JJF 1875-2020 高锰酸盐指数在线自动监测仪校准规范-（高清版）.pdf

中华人民共和国国家计量技术规范J J F1 8 7 52 0 2 0高锰酸盐指数在线自动监测仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o n f o rO n-l i n eA u t o m a t i cM o n i t o r s o fP e r m a n g a n a t e I n d e x 2 0 2 0-1 1-2 6发布2 0 2 1-0 5-2 6实施国 家 市 场 监 督 管 理 总 局 发 布高锰酸盐指数在线自动监测仪校准规范C a l i b r a t i o nS p e c i f i c a t i o nf o rO n-l i n eA u t o m a t i cM o n i t o r so fP e r m a n g a n a t e I n d e xJ J F1 8 7 52 0 2 0 归 口 单 位:全国物理化学计量技术委员会在线理化分析仪器分技术委员会 主要起草单位:江苏省计量科学研究院河北省计量监督检测研究院中国计量科学研究院 参加起草单位:江苏省环境监测仪器计量中心山西省计量科学研究院 本规范委托全国物理化学计量技术委员会在线理化分析仪器分技术委员会负责解释J J F1 8 7 52 0 2 0本规范主要起草人:宋 健(江苏省计量科学研究院)方 静(河北省计量监督检测研究院)史乃捷(中国计量科学研究院)参加起草人:邢金京(江苏省计量科学研究院)王绍利(江苏省环境监测仪器计量中心)李 俊(山西省计量科学研究院)J J F1 8 7 52 0 2 0目 录引言()1 范围(1)2 概述(1)3 计量特性(1)4 校准条件(1)4.1 环境条件(1)4.2 标准物质和校准设备(1)5 校准项目和校准方法(2)5.1 示值误差(2)5.2 相对示值误差(2)5.3 稳定性(2)6 校准结果表达(2)7 复校时间间隔(3)附录A 校准证书(内页)参考格式(4)附录B 高锰酸盐指数在线自动监测仪校准记录参考格式(5)附录C 示值误差和相对示值误差的不确定度评定示例(7)J J F1 8 7 52 0 2 0引 言 本规范以J J F1 0 7 12 0 1 0 国家计量校准规范编写规则、J J F1 0 0 12 0 1 1 通用计量术语及定义和J J F1 0 5 9.12 0 1 2 测量不确定度评定与表示为基础性系列规范进行制定。本规范的制定参考了G B/T1 1 8 9 21 9 8 9 水质 高锰酸盐指数的测定和H J/T1 0 02 0 0 3 高锰酸盐指数水质自动分析仪技术要求。本规范为首次发布。J J F1 8 7 52 0 2 0高锰酸盐指数在线自动监测仪校准规范1 范围本规范适用于高锰酸盐指数在线自动监测仪的校准。2 概述高锰酸盐指数在线自动监测仪(以下简称仪器)可自动连续监测地表水、地下水和生活饮用水等水体中高锰酸盐指数。仪器采用氧化的原理,在水样中加入已知量的高锰酸钾溶液,在加热条件下氧化水样中的有机物和还原性无机物,氧化后的水样采用氧化还原滴定或光电比色等方法进行检测,经数据处理后直接显示高锰酸盐指数。仪器通常由采样、反应、检测、数据处理与传输及显示等单元组成。3 计量特性仪器的计量性能指标见表1。表1 计量性能指标序号校准项目技术指标5.0m g/L5.0m g/L1最大允许误差不超过0.5m g/L不超过1 0%2稳定性(1 2h)5%注:1 当测量点高锰酸盐指数不大于5m g/L时,最大允许误差用示值误差表示;当测量点高锰酸盐指数大于5m g/L时,最大允许误差用相对示值误差表示。2 以上指标不用于合格性判别,仅供参考。4 校准条件4.1 环境条件4.1.1 环境温度:(53 5),校准期间温度波动不超过5。4.1.2 相对湿度:8 5%。4.1.3 不得有影响仪器正常工作的机械振动和电磁干扰。4.1.4 不得存放与实验无关的易燃、易爆和强腐蚀性的物质。4.2 标准物质和校准设备4.2.1 标准物质:采用国家有证高锰酸盐指数/化学需氧量(锰法)标准物质,其扩展不确定度不大于3%(k=2)。4.2.2 零点校准液:于蒸馏水中加入少许高锰酸钾的重蒸馏水(在重蒸馏的过程中应1J J F1 8 7 52 0 2 0始终保持水中高锰酸钾的紫红色不消褪,否则应及时补加高锰酸钾)。4.2.3 单标线容量瓶:A级。4.2.4 吸量管:A级。5 校准项目和校准方法5.1 示值误差待仪器稳定运行,分别导入高锰酸盐指数为1m g/L、4m g/L的标准溶液,每种溶液连续测量3次,记录并计算3次测量平均值Ci。