| 标准编号 | JJF 1567-2016 (JJF1567-2016) | | 中文名称 | 磷酸根分析仪校准规范 | | 英文名称 | Calibration Specification for Phosphate Analyzers | | 行业 | 计量行业标准 | | 中标分类 | A61 | | 国际标准分类 | 17.020 | | 字数估计 | 16,188 | | 发布日期 | 2016-06-27 | | 实施日期 | 2016-09-27 | | 引用标准 | GB/T 6682; DL/T 502.13-2006 | | 标准依据 | Notice of the General Administration of Quality Supervision, Inspection and Quarantine of the People Republic of China 2016 No.16 | | 发布机构 | 国家质量监督检验检疫总局 | | 范围 | 本规范适用于磷酸根分析仪(比色法)的校准。 | JJF 1567-2016
Calibration Specification for Phosphate Analyzers
中华人民共和国国家计量技术规范
磷酸根分析仪校准规范
2016-06-27发布
2016-09-27实施
国 家 质 量 监 督 检 验 检 疫 总 局 发 布
磷酸根分析仪校准规范
归 口 单 位:全国物理化学计量技术委员会
主要起草单位:陕西省计量科学研究院
新疆维吾尔自治区计量测试技术研究院
参加起草单位:江苏省计量科学研究院
中国测试技术研究院
本规范委托全国物理化学计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人:
孙喜荣 (陕西省计量科学研究院)
秦 宇 (陕西省计量科学研究院)
白 旭 (新疆维吾尔自治区计量测试技术研究院)
参加起草人:
邢金京 (江苏省计量科学研究院)
陈潇潇 (中国测试技术研究院)
王锦荣 (新疆维吾尔自治区计量测试技术研究院)
贺 宁 (陕西省计量科学研究院)
目 录
引言 (Ⅱ)
1 范围 (1)
2 引用文件 (1)
3 概述 (1)
4 计量特性 (1)
5 校准条件 (2)
5.1 环境条件 (2)
5.2 测量标准及其他设备 (2)
6 校准项目和校准方法 (2)
6.1 仪器零点漂移 (2)
6.2 仪器示值误差 (2)
6.3 仪器测量重复性 (3)
6.4 仪器示值稳定性 (3)
7 校准结果的表达 (3)
8 复校时间间隔 (4)
附录A 显色试剂的配制方法 (5)
附录B 磷酸根分析仪校准记录格式 (供参考) (6)
附录C 校准证书内页格式 (供参考) (7)
附录D 磷酸根分析仪示值误差校准结果不确定度评定 (8)
引 言
本规范以JJF1071-2010 《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001-2011 《通用
计量术语及定义》和JJF1059.1-2012 《测量不确定度评定与表示》为基础性规范进行
制定。
在本规范的制定中,参照了GB/T 6913-2008《锅炉用水和冷却水分析方法 磷酸
盐的测定》和DL/T 502.13-2006《火力发电厂水汽分析方法 第13部分:磷酸盐的
测定 (分光光度法)》中的部分内容。
本规范为首次发布。
磷酸根分析仪校准规范
1 范围
本规范适用于磷酸根分析仪 (比色法)的校准。
2 引用文件
本规范引用了以下文件:
GB/T 6682 分析实验室用水规格和试验方法
DL/T 502.13-2006 火力发电厂水汽分析方法 第13部分:磷酸盐的测定 (分
光光度法)
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本 (包括所有的修改单)适用于本规范。
3 概述
磷酸根分析仪是用于测定水中磷酸盐含量 (以PO43-表示)的仪器。其原理是在酸
性介质水样中,磷酸盐与钼酸盐和偏钒酸盐形成黄色的磷钒钼酸配合物,然后利用光电
比色原理,根据朗伯-比尔定律进行测量。
磷酸根分析仪 (以下简称仪器)主要由光源、光准直单元、样品室、信号检测传输
系统和显示与处理系统等部分组成。其结构示意图如图1所示。
图1 磷酸根分析仪结构示意图
4 计量特性
仪器计量性能要求见表1。
表1 磷酸根分析仪计量性能要求
计量性能 性能指标
仪器零点漂移 (30min) ±0.2mg/L
仪器示值最大允许误差 ±2%FS
仪器测量重复性 ≤1%
表1(续)
计量性能 性能指标
仪器示值稳定性 (30min) ±1%FS
注:以上所有指标不是用于合格性判别,仅提供参考。
5 校准条件
5.1 环境条件
5.1.1 环境温度:(15~35)℃
5.1.2 相对湿度:不大于85%
5.1.3 供电电源:电压 (220±22)V,频率 (50±0.5)Hz,或满足仪器说明书要求。
5.2 测量标准及其他设备
5.2.1 水中磷酸根成分分析标准物质:应使用国家有证标准物质,相对扩展不确定度
