電導(dǎo)率儀檢定裝置

1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 名 稱 電導(dǎo)率儀檢定裝置 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 負(fù) 責(zé) 人 建 標(biāo) 單 位 名 稱（公章） 填 寫 日 期 2008年11月20日 目 錄一、 建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的（2）二、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成（2）三、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備（3）四、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)（4）五、 環(huán)境條件（4）六、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖（5）七、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)（6）八、 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核（7）九、 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定（812）十、 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證（13）十一、結(jié)論（14）十二、附加說(shuō)明（14）一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)逐步向前發(fā)展，

2、我中心轄區(qū)內(nèi)飲用水廠和藥品生產(chǎn)企業(yè)等單位使用的電導(dǎo)率儀逐漸增多，為體現(xiàn)“就地就近，經(jīng)濟(jì)合理”的原則，保證轄區(qū)內(nèi)電導(dǎo)率儀的準(zhǔn)確性和量值統(tǒng)一，充分體現(xiàn)計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)中心在區(qū)域內(nèi)的作用，為企業(yè)的計(jì)量檢定和校準(zhǔn)工作服好務(wù)，建立電導(dǎo)率儀檢定或校準(zhǔn)裝置已經(jīng)有很大的實(shí)際意義。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成電導(dǎo)率儀檢定裝置根據(jù)JJG376-2007電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程提供的方法, 電導(dǎo)率儀的主要檢定項(xiàng)目是電子單元誤差和儀器配套誤差兩項(xiàng)。1、電子單元誤差檢定：根據(jù)JJG376-2007電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程提供的方法,用標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱輸出標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率儀的示值誤差。2、儀器配套誤差檢定：根據(jù)JJG376-2007電

3、導(dǎo)率儀檢定規(guī)程提供的方法,用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)和電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液來(lái)配套測(cè)量?jī)x器的示值誤差。標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱電極電導(dǎo)率儀電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備 計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 器名 稱型 號(hào)測(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定證書號(hào)計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 器電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW（E）1301071275S/cm2級(jí)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心130107GBW(E)130107電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液GBW（E）130108133.0S/cm2級(jí)中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心130108GBW(E)130108標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱ZX123A(0.061×105)S/cm0.05級(jí)鎮(zhèn)江市計(jì)量實(shí)驗(yàn)工廠07678

4、308T2025 主 要 配 套 設(shè) 備電子天平ESJ2004（0200）g0.0001g沈陽(yáng)龍騰電子有限公司070519FVR2008010029恒溫水浴鍋HH1（099.9）±0.1金壇市杰瑞爾電器有限公司512454YT2008140226容量瓶量入式1000mlA級(jí)重慶渝北玻璃儀器廠08452LVY2008015452水銀溫度計(jì)天平牌（050）±0.1上海醫(yī)用儀表廠85TV16字第2008083504號(hào)四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)1、標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱：a、 準(zhǔn) 確度等級(jí) ： 0.05級(jí) b、 測(cè) 量 范 圍 ： (0.061×105)S/cm 2、氯化鉀電導(dǎo)率

5、標(biāo)準(zhǔn)溶液：a、準(zhǔn) 確度等級(jí) ： 0.25%b、測(cè) 量 范 圍 ： 133.0S/cm 、 1275S/cm五、環(huán)境條件序號(hào)項(xiàng) 目 要 求實(shí)際情況結(jié)論1溫 度20±220±2合格2濕 度30%85%60%RH±15%RH合格3干擾因素?zé)o強(qiáng)機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾無(wú)合格456 六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖上一級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量基（標(biāo)）準(zhǔn)名稱：電解質(zhì)電導(dǎo)率國(guó)家基準(zhǔn)不確定度：0.03%0.07%保存機(jī)構(gòu)：中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院計(jì)量基（標(biāo)）準(zhǔn)名稱：標(biāo)準(zhǔn)交直流電阻不確定度：0.001%保存機(jī)構(gòu)：XX市計(jì)量質(zhì)量檢測(cè)研究院比較測(cè)量法比較測(cè)量法直接比較法本級(jí)計(jì)量器具計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)物

