%、0.25%、0.25%。 單次實驗標準差 = 0.041 %, 平均值的實驗標準差為s()= s/ = 0.041/ = 0.013% 則： 輸入量平均的標準不確定度u()為 u(

12、)= s()= 0.013%1.2標準交流電阻箱準確度引入K標不確定度u(K標)的評定：主要來源于標準交流電阻箱準確度引入的不確定度。根據(jù)檢定證書，標準交流電阻箱符合0.05級，即：其給出的標準電導值的誤差在0.05%的范圍內(nèi),取矩形分布k =。 則： u(K標)= = 0.029%2.計算儀器配套引用誤差檢定時的各分量標準不確定度2.1電導儀的測量重復性帶來不確定度的評定：采用A類方法評定。 對一臺數(shù)字電導儀，在該測量檔的滿量程2000S/cm檔用GBW（E）130107（20時定值為1277S/cm）電導率標準溶液，在相同條件下連續(xù)測量10次,測量列：1277、1277、1276、1277

13、、1277、1276、1277、1277、1277、1278S/cm可得到儀器的引用誤差:0%、0%、0.05%、0%、0%、0.05%、0%、0%、0%、0.1%。 單次實驗標準差： = 0.035%平均值的實驗標準差為s()= s/ = 0.035/ = 0.011% 則： 輸入量平均的標準不確定度u()為 u()= s()=0.011%2.2標準物質(zhì)定值K標帶來不確定度u(K標)的評定： 采用B類方法評定。證書20時電導率標準值的相對擴展不確定度為0.25%、取 矩形分布k =，則： u(K標2) = = = 0.144%2.3 溫度誤差K溫帶來不確定度u(K溫)的評定： 采用B類方法評

14、定。由于標準溶液的溫度系數(shù)為2%/，而0.5級的電導儀所使用的恒溫槽控溫誤差為±0.05，取矩形分布k =，則： u(K標2) = = = 0.058%3. 合成標準不確定度的評定 3.1電計引用誤差檢定時合成標準不確定度3.1.1標準不確定度一覽表標準不確定度分量u(xi)不確定度來源標準不確定度u(xi)電導儀的測量不重復性0.013%0.013%u(K標)標準交流電阻箱準確度0.029%0.029%3.1.2 電計引用誤差檢定時的合成標準不確定度： = = = 0.032%3.2儀器配套引用誤差檢定時標準不確定度3.2.1標準不確定度一覽表標準不確定度分量u(xi)不確定度來源

15、標準不確定度u(xi)電導儀的測量不重復性0.011%0.011%u(K標)u(K標1)標準溶液電導率值定值的不確定度0.144%0.144%u(K標2)恒溫槽控溫誤差帶來的不確定度0.058%0.058%3.2.2儀器配套引用誤差檢定時的合成標準不確定度： = = 0.16% 4、擴展不確定度 （）4.1電計檢定時擴展不確定度 2 × 0.032 = 0.064% 4.2儀器配套檢定時擴展不確定度 2 × 0.16 = 0.32%十、檢定或校準結果的驗證 方法:用被考核的計量標準(國家標物中心二級電導率標準溶液)測一穩(wěn)定的被測對象,然后將被測對象用 所一套更高級的計量標準(國家標物中心一級電導率標準溶液)進行測量。 檢選一臺性能穩(wěn)定可靠、上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的電導率儀（型號：DDS-11C編號: 、級別：0.5級）檢測結果: 溫度20檢測點1000S/cm本檢定裝置檢定結果(y) 一級檢定裝置檢