电导率仪建标报告.docx
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电导率仪建标报告.docx
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电导率仪建标报告
计量标准技术报告
电导率仪检定装置
计量标准名称计量标准负责人建标单位名称(公章)
填写日期
一、建立计量标准的目的(3)
二、计量标准的工作原理及其组成(3)
三、计量标准器及主要配套设备(4)
四、计量标准的主要技术指标(5)
五、环境条件(5)
六、计量标准的量值溯源和传递框图(6)
七、计量标准的重复性试验(8)
八、计量标准的稳定性考核(9)
九、计量检定或校准结果的测量不确定度评定(10)
十、检定或校准结果的验证(15)
十一、结论(16)
十二、附加说明(16)
一、建立计量标准的目的
萍乡地区环境监测站、疾控中心和水厂等企事业单位,均需经常使用电导率仪,为方便电导率仪使用单位就近溯源,以便为本地区电导率仪用户提供准确可靠的量值标准。
完善本所量传体系,支持萍乡地区经济建设,特建立该电导率仪检定装置。
二、计量标准的工作原理及其组成
依据JJG376-2007《电导率仪》国家计量检定规程,对电导率仪的电子单元采用:
用被检电导率仪的电子单元,对溶液电导模拟装置一一检定电导率仪专用交流电阻箱,给出的标准电导进行测量,用以检定被检电导率仪的电子单元;电导率仪的整机(以下简称仪器),采用被检仪器,对氯化钾电导率标准溶液进行测量,用以检定被检仪器。
检定原理示意图如下:
三、计量标准器及主要配套设备
计量标准器
名称
型号
测量
范围
不确定度或准确度等级或最
大允许误差
制造厂及出厂编号
检定或校准机构
检定周期或复校间隔
专用交流电阻
箱
ZX123A
0.05〜1
X105gS
K、K2、K3为0.05级
K4、K5为0.1级
镇江市计量实验工厂
NO:
07685
镇江市
计量所
1年
电导率标准物
质
GBW
(E)
130107
1410卩
S/cm(2
5'C时)
扩展不确定度为
0.25%k=2
国家标准物
质中心
一次性使用
有效期半年
电导率标准物
质
GBW
(E)
130108
147.5卩
S/cm(2
5C时)
扩展不确定度为
0.25%k=2
国家标准物
质中心
一次性使用
有效期半年
主要配套设备
二等标准玻璃
温度计
/
(-2〜
50)C
MPE:
±0.1C
北京温度计
厂82-5
2-310
省院
1年
恒温槽
LWC-D
(-40〜
95)C
温度波动度
+0.01C/min
济南能电自动化设备有
限公司
080813
省院
1年
电阻箱
ZX25
a
(0.01〜
11111.1
)Q
0.02级
上海电工仪
表厂0777
省院
1年
四、计量标准的主要技术指标
1、检定电导率仪专用交流电阻箱(ZX123A):
测量范围:
0.05〜1X10JS
准确度等级:
Ki、K2、K3档为0.05级
K4、K5为0.1级
2、电导率标准物质:
GBW(E)1301071410pS/cm(25C时)扩展不确定度0.25%k=2
GBW(E)130108147.5^S/cm(25C时)扩展不确定度0.25%k=2
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
(20±2)C
(20±1)C
合格
2
湿度
(30〜85)%RH
(68〜72)%RH
合格
3
标准溶液温度波动
±0.05C
±0.04C
合格
4
电磁场情况
除地磁场外应无湿著电磁干拢
无
合格
5
振动情况
无显著振动源存在
无
合格
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图(电子单元)
上级计量器具
本级计量器具
/、
QJ36单双臂两用电桥
镇江市计量所
0.02级
直接测量法
检定电导率仪专用电阻箱
0.05〜1X10JS
Ki、K2、K3档为0.05级
K4、K5为0.1级
直接测量法
电导率仪电子单元
(0〜200)mS/cm
0.2级及以下
下
级计量器具
/、
上级计量器具
六、计量标准的量值溯源和传递框图(仪器)
国家标准物质中心
直接购买
氯化钾电导率溶液标准物质
GBW(E)1301071410^S/cm(25C
时)GBW(E)130108147.5卩
S/cm(25C时)
直接测量法
本级计量器具
/、
下
级
计
器具
/、
七、计量标准的重复性试验
在重复性条件下,当室温为(20±2)C,用一台常规的被检电导率仪的
200g/cm和2000声/cm量程档,测量置于(25±0.1)C的恒温槽中的氯化
