JJF(豫) 198-2015 氯離子含量測試儀校準(zhǔn)規(guī)范

氯離子含量測試儀校準(zhǔn)規(guī)范2016-01-07發(fā)布2016-03-10實(shí)施河南省質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布孫曉萍(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)許建軍(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)賈會(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)張書偉(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)許芬(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)李琛(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)劉斌杰(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)1引言 2引用文件 3概述 4計(jì)量特性 5校準(zhǔn)條件 5.1環(huán)境條件 5.2校準(zhǔn)用計(jì)量器具及配套設(shè)備 6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 6.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備 6.2電位引用誤差 6.3示值誤差 7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) 8復(fù)校時(shí)間間隔 附錄A校準(zhǔn)記錄格式 附錄D氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 23JJF1059.1測量不確定度評定與表示JTJ270—1998水運(yùn)工程混凝土試驗(yàn)規(guī)程氯離子含量測試儀是一種快速測量被測溶液中氯離子濃度的分析儀器(以下簡稱儀其測量原理為：氯離子電極、參比電極與被測溶液組成原電池(裝置如圖1所示),根標(biāo)準(zhǔn)曲線。根據(jù)待測溶液的E值，由線性回歸公式即可求得Cl-的濃度。電磁攪基計(jì)量特性參見表1:4校準(zhǔn)項(xiàng)目1電位引用誤差23注：以上技術(shù)指標(biāo)不是用于儀器的符合性判定，僅供參考。5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.2.1直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)或?qū)Ｓ脵z定儀等直流標(biāo)準(zhǔn)電位發(fā)生器。其最大允許誤差不大于被檢儀器電位誤差的1/3。5.2.2氯離子溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或NaCl純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：其擴(kuò)展不確定度均應(yīng)優(yōu)于3%(k=6校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法6.1校準(zhǔn)前準(zhǔn)備6.2電位引用誤差在零到滿量程范圍內(nèi)，用直流標(biāo)準(zhǔn)電位差計(jì)或?qū)Ｓ脵z定儀等直流標(biāo)準(zhǔn)電位發(fā)生器對JJF(豫)198-201556.3示值誤差安裝電極，按儀器使用說明書對其進(jìn)行預(yù)熱、校正后，在其量程范圍內(nèi)，均勻選取三個(gè)濃度點(diǎn)：3×10-4mol/L、3×10-3mol/L、1×10-2mol/L的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測量，每個(gè)濃度點(diǎn)分別重復(fù)3次，記錄其測量值，并計(jì)算3次測量的算術(shù)平均值。示值誤差按公式(2)計(jì)算：C?——氯離子溶液濃度的標(biāo)準(zhǔn)值，mol/L。6.4重復(fù)性按照示值誤差的測量方法，用濃度為3×10-3mol/L的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測量。重復(fù)7次，記錄其測量值。并按公式(3)計(jì)算儀器的重復(fù)性。式中：RSD——相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，重復(fù)性，%;s——測量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，mol/L;C;——第i次的測量值，mol/L;c;——測量7次的算術(shù)平均值，mol/L;7校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書上反映。校準(zhǔn)證書應(yīng)至少包括以下信息：b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址；c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);d)證書的唯一性標(biāo)識(如編號),每頁及總頁數(shù)的標(biāo)識；e)客戶的名稱和地址；f)被校對象的描述和明確標(biāo)識；g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期，如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)說明被校對象的接收h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時(shí)，應(yīng)對被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說明；6j)本次校準(zhǔn)所用測量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說明；校準(zhǔn)原始記錄推薦格式見附錄A,校準(zhǔn)證書內(nèi)頁推薦格式見附錄B,校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例見附錄C,氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制見附錄D。最長不超過1年。儀器經(jīng)修理或?qū)y量結(jié)果產(chǎn)生懷7附錄A校準(zhǔn)記錄格式生產(chǎn)廠家出廠編號環(huán)境溫度環(huán)境濕度校準(zhǔn)依據(jù)校準(zhǔn)地點(diǎn)電位值(mV)測量值(mV)平均值(mV)示值誤差(mV)滿量程(mV)12標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度測量值(mol/L)示值誤差(%)1238標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度測量值(mol/L)123467A.4測量結(jié)果的不確定度：9附錄B校準(zhǔn)項(xiàng)目校準(zhǔn)結(jié)果校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度電位引用誤差：示值誤差：重復(fù)性：注：根據(jù)需要選擇校準(zhǔn)項(xiàng)目JJF(豫)198-2015校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定示例C.1.1測量依據(jù)：JJF198-2015《氯離子含量測試儀校準(zhǔn)規(guī)范》C.1.2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)：專用檢定儀、氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液C.1.3被測對象：氯離子含量測試儀C.1.4測量方法：用專用檢定儀對氯離子含量測試儀的數(shù)據(jù)處理裝置進(jìn)行校準(zhǔn)，輸入相應(yīng)的校準(zhǔn)點(diǎn)，被測儀器的電位示值與標(biāo)準(zhǔn)值比較，計(jì)算電位引用誤差；連接電極，用一定濃度的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液對被測儀器進(jìn)行測試，被測儀器的示值平均值與標(biāo)準(zhǔn)溶液的數(shù)值進(jìn)行比較，從而計(jì)算出氯離子含量測試儀的示值誤差。