示值误差按式(1)计算。C=Ci-Cs(1)式中:C 示值误差,m g/L;Ci 3次测量平均值,m g/L;Cs 标准值,m g/L。5.2 相对示值误差根据仪器量程,待仪器稳定运行,分别导入高锰酸盐指数为8m g/L或8m g/L、1 6m g/L的标准溶液,每种溶液连续测量3次,记录并计算3次测量平均值Ci。相对示值误差按式(2)计算。Cr=Ci-CsCs1 0 0%(2)式中:Cr 相对示值误差,%;Ci 3次测量平均值,m g/L;Cs 标准值,m g/L。5.3 稳定性待仪器稳定运行后,导入高锰酸盐指数为8m g/L的标准溶液进行测量,记录初始测量值S0。在1 2h内每隔2h测量一次,记录测量值Si。按式(3)计算稳定性S。S=Si-S0S01 0 0%(3)式中:S 稳定性,%;Si 第i次测量值,m g/L;S0 初始测量值,m g/L。6 校准结果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);2J J F1 8 7 52 0 2 0d)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标识;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或应用有关时,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;j)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;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。7 复校时间间隔建议复校时间间隔一般不超过1年,如果仪器更换重要部件、维修或对仪器性能有怀疑时,应随时校准。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用者、使用情况以及仪器本身质量等诸因素所决定的,因此,送校单位也可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。3J J F1 8 7 52 0 2 0附录A校准证书(内页)参考格式1 示值误差:标准值m g/L平均值m g/L示值误差m g/L扩展不确定度U(k=2)2 相对示值误差:标准值m g/L平均值m g/L相对示值误差%扩展不确定度Ur e l(k=2)3 稳定性(1 2h):4J J F1 8 7 52 0 2 0附录B高锰酸盐指数在线自动监测仪校准记录参考格式共 页 第 页受校方名称记录编号受校方地址校准日期仪器名称型号规格出厂编号制造厂设备编号温度 相对湿度%校准地点校准员核验员校准依据外观1.示值误差标准值/(m g/L)测量值/(m g/L)123平均值/(m g/L)示值误差/(m g/L)2.相对示值误差标准值/(m g/L)测量值/(m g/L)123平均值/(m g/L)相对示值误差/%3.稳定性初始值/(m g/L)测量时间/h24681 01 2测量值/(m g/L)稳定性/%5J J F1 8 7 52 0 2 0主要计量器具名称/编号测量范围准确度等级/最大允许误差/不确定度证书编号/有效期使用状态正常异常正常异常正常异常校准结果不确定度参数名称标准物质稀释过程重复测量合成标准不确定度(uc)扩展不确定度(U)(k=)6J J F1 8 7 52 0 2 0附录C示值误差和相对示值误差的不确定度评定示例C.1 校准方法简述在高锰酸盐指数在线自动监测仪示值误差校准中,采用G BW(E)0 8 0 2 7 4化学需氧量(锰法)溶液标准物质配制了系列标准溶液,分别进行了校准。根据示值误差和相对示值误差的计算公式,分别以高锰酸盐指数1m g/L和8m g/L为例进行不确定度评定。C.2 测量模型示值误差可按式(C.1)计算:C=Ci-Cs(C.1)式中:C 示值误差,m g/L;Ci 3次测量平均值,m g/L;Cs 标准值,m g/L。相对示值误差可按式(C.2)计算:Cr=Ci-CsCs1 0 0%=CiCs-1 1 0 0%(C.2)式中:Cr 相对示值误差,%;Ci 3次测量平均值,m g/L;Cs 标准值,m g/L。C.3 标准不确定度分量评定C.3.1 由标准物质引入的标准不确定度u(Cs)C.3.1.1 标准物质的不确定度u1由中国计量科学研究院提供G BW(E)0 8 0 2 7 4,高锰酸盐指数为2 6 5m g/L,U=3%(k=2)。