钾电导率溶液标准物质——GBW(E)130107和GBW(E)130108,分别得到测量值如下:
1、GBW(E)130107测量值k7i
1412;1411;1411;1410;1411;1411;1410;1411;1411;1411。
单次测量结果k7i的实验标准偏差:
一2
=0.5676g/cm
(k7ik)n1
2、GBW(E)130108测量值ksi
147.7;147.6;147.6;147.5;147.5;
147.6;147.5;147.7;147.5;147.5。
单次测量结果k8i的实验标准偏差:
—2
(k8ik)=0.0823gs/cm
n1円
八、计量标准的稳定性考核
主要计量标准器检定电导率仪专用交流电阻箱、氯化钾电导率溶液标准物
质GBW(E)130107与GBW(E)130108,均找不到稳定的核查标准,故
现在不作稳定性考核。
电导率仪专用交流电阻箱,采用通过历年送检的数据进
行稳定性考核。
九、检定或校准结果的测量不确定度评定
1概述
1.1测量依据:
JJG376—2007《电导率仪检定规程》。
1.2环境条件:
温度(20±2厂C相对湿度30%〜85%恒温槽最大控温误差为土0.05C
1.3测量标准:
GBW(E)130107,GBW(E)130108,电导率标准溶液,扩展不确定度为0.25%,
包含因子为2;标准液最大温误波动为土0.05Co
1.4被测对象:
常规的0.2级电导率仪,其仪器最大允许引用误差为土0.40%FSo
1.5测量过程:
将电导率仪的电导池常数调节器置于电导池常数的相应位置,对电导率仪2000
y/cm和200Wq/cm量程,分别选用GBW(E)130107,GBW(E)130108电导率标准溶液进行测量,将电导率标准溶液放入恒温在25C的恒温槽内,用被测电导仪直接测得其电导率示值,重复测量3次,3次测量的算术平均值kM减去相应的标准溶液电导率标准值ks,之差k除以仪器被检量程的上限值kF,得仪器此时的引用误差。
1.6评定结果的使用:
在符合上述条件下的测量结果,在2000ps/cm与200qs/cm量程
内的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果,其他量程内测量结果的不确定度评定可采用本评定方法。
2数学模型:
k/kF=(kM-ks)/kF(9—1)
为方便取见,先对仪器的示值绝对误差k,
k=kM-ks(9—2)
进行不确定评定,评定后将仪器的示值绝对误差k的不确定度,除以仪器被检量程的
上限值,得到仪器的引用误差的不确定度。
3评定各输入量的标准不确定度:
3.1输入量kM的标准不确定度u(kM)的评定:
输入量kM的不确定度来源主要是被检仪器的重复性,可以通过连续测量得到测量列,采
用A类方法进行评定。
在重复性条件下,当室温为(20±2厂C,用一台常规的被检电导率仪的2000血/cm和200阴/cm量程档,测量置于(25±0.05)0的恒温槽中的氯化钾电导率溶液标准物质,
GBW(E)130107和GBW(E)130108,分别得到测量值如下:
3.1.1、GBW(E)130107测量值k7i
1412;1411;1411;1410;1411;1411;1410;1411;1411;1411。
单次测量结果k7i的实验标准偏差:
3.1.2、GBW(E)130108测量值k&
147.7;147.6;147.6;147.5;147.5;
147.6;147.5;147.7;147.5;147.5。
单次测量结果ksi的实验标准偏差:
则该结果的标准不确定度为
u(kM)=s(ki)/■3
在2000阴/cm档,u(kM7)=0.33^S/cm自由度y71=n—1=9
在200g/cm档,u(kM8)=0.048^S/cm自由度v81=n—仁9
3.2输入量ks的标准不确定度u(ks)的评定:
输入量ks的标准不确定度主要来源于25C时标准电导率值的定值标准不确定度u(ks1)
及恒温槽控温误差带来的标准不确定度u(ks2),均可采用B类评定。
321标准不确定度u(ksi)的评定
u(ksi)可根据标准物质证书给出的扩展不确定度来评定,标准物质证书给出电导率标准值
的扩展不确定度为0.25%,包含因子k=2,贝U
u(ksi)=ks°-25%
可得:
在2000阴/cm档,u(k7si)=1.76^S/cm
估计u(k7si)为0.10,则自由度v7s1为50。
U(k7sl)
在200g/cm档,u(k8s1)=0.184^S/cm
估计u(k8s1)为0.10,则自由度v8s1为50o
U(k8s1)
3.2.2标准不确定度u(ks2)的评定
由于GBW(E)130107和GBW(E)130108两种电导率标准溶液的温度系数约为2%?
