JJF(津) 89-2023 溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀

JJF(津)89-2023CalibrationSpecificati0xygenWaterQualityAnalyzersCalibrationSpecificationfor歸口單位：天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì)主要起草單位：天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院白玉潔(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)常子棟(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)李紅亮(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)孫銀合(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)王旭丹(天津市水文水資源管理中心)蔡旭(天津市水文水資源管理中心)蔣君杰(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)I 4計(jì)量特性 5.2測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及配套設(shè)備 8復(fù)校時(shí)間間隔 附錄A標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水的制備 附錄B溶解氧濃度參考值的計(jì)算 附錄C溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀校準(zhǔn)記錄(推薦) 附錄D校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式(推薦) 附錄E儀器示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定 附錄F溫度示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定 ⅡJJF1071-2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》、JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF1059.1-2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》和JJF1094-2002《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。本規(guī)范計(jì)量特性的制定參考了JJG291-2018《溶解氧測(cè)定儀》、GB/T34042-2017在線(xiàn)分析儀器系統(tǒng)通用規(guī)范、DL/T1002《低濃度溶解氧儀標(biāo)定方法》、HJ/T99-2003《溶解氧(DO)水質(zhì)自動(dòng)分析儀技術(shù)要求》、HJ506-2009《水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法》、HJ925-2017《便攜式溶解氧測(cè)定儀技術(shù)要求及檢測(cè)方法》等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)容。本規(guī)范為首次制定。本規(guī)范適用于測(cè)量范圍為(0~20)mg/L的溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀的校準(zhǔn)。2引用文件本規(guī)范引用了下列文件：JJG291-2018溶解氧測(cè)定儀HJ506-2009水質(zhì)溶解氧的測(cè)定電化學(xué)探頭法凡是注明日期的引用文件，僅注明日期的版本適用于本規(guī)范。3概述溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀(以下簡(jiǎn)稱(chēng)儀器)是用于連續(xù)、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)水中常量溶解氧(DO)濃度的儀器，其工作原理主要分為原電池法、覆膜法和熒光法。儀器主要由測(cè)量單元、控制單元、顯示單元、通訊單元，存儲(chǔ)單元等部分組成。儀器結(jié)構(gòu)如圖1所示。4計(jì)量特性?xún)x器的計(jì)量特性指標(biāo)見(jiàn)表1。零值誤差2響應(yīng)時(shí)間溶解氧濃度示值誤差溫度示值誤差5校準(zhǔn)條件5.1環(huán)境條件5.1.1環(huán)境溫度：(0~40)℃。5.1.2相對(duì)濕度：不大于85%,或按儀器說(shuō)明書(shū)規(guī)定。0.25mol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度不大于2%(k=2)。5.2.2溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀校準(zhǔn)裝置：使用范圍(0~40)℃,溫度波動(dòng)度不大于±0.5℃,5.2.3電子秒表：分度值不大于0.1s,最大允許誤差：±0.5s/d。5.2.4數(shù)字溫度計(jì)：測(cè)量范圍(0～50)℃,分度值0.1℃,最大允許誤差：±0.15℃。5.2.5氣壓表：測(cè)量范圍(800～1060)hPa,分度值1hPa,最大允許誤差：±2.5hPa。5.2.6試劑：亞硫酸鈉(Na?SO?)試劑：分析純；二價(jià)鈷鹽試劑：分析純。6.1零值誤差校準(zhǔn)零值誤差需要新制備無(wú)氧水，即使用500mL燒杯加入250mL蒸餾水，然后加入500mg亞硫酸鈉(Na?SO?)和微量二價(jià)鈷鹽，可采用六水合氯化鈷(0.5mg)作催化劑，攪3拌均勻，現(xiàn)用現(xiàn)配。將電極從空氣中浸入新制備的無(wú)氧水中，15分鐘后的儀器示值，即為殘余電流引起的零值誤差。6.2響應(yīng)時(shí)間用濃度約為0.25mol/mol的氮中氧氣氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水(制備方法參見(jiàn)附錄B)。將電極放入其中，數(shù)值穩(wěn)定后讀取示值c?,隨后將電極從標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水中取出，迅速浸入無(wú)氧水中，同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，當(dāng)儀器顯示值為c?的10%時(shí)停止計(jì)時(shí)，記錄此時(shí)的秒表示值，重復(fù)測(cè)量三次，三次示值的均值即為響應(yīng)時(shí)間。6.3溶解氧濃度是指誤差分別用濃度約為0.05mol/mol、0.10mol/mol、0.25mol/mol的氮中氧氣氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水。不同濃度的氮中氧氣氣體在不同水溫、大氣壓力下的水中飽和濃度參式中：c?——某一濃度的氮中氧氣氣體在水中飽和濃度值，mg/L;c?——通過(guò)查表(附錄C)或內(nèi)插法計(jì)算出來(lái)的空氣中氧在水中飽和濃度值，mg/L;c?！