则由标准物质引入的相对不确定度为:u1 r e l=Uk=3%2=1.5%C.3.1.2 标准物质稀释过程的不确定度稀释过程引入的不确定度来源主要考虑吸量管和单标线容量瓶体积校准的不确定度和温度对体积的影响。高锰酸盐指数2 6 5m g/L的标准物质稀释到1m g/L的标准溶液,需经两次稀释,第一次稀释需要用到2 5m L单标线吸量管和1 0 0m L单标线容量瓶,第二次稀释需要用到1 5m L单标线吸量管和10 0 0m L单标线容量瓶。经两次稀释后高锰酸盐指数为7J J F1 8 7 52 0 2 00.9 9 4m g/L。高锰酸盐指数2 6 5m g/L的标准物质稀释到8m g/L的标准溶液,只需经过一次稀释,需要用到5 0m L分度吸量管(吸取3 0m L)和10 0 0m L单标线容量瓶。经稀释后高锰酸盐指数为7.9 5m g/L。a)体积校准引入的不确定度u2,u3,u4,u5,u61 5m L单标线吸量管的最大允许误差为0.0 2 5m L,2 5m L单标线吸量管的最大允许误差为 0.0 3 0m L,5 0m L分度吸量管(吸取3 0m L)的最大允许误差为0.1 0m L,1 0 0m L单标线容量瓶的最大允许误差为0.1m L,10 0 0m L单标线容量瓶的最大允许误差为0.4m L,可以认为均匀分布,则由吸量管或单标线容量瓶体积校准引入的相对标准不确定度为:u2 r e l=0.0 2 51 5 31 0 0%=0.0 9 7%u3 r e l=0.0 3 02 5 31 0 0%=0.0 7 0%u4 r e l=0.1 03 0 31 0 0%=0.2 0%u5 r e l=0.11 0 0 31 0 0%=0.0 5 8%u6 r e l=0.410 0 0 31 0 0%=0.0 2 4%b)由于使用和校准的温度不同引入的不确定度u7,u8,u9,u1 0,u1 1假设温差在1 5之间变动,水的体积膨胀系数为2.11 0-4-1,则每1m L体积变化的区间为1 52.11 0-4-1=3.21 0-3,可以认为均匀分布,则由于使用和校准时温度不同引入的相对标准不确定度为:u7 r e l=u8 r e l=u9 r e l=u1 0 r e l=u1 1 r e l=3.21 0-331 0 0%=0.1 9%C.3.2 由测量引入的标准不确定度u(Ci)用高锰酸盐指数为1m g/L连续测量高锰酸盐指数在线自动监测仪3次,得到数据见表C.1。表C.1 用高锰酸盐指数为1m g/L连续测量高锰酸盐指数在线自动监测仪结果m g/L测量次数123C1极差(1)测量值0.9 8 31.0 3 70.9 8 91.0 0 00.0 5 4u(C1)=1kn=0.0 5 4m g/L1.6 4 3=0.0 2 0m g/L 用高锰酸盐指数为8m g/L连续测量高锰酸盐指数在线自动监测仪3次,得到数据8J J F1 8 7 52 0 2 0见表C.2。表C.2 用高锰酸盐指数为8m g/L连续测量高锰酸盐指数在线自动监测仪结果m g/L测量次数123C2极差(2)测量值8.4 6 28.4 2 78.1 1 48.3 3 40.3 4 8ur e l(C2)=2C2kn1 0 0%=0.3 4 8m g/L8.3 3 4m g/L1.6 4 31 0 0%=1.5%C.4 合成标准不确定度以上各不确定度分量不相关,则合成标准不确定度为:a)高锰酸盐指数1m g/L示值误差uc=u2(Cs)+u2(C1)=(u21 r e l+u22 r e l+u23 r e l+u25 r e l+u26 r e l+u27 r e l+u28 r e l+u21 0 r e l+u21 1 r e l)C2s+u2(C1)=(1.5%)2+(0.0 9 7%)2+(0.0 7 0%)2+(0.0 5 8%)2+(0.0 2 4%)2+(0.1 9%)2+(0.1 9%)2+(0.1 9%)2+(0.1 9%)20.9 9 42+0.0 2 02=0.0 2 5m g/L b)高锰酸盐指数8m g/L相对示值误差uc r e l=u2r e l(Cs)+u2r e l(C2)=u21 r e l+u24 r e l+u26 r e l+u29 r e l+u21 1 r e l+u2r e l(C2)=(1.5%)2+(0.2 0%)2+(0.0 2 4%)2+(0.1 9%)2+(0.1 9%)2+(1.5%)2=2.2%C.5 扩展不确定度扩展不确定度为:a)高锰酸盐指数1m g/L示值误差取k=2时,U=k uc=20.0 2 5m g/L=0.0 5 0m g/Lb)高锰酸盐指数8m g/L相对示值误差取k=2时,Ur e l=k uc r e l=22.2%=4.4%J J F1 8 7 52 0 2 0