计量标准规定技术报告(电导率仪).docx

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1、,计量标准技术报告计 量 标 准 名 称电导率仪检定装置 计 量 标 准 负 责 人 苗润苏 建 标 单 位 名 称 新乡市质量技术监督检验测试中心 填 写 日 期2013年11月24日目 录一、建立计量标准的目的（ ）二、计量标准的工作原理及其组成（ ）三、计量标准器及主要配套设备（ ）四、计量标准的主要技术指标（ ）五、环境条件（ ）六、计量标准的量值溯源和传递图（ ）七、计量标准的重复性试验（ ）八、计量标准的稳定性考核（ ）九、检定或校准结果的测量不确定度评定（ ）十、检定或校准结果的验证（ ）十一、结论（ ）十二、附加说明（ ）一、建立计量标准的目的随着社会经济逐步向前发展，我市辖区

2、内饮用水厂和药品生产企业等单位使用的电导率仪逐渐增多，为体现“就地就近，经济合理”的原则，保证辖区内电导率仪的准确性和量值统一，充分体现计量质量检测中心在区域内的作用，为企业的计量检定和校准工作服好务，建立电导率仪检定或校准装置已经有很大的实际意义。二、计量标准的工作原理及其组成电导率仪检定装置根据JJG376-2007电导率仪检定规程提供的方法, 电导率仪的主要检定项目是电子单元误差和仪器配套误差两项。1、电子单元误差检定：根据JJG376-2007电导率仪检定规程提供的方法,用标准交流电阻箱输出标准电导值来测量电导率仪的示值误差。2、仪器配套误差检定：根据JJG376-2007电导率仪检定

3、规程提供的方法,用标准温度计和电导率标准溶液来配套测量仪器的示值误差。电导率仪检定电导仪专用交流电阻箱电极电导率标准溶液三、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检定电导率仪专用交流电阻箱ZX123B2105S0.05S0.05级镇江市计量实验工厂2092新乡市检测中心1年主要配套设备电导率标准溶液GBW（E）1301071409S/cm2级中国计量科学研究院1235新乡市检测中心1年电导率标准溶液GBW（E）130108147.4S/cm2级中国计量科学研究院1212新乡市检测中心1年温度计/（0-

4、50）0.1/新乡市检测中心1年低温恒温槽DC0506(5100)5%上海衡平仪器仪表厂80724新乡市检测中心1年四、计量标准的主要技术指标1、标准交流电阻箱：a、 准 确度等级： 0.05级b、 测 量 范 围 ： (0.052105)S/cm 2、氯化钾电导率标准溶液：a、标准值的相对扩展不确定度 ： 0.25% (k=2)b、测 量 范 围 ： 147.4S/cm 、 1409S/cm五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温度（202）（18.221.8）符合2湿度75%（4060）%符合六、计量标准的量值溯源和传递图上一级计量器具比较法计量基（标）准名称：直流电阻箱检定装置不确定度或

5、准确度等级或最大允许误差： 7105 k=2保存机构： 新乡市检测中心本级计量器具比较法计量标准名称：电导率仪专用电阻箱测量范围： （520M）不确定度或准确度等级或最大允许误差： 0.05%下一级计量器具计量器具名称：电导率仪测量范围： (0.052105)S/cm不确定度或准确度等级或最大允许误差： 0.2级及以下七、计量标准的重复性试验选一台上海雷磁仪器厂生产的电导率仪（型号：DDS-11C 、级别：0.5级 ）1、标准交流电阻箱重复性考核方法：使用标准交流电阻箱输出标准电导值来测量电导率仪的示值引用误差，在重复条件下对100S/cm点进行10次重复测量,计算测量值的实验标准偏差。（电计

6、的引用误差：J=1.00(0) cm-1,= G/G满、G满=200S）。测得数据如下: 电 子 单 元 引 用 误 差 G / G满 (%)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 实验标准差: =0.034%0.041%以上重复性数据小于测量不确定度评定中引用的测量重复性数据，则认为符合要求。2、标准溶液重复性考核方法：将电导率仪的电导池常数调节器置于一致的位置,测量1277S/cm的标准溶

7、液的电导率值，在重复条件下进行10次,计算测量值的实验标准偏差。（仪器的引用误差：=K/K满、K满=2000S/cm）。测得数据如下: 液温：22仪 器 的 引 用 误 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实验标准差: =0.021%0.033%以上重复性数据小于测量不确定度评定中引用的测量重复性数据，则认为符合要求.七、计量标准的稳定性考核编号名义值允许变化量测试数据2013年6月2013年7月变差12013年8月

8、变差22013年9月变差3K1100.005010.004910.0080+0.003110.0050-0.003010.0025-0.002533.330.016733.336133.3391+0.003033.3370-0.002133.3342-0.002866.670.033366.663566.6660+0.002566.6642-0.001866.6613-0.002983.330.004283.342583.3452+0.002783.3435-0.001783.3400-0.0035166.670.083166.655166.657+0.002166.655-0.002166.