以下以電位校準(zhǔn)點(diǎn)200mV、氯離子含量校準(zhǔn)點(diǎn)3×10-3mol/L為例，分別對其不確定度進(jìn)行分析評定。C.2電位校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定C.2.1數(shù)學(xué)模型E=Es+△E式中：E——增加和減少輸入時(shí)示值平均值，mV;Es——校準(zhǔn)點(diǎn)輸入標(biāo)準(zhǔn)電位值，mV;△E——被校準(zhǔn)儀器顯示電位與輸入標(biāo)準(zhǔn)電位之差，mV。C.2.2靈敏系數(shù)：C.2.3不確定度傳播定律：u(E)2=c2u2(Es)+c?u2C.2.4不確定度的來源與評定從數(shù)學(xué)模型可以看出，E的不確定度來源主要是由輸入電位Es及被校準(zhǔn)儀器顯示電位與輸入標(biāo)準(zhǔn)電位之差△E引入的不確定度。C.2.4.1輸入電位Es引入的不確定度u(E,)由專用檢定儀證書可知：其最大允許誤差為0.06mV,估計(jì)為矩形分布，因此其不確定度為：C.2.4.2被校準(zhǔn)儀器顯示電位與輸入標(biāo)準(zhǔn)電位之差△E引入的不確定度u(△E):根據(jù)對被校準(zhǔn)儀器顯示電位與輸入標(biāo)準(zhǔn)電位之差的7次重復(fù)性測量，得到的數(shù)據(jù)為(單位：mV)分別為：2,1,2,2,2,1,2。通過計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5mV,實(shí)際校準(zhǔn)過程JJF(豫)198-2015由于儀器的分辨力(分辨力：1mV0確定度為C.2.5測量不確定度分量測量結(jié)果的不確定度分量見表1。符號不確定度輸入電位Es正態(tài)1電位與輸入標(biāo)準(zhǔn)電位之差正態(tài)1C.2.6合成不確定度以上各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量互不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(E)=√ciu2(Es)+c2u2(△E)=0C.2.6擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,U=0.49×2=1mVC.3氯離子含量校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評定C.3.1數(shù)學(xué)模型c——儀器示值的3次平均值，mol/L;△c——被校準(zhǔn)儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)值之差，mol/L。C.3.2靈敏系數(shù)：C.3.3不確定度傳播定律：u(c)2=c2u2(c,)+c2u2C.3.4不確定度的來源與評定從數(shù)學(xué)模型可以看出，c的不確定度來源主要是由氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液及被校準(zhǔn)儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)值之差引入的不確定度。C.3.4.13×10-3mol/L的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度u(c?)3×10-3mol/L的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置方法：用5mL分度吸管移取3mL的0.1mol/L的氯離子溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)至100mL容量瓶中定容，通過計(jì)算所得溶液氯離子濃度值即為3×10-3mol/L,可以由式表示：由公式可以看出不確定度有兩個(gè)來源：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度u標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和稀釋過程引入的不確定度u麗程，二者相互獨(dú)立，則u1)0.1mol/L的氯化鈉溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出：U=0.則2)稀釋過程引入的不確定度u稻釋a.容量器具的不確定度：所用的5mL分度吸管、100mL容量瓶均為A級，其允差分別為±0.025mL、±0.10mL,假定為均勻分布，則其相對不確定度分別為：u?(V3mL)=b.移取及定容時(shí)由體積重復(fù)性產(chǎn)生的不確定度：稀釋溶液的重復(fù)性可以通過實(shí)驗(yàn)測量得到：分別對5mL吸管、100mL容量瓶反復(fù)充滿10次并進(jìn)行稱量，得到實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.008ml、0.02ml,因此移取及定容引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為：u?(V3m)=0.08%、溫度效應(yīng)引入的不確定度：容量瓶及移液管的校準(zhǔn)溫度為20℃,配置溶液時(shí)實(shí)驗(yàn)室的溫度在(20±5)℃范圍內(nèi)變化，溫度變動對體積測量的影響可以通過體積膨脹系數(shù)來進(jìn)行計(jì)算。由于液體的體積膨脹系數(shù)遠(yuǎn)大于玻璃，因此只考慮前者即可。水的體積膨脹系數(shù)為：2.1×10-?℃-1,由溫度效應(yīng)導(dǎo)致的移取及定容時(shí)相對體積變化均為0.11%。假定其為均勻分布，其相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度均為上述三方面因素彼此獨(dú)立不相關(guān)，則合成的體積分量不確定度uy3ml、U-100ml分別為：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的氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液引入的不確定度：C.3.4.2被校準(zhǔn)儀器顯示值和標(biāo)準(zhǔn)值之差引入的不確定度u(△c):JJF(豫)198-2015根據(jù)對被校準(zhǔn)儀器氯離子含量顯示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差的7次重復(fù)性測量，得到的數(shù)據(jù)為(單位：1×10-3mol/L)分別為：一0.40,—0.28,—0.30,一0.45,一0.41,—0.30,一0.48。通過計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.080×10-3mol/L,實(shí)際校準(zhǔn)過程測量次數(shù)為3次，因此重復(fù)性引入的不確定度為0.046×10-3mol/L。由于儀器的分辨力(分辨力：0.01×10-3mol/L)引入的不確定度為,小于重復(fù)性引入的不確定度，二者取較大的。故：u(△c)=0.046×10-3mol/L。C.3.4.3測量不確定度分量測量結(jié)果的不確定度分量見表2。符號標(biāo)準(zhǔn)不確定度正態(tài)1正態(tài)1C.3.6合成不確定度u(c)=√cfu2(c?)+c2u2(△c)=0.048×10-3C.3.7相對擴(kuò)展不確定度取包含因子k=2,U=u(c)×2=0.096×10-3mol/L則其相對擴(kuò)展不確定度為：Urel=4%,k=2氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液可采用稱量法和稀釋法兩種方法進(jìn)行配制。稱量法：在天平上稱取0.58