C-1,而
所使用
的超级恒温槽控温误差为土0.05C,认为服从均匀分布,则
u(ks2)二a
ks2%/C0.05C
可得:
在2000阴/cm档,u(k7s2)=0.814yS/cm
估计"2为0.10,则自由度V7S2为50o
U(k7s2)
在200g/cm档,u(k8s2)=0.085^S/cm
估计"kQ为0.10,则自由度V8s2为50o
U(k8s2)
323标准不确定度u(ks)的计算
标准不确定度u(ks)可按下式计算:
u(ks)=Ju(ks)+u(ks2
在2000g/cm档,u(k7s)=1.939^S/cm
在200g/cm档,u(k8s)=0.2027^S/cm
u(ks)的自由度Vs按下式计算
4
-u(ks)
Vs—W(ksl)]4W(ks2)]4
Vs1Vs2
则得
在2000阴/cm档,V7s=70
在200g/cm档,v8s=70
4合成标准不确定度的评定
4.1灵敏系数
根据式(9-2),得灵敏系数:
k1cikM1
C2k1
c2ks
4.2标准不确定度汇总表:
标准不确定度汇总于表9-1及表9-2。
表2-12000g/cm档标准不确定度汇总表
标准不确
疋
度分量
不确定度来
源
标准不确定
度
Ci
Ciu(xi)
Vi
u(kM7)
电导仪的测
量不重复性
0.33
yS/cm
1
0.33
yS/cm
9
标准溶液电
u(k7s)
导率值的不
1.939pS/cm
-1
1.939yS/cm
70
确定度
表2-2200g/cm档标准不确定度汇总表
标准不确
定度分量
不确定度来
源
标准不确定
度
C
0u(xi)
Vi
u(kM8)
电导仪的
测量不重复
性
0.048pS/cm
1
0.048yS/cm
9
u(k8s)
标准溶液电
导率值
的不确定度
0.2027
yS/cm
-1
0.2027y
S/cm
70
4.3合成标准不确定度的计算:
输入量K与K标彼此独立不相关,所以合成标准不确定度可按下式得到
_22
uC(k)
[ciu(kM)][c2U(ks)]
则得
在2000[is/cm档,u7c(k)=1.97^S/cm
在200g/cm档,u8c(k)=0.208Qc
4.4合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度
_uC(k)
eff44
[CiU(kM)]4[C2u(ks)]4
ViVs
则得:
在2000阴/cm档,eff7=74
在200g/cm档,eff8=76
为使用方便,eff均可近似为50,对最后结果不会有太大影响。
5扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,查t分布表得到t95(50)=2.01。
贝U扩展不确定度为U95为
在2000阴/cm档,U95=t95(50)Uc(k)=3.96^S/cm
在200g/cm档,U95=195(50)Uc(k)=0.42^S/cm
换算为引用误差扩展不确定度为:
在2000阴/cm档,U95=0.20%
在200g/cm档,U95=0.21%
6测量不确定度的报告与表示
电导率仪测量结果扩展不确定度为:
在2000阴/cm档,U95=0.20%(FS),eff=50
在200g/cm档,U95=0.21%(FS),eff=50
十、检定或校准结果的验证
选一台0.2级电导率仪,用我所新建的电导率仪检定装置,对其200g/cm量程检定,
得知引用误差为0.12%;之后送相邻地市所对该量程检定,得知引用误差为0.15%,该所检
定装置扩展不确定度U95=0.20%(FS)、eff=50;送相邻地市所对该量程检定后,带回本所再检定,得知其引用误差仍为0.12%,说明在运送过程中,该电导率仪保持了原有计量性能。
因为是采用同等级标准比对验证,所以采用如下方法进行验证:
|ylab-ylab'|W;Ulab?
Ulab?
因为|ylab-ylab/1=0.03%
\Ulab2Ulab2=0.29%
所以,新建标准检定结果满足要求。
十^一、结论
经过分析和试验验证,所建的计量标准符合国家相应的检定系统表和计量检定规程要求,具有相应的检测能力,能开展0.2级及以下电导率仪的检定项目。
十二、附加说明
本报告编写依据:
1、JJF1033-2008
《计里标准考核规范》
2、JJG376-2007
《电导率仪》;
3、标准器说明书和标准物质证书;
4、标准器有效证书。
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- 电导率 仪建标 报告