9、6550.000K2333.30.167333.344333.347+0.003333.346-0.001333.343-0.003666.70.333666.632666.635+0.003666.630-0.005666.638+0.008833.30.417833.404833.400-0.004833.402+0.002833.403+0.0011.6667k0.000831.666621.66658-0.000041.66660+0.000021.666600.000006.667k0.003336.666696.66651-0.000186.66655+0.000046.66654

10、-0.00001K38.333k0.004178.333728.33353-0.000198.33359+0.000068.33345-0.0001416.667k0.0083316.663716.6634-0.000316.6632-0.000216.6633+0.000133.33k0.016733.329833.3294-0.000433.3290-0.000433.3299+0.000966.67k0.033366.658566.6574-0.000966.6573-0.000166.6584+0.001183.33k0.041783.320583.3194-0.001183.3188

11、-0.000683.3215+0.0027K4166.67k0.083166.624166.640+0.016166.616-0.024166.640+0.024333.3k0.167333.120333.157+0.037333.188+0.031333.156-0.032666.7k0.333666.359666.330-0.029666.462+0.128666.368-0.094833.3k0.417833.219833.203-0.016833.161-0.042833.225+0.0641.6667M0.00081.66581.6660+0.00021.6651-0.00091.6

12、658+0.0007K53.333M0.00173.33443.3347+0.00033.3333-0.00173.3346+0.00136.667M0.00336.66476.6640-0.00076.6630-0.00106.6663+0.00338.333M0.00428.32968.3270-0.00268.3255-0.00158.3308+0.005316.667M0.00816.65416.642-0.01216.640-0.00216.667+0.02713k0.006512.999512.9994-0.000112.9990-0.000412.9990.0000该计量标准的稳

13、定性等级指数的1/3；符合JJG1033-2008规范的要求。九、检定或校准结果的测量不确定度评定1 测量方法（依据 JJG3762007电导率仪检定规程）电导率仪检定/校准是采用比较测量法，将电导率仪常数调节器置于电导池常数的相应位置，对电导率仪相应量程选用标准交流电阻箱进行电子单元引用误差检定/校准；然后，选用GBW（E）130107和 GBW（E）130108电导率标准溶液对电导率仪进行仪器引用误差检定/校准。检定/校准时，用被测电导率仪直接测量标准电导（或将电导率标准溶液放入恒温在20的恒温槽内，用被测电导率仪直接测量电导率），重复测量3次，3次测量值的算术平均值与相应电导（率）标准值

14、的差即为仪器的电子单元检定示值误差（或仪器检定示值误差），该值再除以该测量挡的满量程值为仪器的引用误差。现以0.5级电导率仪200S/cm量程档的电子单元检定/校准及2000S/cm量程档和200S/cm量程档的配套检定/校准作典型分析。2 数学模型K=- K标 式中： 电导率仪的示值误差；电导率仪示值的算术平均值；标准电导值。3 方差和传播系数依方程： 得：式中：u()电导率示值的算术平均值的不确定度分量；u()标准电导率值的不确定度分量。传播系数：则有方差：4 各分量标准不确定度计算4A 电子单元引用误差的分量标准不确定度计算4A.1电导率示值的不确定度分量电导率仪示值的不确定度来源主要是

15、电导率仪的测量重复性，可以通过连续测量得到测量值，采用A类评定方法进行评定。对1台电导率仪100S/cm点用标准交流电阻箱连续测量10次, 得到以下测量值(设J=1.00(0) cm-1，单位为S)：100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5, 该测量挡的满量程为200S，即可得到电计的引用误差分别为:+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.30%、+0.30%、+0.25%、+0.25%、+0.25%。 单次实验标准差 =0.041%, 实际测量时是取3次的平均值, 则：4A.2

16、标准交流电阻箱准确度的不确定度分量根据检定证书，标准交流电阻箱符合0.05级，即：其给出的标准电导值的误差在0.05%的范围内,取矩形分布k =，估计该分量的相对不确定度为10%，故：= = 0.029%4B 仪器引用误差检定的分量标准不确定度计算4B.1 电导率示值的不确定度分量4B.1.1 电导率仪测量重复性的不确定度分量根据检定规程对一台数字电导率仪，在2000S/cm档及200S/cm档分别用GBW（E）130107（20时定值为1274S/cm），GBW（E）130108（20时定值为133.0S/cm）两种电导率标准溶液，在相同条件下连续测量10次，得到2000S/cm档以下测量列