6、質(zhì)測(cè)量范圍：（1×1021×10）S/m不確定度：0.25%比較測(cè)量法計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：標(biāo)準(zhǔn)交流電阻測(cè)量范圍：102M不確定度：0.05%0.1% 下一級(jí)計(jì)量器具器具名稱：電導(dǎo)率儀測(cè)量范圍：（1×1051×102）S/m準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5%5%七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)選一臺(tái)上海雷磁儀器廠生產(chǎn)的電導(dǎo)率儀（型號(hào)：DDS-11C 、級(jí)別：0.5級(jí) ）1、標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱重復(fù)性考核方法：使用標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱輸出標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值來(lái)測(cè)量電導(dǎo)率儀的示值引用誤差，在重復(fù)條件下對(duì)100S/cm點(diǎn)進(jìn)行10次重復(fù)測(cè)量,計(jì)算測(cè)量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差。（電計(jì)的引用誤差：J=1.00(0) cm-1

7、,= G/G滿、G滿=200S）。測(cè)得數(shù)據(jù)如下: 電 子 單 元 引 用 誤 差 G / G滿 (%)12345678910+0.20+0.20+0.25+0.20+0.15+0.20+0.25+0.20+0.25+0.25-0.015-0.015+0.035-0.015-0.065-0.015+0.035-0.015+0.035+0.035 實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差: =0.034%<0.041%以上重復(fù)性數(shù)據(jù)小于測(cè)量不確定度評(píng)定中引用的測(cè)量重復(fù)性數(shù)據(jù)，則認(rèn)為符合要求。2、標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)性考核方法：將電導(dǎo)率儀的電導(dǎo)池常數(shù)調(diào)節(jié)器置于一致的位置,測(cè)量1277S/cm的標(biāo)準(zhǔn)溶液的電導(dǎo)率值，在重復(fù)條件下進(jìn)行1

8、0次,計(jì)算測(cè)量值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差。（儀器的引用誤差：=K/K滿、K滿=2000S/cm）。測(cè)得數(shù)據(jù)如下: 液溫：22 儀 器 的 引 用 誤 差 (%)123456789100.000.000.00+0.05+0.050.000.000.000.000.00-0.01-0.01-0.01+0.04+0.04-0.01-0.01-0.01-0.01-0.01實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差: =0.021%<0.033%以上重復(fù)性數(shù)據(jù)小于測(cè)量不確定度評(píng)定中引用的測(cè)量重復(fù)性數(shù)據(jù)，則認(rèn)為符合要求.八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核編號(hào)名義值允許變化量測(cè)試數(shù)據(jù)2008年6月2008年7月變差12008年8月變差22008年9月變

9、差3K110±0.005010.004910.0080+0.003110.0050-0.003010.0025-0.002533.33±0.016733.336133.3391+0.003033.3370-0.002133.3342-0.002866.67±0.033366.663566.6660+0.002566.6642-0.001866.6613-0.002983.33±0.004283.342583.3452+0.002783.3435-0.001783.3400-0.0035166.67±0.083166.655166.657+0.0

10、02166.655-0.002166.6550.000K2333.3±0.167333.344333.347+0.003333.346-0.001333.343-0.003666.7±0.333666.632666.635+0.003666.630-0.005666.638+0.008833.3±0.417833.404833.400-0.004833.402+0.002833.403+0.0011.6667k±0.000831.666621.66658-0.000041.66660+0.000021.666600.000006.667k±0.

11、003336.666696.66651-0.000186.66655+0.000046.66654-0.00001K38.333k±0.004178.333728.33353-0.000198.33359+0.000068.33345-0.0001416.667k±0.0083316.663716.6634-0.000316.6632-0.000216.6633+0.000133.33k±0.016733.329833.3294-0.000433.3290-0.000433.3299+0.000966.67k±0.033366.658566.6574-0

12、.000966.6573-0.000166.6584+0.001183.33k±0.041783.320583.3194-0.001183.3188-0.000683.3215+0.0027K4166.67k±0.083166.624166.640+0.016166.616-0.024166.640+0.024333.3k±0.167333.120333.157+0.037333.188+0.031333.156-0.032666.7k±0.333666.359666.330-0.029666.462+0.128666.368-0.094833.3k&#