醒鯕鈿怏w標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度值，%;p——實(shí)測(cè)大氣壓力，Pa;x——空氣中的氧含量20.94%。P?！獦?biāo)準(zhǔn)大氣壓力值101325Pa。將電極由空氣中放入標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水中，穩(wěn)定后讀取示值。重復(fù)測(cè)量3次，按公式(2)計(jì)算溶解氧濃度示值誤差，取絕對(duì)值最大的△c作為校準(zhǔn)結(jié)果。式中：46.4重復(fù)性將電極放入用濃度約為0.25mol/mol的氮中氧氣氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備的標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水，連續(xù)重復(fù)測(cè)量6次，重復(fù)性以標(biāo)準(zhǔn)偏差s表示，按公式(3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。s——儀器示值重復(fù)性，mg/L;c?——第i次測(cè)量值，mg/L;6.5穩(wěn)定性將電極放入用濃度約為0.25mol/mol的氮中氧氣氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)制備的標(biāo)準(zhǔn)溶解氧水中，待示值穩(wěn)定后讀取并記錄示值co,之后每小時(shí)測(cè)量一次，連續(xù)測(cè)量24h,按公式(4)計(jì)算M——儀器示值穩(wěn)定性，mg/L;將儀器電極與標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)放入校準(zhǔn)裝置中，并盡可能靠近，重復(fù)測(cè)量3次，按公式(5)△T?——儀器的溫度示值誤差，℃;T——儀器溫度測(cè)量平均值，℃;T——標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)測(cè)量平均值，℃。校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)上反映。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包括以下信息：b)實(shí)驗(yàn)室名稱(chēng)和地址；d)證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),頁(yè)碼及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶(hù)名稱(chēng)和地址；f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí)；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(shuō)明被校對(duì)象的接收日期；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(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明；i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí)，包括名稱(chēng)及代號(hào)；j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明；k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述；1)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明；m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明；n)校準(zhǔn)證書(shū)或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí)；o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明；p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn)，不得部分復(fù)制證書(shū)的聲明。8復(fù)校時(shí)間間隔復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短由儀器的使用情況、使用者、儀器本身質(zhì)量等諸因素所決定，送校單位可根據(jù)使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔，建議不超過(guò)1年。如果對(duì)儀器的測(cè)量數(shù)據(jù)有懷疑，或儀器更換主要部件及維修后，應(yīng)對(duì)儀器重新校準(zhǔn)。JJF(津)89-20236在校準(zhǔn)裝置中灌入約4/5容積的新鮮蒸餾水(約2L),將鼓泡器連接于不同濃度(約的流量向水中通入標(biāo)準(zhǔn)氣體，連續(xù)曝氣40min以上，使儀器讀數(shù)達(dá)到穩(wěn)定，校準(zhǔn)過(guò)程需要連續(xù)通氣?？趫DA溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀校準(zhǔn)裝置結(jié)構(gòu)圖注：該校準(zhǔn)裝置通過(guò)外部保溫層，使裝置內(nèi)水溫變化不超過(guò)0.5℃/h。7溫度01234567898表B.1氧在不同水溫大氣壓力的水中飽和濃度值表(續(xù))mg/L溫度B.2內(nèi)插法計(jì)算水中飽和溶解氧濃度示例例：計(jì)算在21.5℃,大氣壓力1005hPa條件下的水中飽和溶解氧濃度。查表B.1可知，在21℃、1000hPa條件下飽和溶解氧濃度為8.79mg/L,21℃、1013hPa條件下飽和溶解氧濃度為8.92mg/L,所以，在21℃,(1000～1013)hPa條件下，大氣壓每升高1hPa,飽和溶解氧濃度變化量為：(8.92-8.79)/(1013-100所以，在21℃、1005hPa條件下的飽和溶解氧濃度值為：在22℃、1000hPa條件下飽和溶解氧濃度為8.63mg/L,22℃、1013hPa條件下飽和溶解氧濃度為8.74mg/L,所以，在22℃,(1000～1013)hPa條件下，大氣壓每升高1hPa,飽和溶解氧濃度變化量為：(8.74-8.63)/(1013-1000)=所以，在22℃、1005hPa條件下的飽和溶解氧濃度值為：在1005hPa,(21～22)℃條件下，溫度每升高1℃,飽和溶解氧濃度變化量為：所以，在21.5℃,1005hPa條件下，飽和溶解氧濃度值為：9校準(zhǔn)日期：校準(zhǔn)地點(diǎn)：校準(zhǔn)環(huán)境溫度：相對(duì)濕度：校準(zhǔn)大氣壓強(qiáng)：校準(zhǔn)依據(jù)：校準(zhǔn)使用的標(biāo)準(zhǔn)器：出廠編號(hào)測(cè)量范圍/最大允許誤差證書(shū)編號(hào)C.1零值誤差 C.3溶解氧濃度示值誤差標(biāo)氣濃度儀器示值(mg/L)示值誤差123C.4重復(fù)性?xún)x器示值(mg/L)123456C.5溫度示值誤差儀器溫度示值(℃)平均值(℃)示值誤差C.6穩(wěn)定性以下空白校準(zhǔn)員：核驗(yàn)員：JJF(津)89-2023附錄D校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式(推薦)校準(zhǔn)項(xiàng)目實(shí)測(cè)值1、外觀/2、零值誤差(mg/L)3、響應(yīng)時(shí)間(s)4、溶解氧示值誤差(mg/L)以下空白第×頁(yè)共×頁(yè)儀器示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定E.1概述E.1.3環(huán)境條件：環(huán)境溫度：(0～40)℃;相對(duì)濕度：≤85%。