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

氯離子含量測(cè)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(huì)(河南省計(jì)量科學(xué)研究院)張書(shū)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(cè)量不確定度評(píng)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(cè)試儀是一種快速測(cè)量被測(cè)溶液中氯離子濃度的分析儀器(以下簡(jiǎn)稱儀其測(cè)量原理為：氯離子電極、參比電極與被測(cè)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(cè)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(jiàn)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(duì)JJF(豫)198-201556.3示值誤差安裝電極，按儀器使用說(shuō)明書(shū)對(duì)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(cè)量，每個(gè)濃度點(diǎn)分別重復(fù)3次，記錄其測(cè)量值，并計(jì)算3次測(cè)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(cè)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(cè)量。重復(fù)7次，記錄其測(cè)量值。并按公式(3)計(jì)算儀器的重復(fù)性。式中：RSD——相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，重復(fù)性，%;s——測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差，mol/L;C;——第i次的測(cè)量值，mol/L;c;——測(cè)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(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(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),每頁(yè)及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí)；e)客戶的名稱和地址；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；6j)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；校準(zhǔn)原始記錄推薦格式見(jiàn)附錄A,校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)推薦格式見(jiàn)附錄B,校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)定示例見(jiàn)附錄C,氯離子標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制見(jiàn)附錄D。最長(zhǎng)不超過(guò)1年。儀器經(jīng)修理或?qū)y(cè)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(hào)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(cè)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(cè)量值(mol/L)示值誤差(%)1238標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度測(cè)量值(mol/L)123467A.4測(cè)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(píng)定示例C.1.1測(cè)量依據(jù)：JJF198-2015《氯離子含量測(cè)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(cè)對(duì)象：氯離子含量測(cè)試儀C.1.4測(cè)量方法：用專用檢定儀對(duì)氯離子含量測(cè)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(cè)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(duì)被測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)試，被測(cè)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(cè)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(duì)其不確定度進(jìn)行分析評(píng)定。C.2電位校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度評(píng)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(lái)源與評(píng)定從數(shù)學(xué)模型可以看出，E的不確定度來(lái)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(shū)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(duì)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(cè)量，得到的數(shù)據(jù)為(單位：mV)分別為：2,1,2,2,2,1,2。通過(guò)計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.5mV,實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)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(cè)量不確定度分量測(cè)量結(jié)果的不確定度分量見(jiàn)表1。符號(hào)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(píng)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(lái)源與評(píng)定從數(shù)學(xué)模型可以看出，c的不確定度來(lái)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(guò)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(lái)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(guò)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(shū)給出：U=0.則2)稀釋過(guò)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(jí)，其允差分別為±0.025mL、±0.10mL,假定為均勻分布，則其相對(duì)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(guò)實(shí)驗(yàn)測(cè)量得到：分別對(duì)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(duì)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(dòng)對(duì)體積測(cè)量的影響可以通過(guò)體積膨脹系數(shù)來(lái)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(duì)體積變化均為0.11%。假定其為均勻分布，其相對(duì)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(duì)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(cè)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(guò)計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.080×10-3mol/L,實(shí)際校準(zhǔn)過(guò)程測(cè)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(cè)量不確定度分量測(cè)量結(jié)果的不確定度分量見(jiàn)表2。符號(hào)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(duì)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(duì)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