电导率仪检定装置.docx

1、电导率仪检定装置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 建标单位名称（公章） 填 写 日 期 2008年11月20日 一、 建立计量标准的目的 （ 2）二、 计量标准的工作原理及其组成 （ 2）三、 计量标准器及主要配套设备 （ 3）四、 计量标准的主要技术指标 （ 4）五、 环境条件 （ 4）六、 计量标准的量值溯源和传递框图 （ 5）七、 计量标准的重复性试验 （ 6）八、 计量标准的稳定性考核 （ 7）九、 检定或校准结果的测量不确定度评定 （ 812）十、检定或校准结果的验证 （13）十一、结论 （ 14）十二、附加说明 （ 14）一、建立计量标准的目的随着

2、社会经济逐步向前发展，我中心辖区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

3、误差检定：根据JJG376-2007电导率仪检定规程提供的方法，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。三、计量标准器及主要配套设备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 证书号计量 标 准 器电导率标准溶液GBWE)1301071275S/cm2级中国标准物质研究中心130107GBW(E)130107电导率标准溶液GBWE)130108133.0 i S/cm2级中国标准物质研究中心130108GBW(E)130108标准交流电阻 箱ZX123A(0.06 1 X105) 1S/cm0.05 级镇江市计量实验工厂 07678308T20

4、25主 要 配 套 设 备电子天平ESJ 200 4(0200) g0.0001g沈阳龙腾电子有限公司070519FVR2008010029恒温水浴锅HHk 1(0 99. 9) C 0.1 C金坛市杰瑞尔电器有限公司512454YT2008140226容量瓶量入式1000mlA级重庆渝北玻璃仪器厂 08452LVY2008015452水银温度计天平牌(050)C 0.1 C上海医用仪表厂85TV16字第2008083504 号计四、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 ： (0.06 1X 105)卩S/cm2 、氯化钾电导率标准溶液：a

5、、 准确度等级 ： 0.25%b、 测 量范围 ： 133.0 卩 S/cm、1275 卩 S/cm五、环境条件序号项目要 求实际情况结论1温度20C 2C20C 2C合格2湿度30%85%60%R 15%RH合格3干扰因素无强机械振动和 电磁干扰无合格456六、计量标准的量值溯源和传递框图七、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100卩S/cm点进行10次重复测量，计算测量值的实验 标准偏差。（电计的引用误差：J=1.00

6、（0） cm -1, xi = G/G满、G满二200卩S）。测得数据如下：电子单元引用误差 G / G满（）12345678910Xi+0.20+0.20+0.25+0.20+0.15+0.20+0.25+0.20+0.25+0.25xi -X-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：s= 1 （Xj-x）2 =0.034%0.041%tn1 j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127

7、7卩S/cm的标准溶液的电导率值，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：Xi = K/K满、K满=2000卩S/cm）。测得数据如下： 液温：22 C仪器的引用误差（）12345678910Xi0.000.000.00+0.05+0.050.000.000.000.000.00Xj x-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：S 1 （Xj-X）2 =0.021%0.033%讣-1 j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.八、计量标准的稳定性考核编号名义值

8、允许变化量测试数据2008年6月2008年7月变差12008年8月变差22008年9月变差3K11 0 Q 0. 00501 0. 00491 0. 0 08 0+ 0. 003 110. 0050-0. 00301 0. 0025-0. 00253 3. 33 Q 0. 01673 3. 33 613 3. 339 1+ 0. 003033. 3370-0. 00213 3. 3342-0. 002866. 6 7 Q 0. 03336 6. 66356 6. 6 66 0+ 0. 002566. 6642-0. 00 186 6. 6 61 3-0. 00298 3. 33 Q 0. 00

9、428 3. 34258 3. 3452+ 0. 002783. 3435-0. 00 178 3. 3400-0. 00351 6 6.67 Q 0. 08 31 66. 655166 .657+ 0. 002166. 655-0. 0021 66. 6550. 000K23 3 3. 3 Q 0. 167333. 3443 3 3. 347+ 0. 00 333 3. 346-0. 0 013 3 3. 343-0. 00366 6. 7 Q 0. 33 3666. 6326 6 6. 635+ 0. 00 366 6. 630-0. 005666. 638+ 0. 0088 3 3. 3

10、 Q 0. 41 7833. 404833. 400-0. 00 483 3. 402+ 0. 0028 3 3. 403+ 0. 00 11. 666 7kQ 0. 0 00831. 6 66621. 66658-0. 000041. 66660+ 0. 000021. 666600. 000006. 6 6 7k Q 0. 0 03336. 6 66696. 6665 1-0. 000 1 86. 66655+ 0. 000046. 66654-0. 0000 1K38. 333k Q 0. 0 04 178. 333728. 33353-0. 000 198. 33359+ 0. 000