E.3.5空盒氣壓表引入的不確定度u(P),用B類(lèi)不確定度評(píng)定。E.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度E.4.1輸入量x,的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x,)的評(píng)定輸入量x,的不確定度來(lái)源主要是被測(cè)儀器的測(cè)量結(jié)果得到的測(cè)量值，采用A類(lèi)方法進(jìn)行評(píng)定。被測(cè)對(duì)象在水溫20.0℃,大氣壓力1005hPa環(huán)境下對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)的u(x,)評(píng)定作為標(biāo)準(zhǔn)值，可由式(E.2)換算，即：c?——某一濃度的氮中氧氣氣體在水中飽和濃度值，mg/L;c?——通過(guò)查表(附錄C)或內(nèi)插法計(jì)算出來(lái)的空氣中氧在水中飽和濃度值，mg/L;c——氮中氧氣氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度值，%;x——空氣中的氧含量20.94%;測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表E.1。由式(E.3)計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，由式(E.4)計(jì)算重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x,),計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表E.2。s,——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，%;JJF(津)89-2023c?——第i次測(cè)量值，mg/L;n——測(cè)量次數(shù)，n=10。表E.2各校準(zhǔn)點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算結(jié)果mg/LE.4.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度u(B)依據(jù)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書(shū)可知，標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)的相對(duì)擴(kuò)展不確定度為u=2%,k=3,E.4.3校準(zhǔn)裝置水浴引入的不確定度u(T)輸入量T的不確定度主要來(lái)源于校準(zhǔn)裝置水浴溫度波動(dòng)帶來(lái)的不確定度，其波動(dòng)不超過(guò)0.5℃,查表，可知溶解氧飽和度每變化1℃其不確定度變化優(yōu)于2.0%,則：E.4.4標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)引入的不確定度u(T?)輸入量T?的不確定度主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)引入，其不確定度引入量與校準(zhǔn)裝置水浴近似，由標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)校準(zhǔn)證書(shū)可得，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%,k=2,則由其引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：E.4.5空盒氣壓表引入的不確定度u(P)輸入量P引入的不確定度主要是由測(cè)量大氣壓力的空盒氣壓表引入的，由空盒校準(zhǔn)證書(shū)可得，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.1%,k=2,則由其引入的相對(duì)標(biāo)E.5.1標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x)不確定度來(lái)源不確定度1標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度1校準(zhǔn)裝置水浴引入的不確定度1標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)引入的不確定度1空盒氣壓表引入的不確定度1re(Ac)=√u2(x,)+u2(B)+u2(T)+u2(ZE.5.3不確定度的擴(kuò)展取包含因子k=2,擴(kuò)展不確定度U為：ucre1(△c)=k·ure1(△c)溫度示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定F.1概述F.1.1測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)，測(cè)量范圍(0～50)℃,分度值0.1℃,最大允許誤F.1.2被測(cè)對(duì)象：溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀(溫度測(cè)量部分)。F.1.3環(huán)境條件：環(huán)境溫度：(0~40)℃;相對(duì)濕度：≤85%。F.1.4測(cè)量方法：將標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)和溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀電極放入校準(zhǔn)裝置中，標(biāo)解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀溫度測(cè)量值，重復(fù)測(cè)量3次，按公式(F.1)計(jì)算儀器溫度示值誤差。F.2測(cè)量模型tR——標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)的示值，℃;F.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源F.3.1被測(cè)溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀測(cè)量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(t),用A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確F.3.2被測(cè)溶解氧水質(zhì)在線(xiàn)分析儀溫度分辨力引入的不確定度u(B),用B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定F.3.3標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字溫度計(jì)引入的不確定度u(T),用