优于1.0% (k=2)。
5.2.2 秒表:最小分度值0.1s。
5.2.3 玻璃量器:单标线容量瓶1000mL,单标线移液器10mL,均为A级。
以上所用计量器具均应有效溯源。
6 校准项目和校准方法
6.1 仪器零点漂移
待仪器开机预热稳定,处于正常工作状态后,用去离子水清洗仪器样品池,并以去
离子水作为零点溶液,显色反应后注入样品池,记录仪器初始值c0。以后每隔5min记
录仪器示值c0i,持续观测30min,按式 (1)计算零点漂移,取绝对值最大的Δc0为仪
器零点漂移。
Δc0=c0i-c0 (1)
式中:
Δc0---仪器零点漂移,mg/L;
c0i---仪器第i次示值,mg/L;
c0---仪器初始值,mg/L。
6.2 仪器示值误差
待仪器开机预热稳定,处于正常工作状态后,按照使用说明书要求对仪器进行校
准。在仪器校准量程范围内,分别选取量程20%,40%,80%对应浓度的磷酸根标准
溶液,经显色反应后依次注入仪器样品池中,每个浓度点测量3次,记录仪器示值。按
式 (2)计算每个浓度点的示值误差Δc。对于多量程仪器的其他量程,可参照上述方法
进行校准。
Δc=
c-cs
R ×100%
(2)
式中:
Δc---仪器示值误差,%;
c---仪器3次测量值的平均值,mg/L;
cs---磷酸根溶液标准值,mg/L;
R---仪器校准量程,mg/L。
6.3 仪器测量重复性
待仪器开机预热稳定,处于正常工作状态后,选取仪器量程80%浓度的磷酸根浓
度标准溶液,显色反应后注入仪器样品池中,连续测量6次,读取仪器示值,按式 (3)
计算其重复性δ。
δ=
i=1
(ci-c)2
n-1 ×
100% (3)
式中:
δ---仪器测量重复性,%;
ci---仪器第i次测量值,mg/L;
c---6次测量结果的平均值,mg/L;
n---测量次数,n=6。
6.4 仪器示值稳定性
待仪器开机预热稳定,处于正常工作状态后,用去离子水清洗仪器样品池,选用仪
器量程80%浓度的磷酸根标准溶液,显色反应后注入仪器样品池,记录仪器初始值cD。
以后每隔5min记录仪器示值cDi,持续观测30min,按式 (4)计算示值稳定性,取绝
对值最大的ΔcD 为仪器示值稳定性。
ΔcD=
cDi-cD
R ×100%
(4)
式中:
ΔcD---仪器示值稳定性,%;
cDi---仪器第i次测量值,mg/L;
cD---仪器初始示值,mg/L;
R---仪器校准量程,mg/L。
7 校准结果的表达
校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:
a)标题:“校准证书”;
b)实验室名称和地址;
c)进行校准的地点 (如果与实验室的地址不同);
d)证书的唯一性标识 (如编号),每页及总页数的标识;
e)客户的名称和地址;
f)被校对象的描述和明确识别;
g)进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的
接收日期;
h)如果与校准结果的有效性应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;
i)校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;
k)校准环境的描述;
l)校准结果及其测量不确定度的说明;
m)对校准规范的偏离的说明;
n)校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;
o)校准结果仅对被校对象有效的声明;
p)未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。
8 复校时间间隔
仪器的建议校准周期应不超过1年 (12个月),由于复校时间间隔的长短受仪器的
使用情况、使用者、仪器等诸因素影响,因此,使用单位可根据实际情况自主决定复校
时间间隔。当更换重要部件或对仪器性能有怀疑时,应随时校准。
附录A
显色试剂的配制方法
校准过程中所用显色试剂的配置方法如下:
钼酸铵、偏钒酸铵、浓硫酸均为分析纯或分析纯以上,用于配制溶液的水必须为去
离子水。
A.1 钼钒酸显色试剂的配制
A.1.1 配制显色试剂时,称取50g钼酸铵和2.5g偏钒酸铵溶解于400mL去离子
水中。
A.1.2 量取195mL浓硫酸 (密度为1.84g/cm3),在不断搅拌下徐徐加入到250mL
去离子水中,并冷却至室温。
A.1.3 将A.1.2配置的溶液倒入A.1.1配置的溶液中,用去离子水稀释至1L。
附录B
磷酸根分析仪校准记录格式 (供参考)
委托方: 证书编号:
制造厂: 仪器型号:
仪器名称: 出厂编号: 唯一性识别号:
校准依据: 温 度: 相对湿度:
1 示值误差: 仪器量程值:
标准溶液序号 1 2 3 4
PO43-浓度标准值/(mg/L)
PO43-浓度测量值
mg/L
测量值平均值/(mg/L)
示值误差/%
2 测量重复性:
测量次数 1 2 3 4 5 6 平均值 重复性/%