11、068. 33345-0. 000 1 416. 667kQ 0. 0 08331 6. 66371 6. 6634-0. 000316. 6632-0. 00021 6. 6633+ 0. 00013 3. 33k Q 0. 01673 3. 32983 3. 3294-0. 000433. 3290-0. 00043 3. 3299+ 0. 00096 6. 6 7k Q 0. 03336 6. 65856 6. 6574-0. 000966. 6573-0. 00016 6. 6584+ 0. 00118 3. 33k Q 0. 041 78 3. 32058 3. 3 194-0. 0

12、01 183. 3188-0. 00068 3. 321 5+ 0. 0027K416 6. 67kQ 0. 08 31 66. 6241 6 6. 640+ 0. 01616 6. 616-0. 0241 66. 640+ 0. 0243 3 3.3k Q 0. 167333. 1 203 3 3. 157+ 0. 03 733 3. 188+ 0. 03133 3. 156-0. 0326 6 6. 7 k Q 0. 33 3666. 3596 6 6. 330-0.02 966 6. 462+ 0. 1 286 6 6. 368-0. 0948 3 3.3k Q 0. 41 7833.

13、2 19833. 203-0.01683 3. 16 1-0. 0428 3 3. 225+ 0. 0641. 6667MQ 0. 00081. 66581. 6660+ 0. 00021. 665 1-0. 00091. 6658+ 0. 0007K53. 333MQ 0. 001 73. 33443. 3347+ 0. 00033. 3333-0. 00 173. 3346+ 0. 00136. 667MQ 0. 00336. 66476. 6640-0. 00076. 6630-0. 00 106. 6663+ 0. 00338. 333MQ 0. 00428. 32968. 3270-

14、0. 00268. 3255-0. 00 158. 3308+ 0. 00531 6. 667MQ 0. 00 816. 65416. 642-0.01216. 640-0. 00216. 667+ 0. 0271 3k Q 0. 00651 2. 99951 2. 9994-0. 000 112. 9990-0. 000412. 9990. 0000九、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

15、后，选用GBV（ 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20C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200卩S/cm量程档的电子单元检定/校准及2000卩S/cm量程档和200 1 S/cm量程档的配套检定/校准作典型分析。2数学模型 K = K - K 标式中：.*

16、电导率仪的示值误差；K 电导率仪示值的算术平均值；K标标准电导值。3方差和传播系数n依方程：u；（A）=送（戲/织九2 ）i =1得：u； K =c2 Ku2 K c2 K标 u2 K标式中：u（ K）电导率示值的算术平均值的不确定度分量；u（ K标）-标准电导率值的不确定度分量。传播系数：CK水=1 cK标一 1cK 來标则有方差：u2c：K）二u2 K u2 K标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uK1电导率仪示值的不确定度来源主要是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1

17、001 S/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1 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 2001 S,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%。1 = n1=10-1=94A.2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0.0

18、5%的范围内，取矩形分布k = 3，估计该分量的相对不确定度为 10% 故：v 标 1= 1/2 x( 10% 2=504B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uK24B.1.1电导率仪测量重复性的不确定度分量 u K21根据检定规程对一台数字电导率仪， 在2000卩S/cm档及200卩S/cm档分 别用 GBV( E) 130107 (20C 时定值为 1274卩 S/cm), GB( E) 130108 (20 C 时定值为133.0卩S/cm)两种电导率标准溶液，在相同条件下连续测量10次, 得到 2000卩 S/cm档以下测量列：1274、1275、1

19、274、1273、1273、1274、1274、 1275、1274、1274 卩 S/cm 及 200 卩 S/cm 档测量列：133.0、133.0、133.1、133.0、 133.1、133.0、133.2、133.2、133.0、133.1 卩 S/cm,可得到:a、 (2000 S/cm档)单次实验标准差：s=0.667卩S/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( K )=s/ 3=0.38卩S/cm,则 可以得到：uK21 =sK 100% = 0.38 100% =0.019% ,2000 2000自由度-1 二 n-1=10-1=9b、 (2