13、177;0.417833.219833.203-0.016833.161-0.042833.225+0.0641.6667M±0.00081.66581.6660+0.00021.6651-0.00091.6658+0.0007K53.333M±0.00173.33443.3347+0.00033.3333-0.00173.3346+0.00136.667M±0.00336.66476.6640-0.00076.6630-0.00106.6663+0.00338.333M±0.00428.32968.3270-0.00268.3255-0.00158.3

14、308+0.005316.667M±0.00816.65416.642-0.01216.640-0.00216.667+0.02713k±0.006512.999512.9994-0.000112.9990-0.000412.9990.0000九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定1 測(cè)量方法（依據(jù) JJG3762007電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程）電導(dǎo)率儀檢定/校準(zhǔn)是采用比較測(cè)量法，將電導(dǎo)率儀常數(shù)調(diào)節(jié)器置于電導(dǎo)池常數(shù)的相應(yīng)位置，對(duì)電導(dǎo)率儀相應(yīng)量程選用標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱進(jìn)行電子單元引用誤差檢定/校準(zhǔn)；然后，選用GBW（E）130107和 GBW（E）130108電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)電導(dǎo)率儀進(jìn)行儀

15、器引用誤差檢定/校準(zhǔn)。檢定/校準(zhǔn)時(shí)，用被測(cè)電導(dǎo)率儀直接測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)（或?qū)㈦妼?dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液放入恒溫在20的恒溫槽內(nèi)，用被測(cè)電導(dǎo)率儀直接測(cè)量電導(dǎo)率），重復(fù)測(cè)量3次，3次測(cè)量值的算術(shù)平均值與相應(yīng)電導(dǎo)（率）標(biāo)準(zhǔn)值的差即為儀器的電子單元檢定示值誤差（或儀器檢定示值誤差），該值再除以該測(cè)量擋的滿量程值為儀器的引用誤差?，F(xiàn)以0.5級(jí)電導(dǎo)率儀200S/cm量程檔的電子單元檢定/校準(zhǔn)及2000S/cm量程檔和200S/cm量程檔的配套檢定/校準(zhǔn)作典型分析。2 數(shù)學(xué)模型K =- K標(biāo) 式中： 電導(dǎo)率儀的示值誤差；電導(dǎo)率儀示值的算術(shù)平均值；標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值。3 方差和傳播系數(shù)依方程： 得：式中：u()電導(dǎo)率示值的算術(shù)平均值

16、的不確定度分量；u()標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率值的不確定度分量。傳播系數(shù)：則有方差： 4 各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算4A 電子單元引用誤差的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算4A.1電導(dǎo)率示值的不確定度分量電導(dǎo)率儀示值的不確定度來(lái)源主要是電導(dǎo)率儀的測(cè)量重復(fù)性，可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量值，采用A類評(píng)定方法進(jìn)行評(píng)定。對(duì)1臺(tái)電導(dǎo)率儀100S/cm點(diǎn)用標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱連續(xù)測(cè)量10次, 得到以下測(cè)量值(設(shè)J=1.00(0) cm-1，單位為S)：100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5, 該測(cè)量擋的滿量程為200S，即可得到電計(jì)的引用誤差分別為:+0.20%、

17、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.30%、+0.30%、+0.25%、+0.25%、+0.25%。 單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差 =0.041%, 實(shí)際測(cè)量時(shí)是取3次的平均值, 則： 4A.2 標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱準(zhǔn)確度的不確定度分量 根據(jù)檢定證書，標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱符合0.05級(jí)，即：其給出的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值的誤差在0.05%的范圍內(nèi),取矩形分布k =，估計(jì)該分量的相對(duì)不確定度為10%，故：= = 0.029%標(biāo)11/2×（10%）-2=504B 儀器引用誤差檢定的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算4B.1 電導(dǎo)率示值的不確定度分量4B.1.1 電導(dǎo)率儀測(cè)量重復(fù)性的不確定度分量根據(jù)檢定規(guī)程對(duì)一臺(tái)數(shù)