仪器测量值/(mg/L)
3 零点漂移:
持续观测时间/min 0 5 10 15 20 25 30 零点漂移
仪器测量值/(mg/L)
4 示值稳定性:
持续观测时间/min 0 5 10 15 20 25 30 最大漂移 稳定性/%
仪器测量值/(mg/L)
5 绝缘电阻:
校准员: 核验员: 日期:
附录C
校准证书内页格式 (供参考)
1 外观:
2 示值误差:
3 测量重复性:
4 零点漂移:
5 示值稳定性:
6 绝缘电阻:
附录D
磷酸根分析仪示值误差校准结果不确定度评定
D.1 概述
D.1.1 测量原理
在酸性介质水样中,磷酸盐与钼酸盐和偏钒酸盐形成黄色的磷钒钼酸配合物,用磷
酸根分析仪 (分光光度法)测定磷酸盐的含量。
D.1.2 测量方法
待仪器稳定后,按照使用说明书要求对仪器校准。在仪器校准量程范围内,选取量
程20%,40%,80%的磷酸根标准溶液,经显色反应后依次注入仪器测量池中,每个
浓度点测量3次,记录仪器示值,以每个点3次测量平均值作为该浓度点的测量值,按
照式 (D.1)计算示值误差。
D.1.3 标准物质和校准对象
标准物质:GB W (E)081228水中磷酸根成分分析标准物质,标称值1000mg/L,
相对不确定度0.6%,k=2。
校准对象:本次测量所用磷酸根分析仪型号为 HK-218,量程为 (0~20)mg/L,
校准量程为 (0~20)mg/L。
以量程40% (8mg/L)浓度点示值误差校准过程为例,进行不确定度评定。
D.2 测量模型
Δc=
c-cs
R ×100%
(D.1)
式中:
Δc---仪器示值误差,%;
c---仪器3次测量值的平均值,mg/L;
cs---磷酸根溶液标准值,mg/L;
R---仪器校准量程,mg/L。
D.3 标准不确定度估算
u2r(Δc)=
∂Δc
∂c
u2(c)+
∂Δc
∂cs
u2(cs) (D.2)
按照下式计算各个变量的灵敏系数:
∂Δc
∂c =
,∂Δc
∂cs =-
(D.3)
D.3.1 标准不确定度的来源和评定
D.3.1.1 标准不确定度的A类评定
A类不确定度来源于仪器测量的重复性能,可通过连续测量列得到,用A类方法
评定。本次测量,选择8mg/L点重复测量6次,结果如下 (mg/L):7.62、7.73、
7.68、7.81、7.67、7.82。平均值7.72mg/L,根据贝塞尔公式,得到单次测量试验标
准偏差s:
s=
i=1
(ci-c)2
n-1 =
0.08mg/L (D.4)
实际测量中,以3次测量的平均值作为测量结果,所以:
u(c)=
0.08mg/L
=0.046mg/L
以相对标准不确定度表示:
ur(c)=
0.046mg/L
8mg/L =
0.58%
D.3.1.2 标准不确定度的B类评定。
由分析可知,仪器示值误差的B类不确定度来自于标准物质定值和标准溶液配制
引入的不确定度。
D.3.1.2.1 标准物质定值引入的相对标准不确定度
由证书可知,本次校准所用水中磷酸根成分分析标准物质标准浓度为1000mg/L,
相对扩展不确定度为0.6%,k=2,因此:
usb=
0.6%
2 =0.30%
D.3.1.2.2 使用10mL移液管引入的相对标准不确定度
1)配制8mg/L校准液:移取8mL样品,定容至1000mL。根据JJG196-2006
《常用玻璃量器》,A级10mL移液管最大允许误差为±0.05mL,按均匀分布考虑,则
u101=
0.05mL
=0.029mL
2)温度变化引入的不确定度
按照一般规定,最大温度变化为 ±5℃,按均匀分布考虑,查表知,水的膨胀系
数为2.1×10-4/℃,玻璃的膨胀系数为9.75×10-6/℃ (可忽略),则温度引起的不确
定度为:
u102=
10×2.1×10-4×5
=0.006(mL)
10mL移液管引入的不确定度由以上两部分组成,结果为:
u10= 0.0292+0.0062 =0.030(mL)
相对标准不确定度:
urel10=
0.030
10 ×100%=0.3%
D.3.1.2.3 使用1000mL容量瓶引入的相对标准不确定度
1)配制8mg/L校准液:移取8mL样品,定容至1000mL。根据JJG196-2006
《常用玻璃量器》,A级1000mL容量瓶最大允许误差为±0.40mL,按均匀分布考
虑,则
u10001=
0.40mL
=0.23mL
2)温度变化引入的不确定度
按照一般规定,最大温度变化为±5℃,按均匀分布考虑,查表知,水的膨胀系数
为2.1×10-4/℃,玻璃的膨胀系数为9.75×10-6/℃ (可忽略),则温度引起的不确定
度为:
u10002=
1000×2.1×10-4×5
=0.61(mL)
1000mL容量瓶引入的不确定度由以上两部分组成,结果为:
u1000= 0.232+0.612 =0.64(mL)
相对标准不确定度:
urel1000=
0.64
1000×100%=0.064%
D.3.1.3 B类合成标准不确定......
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