17、：1274、1275、1274、1273、1273、1274、1274、1275、1274、1274S/cm及200S/cm档测量列：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档）单次实验标准差：s=0.667S/cm。由于实际测量情况，以该3次测量的算术平均值为测量结果，其中s()=s/=0.38S/cm，则可以得到：，b、（200S/cm档）单次实验标准差：s= 0.0823S/cm, 由于实际测量情况，以该3次测量的算术平均值为测量结果，其中s()=s/=0.048S/cm

18、，则可以得到：，4B.1.2 合成不确定度分量a、2000S/cm挡时，=0.024%b、2000S/cm挡时，=0.028%4B.2 标准物质不确定度的不确定度分量标准物质不确定度主要来源于标准溶液20时标准电导率值的定值不确定度及恒温槽误差带来的不确定度，均可以采用B类评定。4B.2.1 标准物质定值的不确定度分量可以根据定值证书给出的定值不确定度来评定，标准物质证书给出20时电导率标准值的相对扩展不确定为0.25%，属于正态分布，置信概率95%，包含因子，由可以得出，估计该分量的相对不确定度为10%，则：a、2000S/cm挡时，0.081%，b、200S/cm挡时，0.085%，4B.

19、2.2 恒温槽控温误差的不确定度分量由于GBW（E）130107电导率标准溶液的温度系数约为2%/，而所使用的恒温槽控温误差为0.1，为极限误差，取k=3，估计该分量的相对不确定度为10%，则：a、2000S/cm挡时，0.021%b、200S/cm挡时，0.022%,4B.2.3 合成不确定度分量a、2000S/cm挡时，=0.084% b、200S/cm挡时，=0.088%5 标准不确定度一览表5A 电子单元引用误差检定/校准标准不确定度一览标准不确定度分量不确定度来源引用误差不确定度值传播系数电导率示值0.024%10.024%标准交流电阻箱准确度0.029%-10.029%5B. 仪器

20、引用误差检定/校准标准不确定度一览a、2000S/cm挡时：标准不确定度分量不确定度来源引用误差不确定度值传播系数电导率仪的测量重复性0.019%10.019%标准物质的定值0.081%-10.081%恒温槽控温误差0.021%-10.021%b、200S/cm挡时：标准不确定度分量不确定度来源引用误差不确定度值传播系数电导率仪的测量重复性0.019%10.019%标准物质的定值0.081%-10.081%恒温槽控温误差0.021%-10.021%6 合成标准不确定度及有效自由度6A电子单元引用误差检定/校准的合成标准不确定度及有效自由度 = = 0.038%6B仪器引用误差检定/校准的合成标

21、准不确定度及有效自由度 a、2000S/cm挡时：= = 0.087% b、200S/cm挡时：= = 0.092% 7 扩展不确定度7A 电子单元引用误差检定/校准的扩展不确定度：U95K=20.038% = 0.08% 7B 仪器引用误差检定/校准的扩展不确定度：a、2000S/cm档：U95K=2.000.087%= 0.17%b、200S/cm档：U95K=2.000.092%= 0.18%8 报告测量结果扩展不确定度电子单元引用误差检定时扩展不确定度：U0.08%FS (k=2)；仪器引用误差检定时扩展不确定度: U0.18% FS (k=2)。十、检定或校准结果的验证用我中心的标准

22、交流电阻箱（ZX123B型，0.05级）及另一台电阻箱（ZX78型，0.005级）分别对同一台上海雷磁仪器厂生产的精密电导率仪（型号：DDS-307；编号：023）进行检定，以电导率测量值的相对偏差的数据作比较，两次检定的结果如下：标准器输入电阻标准交流电阻箱y1ZX78电阻箱y2（%）标准换算值（S）测量值（S）示值误差（S）相对误差（%）标准换算值（S）测量值（S）示值误差（S）相对误差（%）1009995.00 9980-150.07510001.1010000-1.1-0.0060.0811000999.9510066.050.302999.5910055.410.2700.03220

23、00500.05 5021.950.975499.895022.111.0550.080两套标准电子单元引用误差测量结果的相对扩展不确定度为=0.08%、=0.1%，从上面的检定数据分析可得，两次检定得出电子单元引用误差测量结果的最大差值为：(=0.081%)(=0.13% ) 结论：根据JJF1033-2008计量标准考核规范，两套标准的检定结果满足的要求，本套标准装置测量不确定度得到验证。十一、结论经分析与验证，本装置在检定0.5级及以下电导率仪电子单元的扩展不确定度：0.064%；仪器配套检定时： 0.32%，符合JJG376-2007电导率仪及JJF1033-2008计量标准考核规范要求，可以开展0.5级及以下电导率仪的检定工作。十二、附加说明参考文件：1、 JJG1033-2008计量标准考核规范2、 JJG376-2007电导率仪