20、00卩S/cm档)单次实验标准差：s= 0.0823卩S/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( K)=s/ ,3=0.048卩S/cm,则 可以得到：u K2 s K 100% = 0.048 100% =0.024% ,200 200自由度21 = n-1=10-1=94B.1.2合成不确定度分量uK2a、2000 卩 S/cm挡时，一 4u K2uK2 二 u2 K21 u2 K22 二(0.019%)2 (0.014%)2 =0.024%VK2、K21 4 . u K22 4/V21 V22b、2000 卩 S/cm挡时，疋2 二.u2 K21 u2

21、K22 二.(0.024%)2 (0.014%)2 =0.028%.4u K2vK2 - 4 4 =17u K21 u K22V21 V2220 C时标准电导率值的定值不确4B.2标准物质不确定度的不确定度分量u K标2 标准物质不确定度主要来源于标准溶液 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u K标21u K标21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 20C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k=1.96，由u(K标21 )=旦可以得出，估计该分量的相对不确定度k

22、为10%，则:标21a、2000卩S/cm挡时，u(K标小瞬爲%“081%,自由度标21 = 1/2X (10%) -2=50(10%) -2=504B.2.2恒温槽控温误差的不确定度分量 u K标224B.2.3合成不确定度分量 u K标2a、2000 卩 S/cm挡时，u K标2 二 u2 K标21 u2 K标22 二、(0.081%)2 (0.021%)2 =0.084%u（K 标 2）4=58标-u（K 标 J/ u（K 标 22）4/ V标 21V标 22b、200 卩 S/cm挡时，u（K标2 ）= pu （K标2i （K标22 ） =、：（0.085%）2 +（0.022%）2

23、=0.088%*（K标 2 ）u（K标2）4-584u（K标2i）/ *U（K 标 22）4/Vfe 21V标 225标准不确定度一览表5A电子单兀引用误差检定/校准标准不确定度一览标准不确定度分量U（Xj ）不确定度来源引用误差不确疋度值U（Xj ）传播系数Ci = /纠|Ci | U（Xi ）自由度u（Ki ）电导率示值0.024%10.024%9u（K 标 J标准交流电阻箱准确度0.029%-10.029%505B.仪器引用误差检疋/校准标准不确疋度览a、2000 卩S/cm当时：标准不确定度分量U（Xi ）不确定度来源引用误差不确疋度值U（Xj ）传播系数Cj =仃纠|Ci |，u（X

24、i ）自由度u（K2i ）电导率仪的测量重复性0.019%10.019%9u（K 标 2i）标准物质的定值0.081%-10.081%50U（K 标22）恒温槽控温误差0.021%-10.021%50b、200 u S/cm挡当时：标准不确定度分量U（Xi ）不确定度来源引用误差不确疋度值U（Xj ）传播系数Ci =鬲/欣|Ci |，U（Xi ）自由度u（K 2i ）电导率仪的测量重复性0.019%10.019%9u（K 标 2i）标准物质的定值0.081%-10.081%50u（K 标”）恒温槽控温误差0.021%-10.021%506合成标准不确定度及有效自由度6A电子单兀引用误差检定/校

25、准的合成标准不确定度及有效自由度Uc9Ka） = Ju2（Ki）+u2（K 标 J=J（0.024%）2 +（0.029%）2 = 0.038%u49K ）40.032 ,VeffA -u4（Ki L u4（K标1 ） 0.0244 十 0.0294 4，vi 标1 9506B仪器引用误差检疋/校准的合成标准不确疋度及有效自由度a、2000 卩 S/cm挡时：Uc(.Kb)二.u2(K2)u2(K 标 2) = (0.024%) 2(0.084%) 2 = 0.087%4 4_ %QK) _ 0.087effBu4 K2 u4 K标2 _ 0.0244 0.0844 _2 v(K 标 2) 2

26、2 58b、200卩 S/cm挡时: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：U95 = t.95（41）x uc2KA）=2.02X 0.038% = 0.08%7B仪器引用误差检定/校准的扩展不确定度：a、 2000卩 S/cm档：U95 = t.95（66）X 人（：Kb ） =2.00X 0.087%= 0.17%b、 200 卩 S/cm 档：丄5= t.95（67）x ucKB）=2.00X 0.092%= 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： U = 0.08%FS （k=2）;仪器引用误差检定时扩展不确定度：U= 0.18% FS （k=2）。十、检定或校准结果的验证用XXX质计所的标准交流电阻箱(ZX123型，0.05级)及接地电阻表 检定装置(JDB-1型，0.05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y1接地电阻表检定装置y2*72(%)标准 换算值5 S)测量值5 S)示值误差5 S)相对误差(%)标准 换算值5 S)测量值5 S)示值误差5 S)相对误差(%)100 Q9995.009980-150.07510001.1010000-