18、字電導(dǎo)率儀，在2000S/cm檔及200S/cm檔分別用GBW（E）130107（20時(shí)定值為1274S/cm），GBW（E）130108（20時(shí)定值為133.0S/cm）兩種電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液，在相同條件下連續(xù)測(cè)量10次，得到2000S/cm檔以下測(cè)量列：1274、1275、1274、1273、1273、1274、1274、1275、1274、1274S/cm及200S/cm檔測(cè)量列：133.0、133.0、133.1、133.0、133.1、133.0、133.2、133.2、133.0、133.1S/cm，可得到:a、（2000S/cm檔）單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：s=0.667S/cm。由于實(shí)際測(cè)量

19、情況，以該3次測(cè)量的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，其中s()=s/=0.38S/cm，則可以得到： ，自由度b、（200S/cm檔）單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：s= 0.0823S/cm, 由于實(shí)際測(cè)量情況，以該3次測(cè)量的算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，其中s()=s/=0.048S/cm，則可以得到： ，自由度4B.1.2 合成不確定度分量 a、2000S/cm擋時(shí)，=0.024%b、2000S/cm擋時(shí)，=0.028%4B.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度的不確定度分量 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)不確定度主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)溶液20時(shí)標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率值的定值不確定度及恒溫槽誤差帶來(lái)的不確定度，均可以采用B類評(píng)定。4B.2.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的不確定度分量 可以根

20、據(jù)定值證書給出的定值不確定度來(lái)評(píng)定，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出20時(shí)電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值的相對(duì)擴(kuò)展不確定為0.25%，屬于正態(tài)分布，置信概率95%，包含因子，由可以得出，估計(jì)該分量的相對(duì)不確定度為10%，則：a、2000S/cm擋時(shí)，0.081%，自由度標(biāo)211/2×（10%）-2=50b、200S/cm擋時(shí)，0.085%，自由度標(biāo)211/2×（10%）-2=504B.2.2 恒溫槽控溫誤差的不確定度分量 由于GBW（E）130107電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度系數(shù)約為2%/，而所使用的恒溫槽控溫誤差為±0.1，為極限誤差，取k=3，估計(jì)該分量的相對(duì)不確定度為10%，則：a、2000S/c

21、m擋時(shí)，0.021%,自由度標(biāo)221/2×（10%）-2=50b、200S/cm擋時(shí)，0.022%,自由度標(biāo)221/2×（10%）-2=504B.2.3 合成不確定度分量 a、2000S/cm擋時(shí)，=0.084% b、200S/cm擋時(shí)，=0.088% 5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表5A 電子單元引用誤差檢定/校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源引用誤差不確定度值傳播系數(shù)自由度電導(dǎo)率示值0.024%10.024%9標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱準(zhǔn)確度0.029%-10.029%505B. 儀器引用誤差檢定/校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽a、2000S/cm擋時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源引用誤

22、差不確定度值傳播系數(shù)自由度電導(dǎo)率儀的測(cè)量重復(fù)性0.019%10.019%9標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值0.081%-10.081%50恒溫槽控溫誤差0.021%-10.021%50b、200S/cm擋時(shí)：標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量不確定度來(lái)源引用誤差不確定度值傳播系數(shù)自由度電導(dǎo)率儀的測(cè)量重復(fù)性0.019%10.019%9標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值0.081%-10.081%50恒溫槽控溫誤差0.021%-10.021%506 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及有效自由度6A 電子單元引用誤差檢定/校準(zhǔn)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及有效自由度 = = 0.038%6B 儀器引用誤差檢定/校準(zhǔn)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及有效自由度 a、2000S/cm擋時(shí)：= = 0.087% b、200S/cm擋時(shí)：= = 0.092% 7 擴(kuò)展不確定度7A 電子單元引用誤差檢定/校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度：U95 t.95(41)×=2.02×0.038% = 0.08% 7B 儀器引用誤差檢定/校準(zhǔn)的擴(kuò)展不確定度： a、2000S/cm檔：U95t.95(66)×=2.00×0.087%= 0.17%b、200S/cm檔：U95t.95(67)×=2.00&