实验室pH(酸度)计技术报告

计 量 标 准 技 术 报 告

计量标准名称 实验室pH（酸度)计 建立标准单位 苏州捷准计量技术有限公司

标准负责人

筹建起止日期

说 明

1. 申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标准考核合格后由申请单位存档.

2.《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。

3。《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写,要求字迹工整清晰。

目 录

一、计量标准的工作原理及其组成 -———-——---——-----—--———--- （1)

二、选用的计量标准器及主要配套设备 -—-—-——--—--——----—---—（2)

三、计量标准的主要技术指标 -—-—-————----—--——-—-————-—--— (3）

四、环境条件 --—-——-—-—----—--———----——-—-—---——--—---— (3）

五、计量标准的量值溯源和传递框图 —--——----—--——-—-----—-- （4)

六、计量标准的重复性试验 -———————-————--------—-—-—--———-—(5)

七、计量标准的稳定性考核 ——-———--——--—-——-——————-—----—--（6）

八、检定或校准结果的测量不确定度评定 --—————-——-—---———-（7-8）

九、检定或校准结果的验证 —---—-——-—-—---——--—-——

—-—-—---—-(9）

十、结论 ----——--———-———--------—-----—--——————-----—-—--（10）

十一、附加说明--—————-———-——-—-——-—--—-————---—-------—--—-（10)

一、计量标准的工作原理及其组成 本检定装置是用标准仪器向被检仪器pH计输出标准信号，采用的覅直接比较法进行测量，然后利用标准物质，采用直接测量法对整套被检装置进行测量。 实验室pH（酸度）计主要由测量电极和电计两部分组成。测量电极为指示电极和参比电极。常用电极有玻璃电极、氢电极、氢醌电机和锑电极。参比电极主要指外参比电极，最常用的有银/氯化银电极、甘汞电极.电计由阻抗转换器、放大器、功能调节器、显示装置组成。 导线 标准检定仪 pH计 pH计 - 0 -

二、选用的计量标准器及主要配套设备 不确定度或准确度等或最大允许误差 检定单位制造厂及 及检定证出厂编号 书号 计名 称 型号 测 量范 围 量标准器主要 干燥箱 容量瓶 配套设备

pH(酸度）计检定仪 邻苯二甲酸氢钾标准物质 混合磷酸盐标准物质 硼砂标准物质 温度计 分析天平 GBW（E)130070 GBW(E）130071 GBW（E)130072 二级 二级 二级

- 1 -

三、计量标准的主要技术指标 1、输出信号：(0～14）pH （0～±1900)mV 允许误差:±0.002pH 2、输出阻抗：高阻I 300兆欧 允许误差：±0。10％ 输出阻抗：高阻I 1000兆欧 允许误差:±0.10% 3、标准物质：邻苯二甲酸氢钾（溶液0.05mol/kg） 二级 混合磷酸盐 （溶液0。025mol/kg) 二级 硼砂 （溶液0。01mol/kg） 二级 四、环境条件 项 目 温 度 湿 度 要 求 (20±10）℃ ≤85RH 实 际 情 况 (23±2)℃ （40～70)％RH 结 论 符合 符合

- 2 -

五、计量标准的量值溯源和传递框图 pH检定仪检定装置 一级pH标准物质 最大允差：±0.002% 不确定度：δ=0.005pH 上 一 级 计 量 器 具 本 级 计 量 器 具 比较测量 比较测量 pH/mV计校准仪 二级pH标准物质 测量范围：（0～14）pH 测量范围：（1。66~13。41 (0~±1900)mV )pH （0～95）℃ 准确度等级：0。0003级 测量法 pH（酸度）计 测量范围：（0~14）pH （0~±1900）mV 电计测量误差：±（0。01～0。2)pH 仪器总误差：±（0.01~0。2）pH

- 3 -

六、计量标准的重复性试验 1. 仪器示值重复性的检定 用标准器pH/mV酸度计检定仪检定仪检定一台重复性、稳定性较好的酸度计，在标准装置正常工作条件下，检定仪向pH计输入一个标准pH值7.00，在被检定pH计上读取示值，计算其示值重复性，连续测量10次，各测量值如下： 序号 pH测量值 1 7.00 2 7。00 3 7.00 4 7.01 5 7。00 6 7。01 7 7。00 8 7。00 9 7。01 210 7.01 (pHipH)S0.005 S 0。005 n1 该装置的pH测量值重复性误差为0。005,符合要求. 2. 电计示值重复性的检定 在标准装置正常工作条件下，检定仪向pH计输入一个标准值10mV,连续测量10次,各测量值如下： 序号 电计测量值（mV） 1 10 2 10 3 10 4 10 5 10 6 10 7 10 2(mVimV)8 10 S0 9 10 n110 10 S 0 该装置的mV测量值重复性误差值为0，符合要求.

- 4 -

七、计量标准的稳定性考核 用标准器pH/mV酸度计检定仪检定仪检定一台重复性、稳定性较好的0。01级酸度计，在本装置正常工作条件下,检定仪向pH计输入标准pH值4.00，每隔一个月做1次检定,共进行4次，每次连续测量6次。结果如下： 测量平均每次测量值 组序 值 20144.00 4.00 4.01 4.01 4.00 4。00 4.00 。8 2014.3。99 3.99 3。99 4。00 3.99 4.00 3.99 9 2014.4。00 4.01 4。00 4。00 4。01 4.00 4。00 10 2014.4。01 4.00 4.00 4.01 4。00 4。00 4。00 11 最大平均值误差-最小平均值误差 4.00-3。99=0。01pH 该仪器最大允许误差为±0.01pH，测量结果符合规程要求。 - 5 -

八、检定或校准结果的测量不确定度评定 1. 测量方法：标准砖装置直接对酸度计进行测量。 2. 测量依据：JJG 119-2005《实验室pH（酸度）计》检定规程 3. 采用标准：酸度计检定装置 4. 测量对象:上海雷磁仪器公司生产的型号pHs—3C的酸度计 5. 测量不确定度的评定有示值误差和示值总误差两项 数字模型ΔpH=Ph 5.1电子示值误差测量结果不确定度评定。 测量结果的重复性引入的不确定度；用本装置对选定的pH计进行测量,连续测量10次，结果如下: 单位：pH 4。00 4.00 4.00 4。01 4。00 pH si 4。00 3.99 4。00 4。00 4。01 所以单次测量的实验标准偏差 S(pHpH)0.0032pH.用上述方法对型号级i2n1别的酸度计进行测量，并记录实验标准偏差分别S1=0。0032pH，S2=0。0046pH，S3=0.0039pH。合并样本标准差SpSj1mj2m以 两次平均值为测量结果，所以平均值的标准偏差 0.0039pH自由度V=m（n-1）=27。实际是U1SP/20.003pH 5.1.2 B类不确定度的评定： 5。1。2.1由于在检定规程规定的环境条件下测量,所以有环境引入的不确定度可以忽略不计,即U20 5。1.2。2数显仪器的最小显示0。01pH，所以由分配率引起的不确定度U30.010.0290.003pH 5。1。2。3由标准引入的不确定度，由说明书得知本标准的允许误差为±0。002pH，认为是均匀分布,取k3 所以U40.0020.001pH估计(U4)0.1 自U43由度 v1(U4)U4250 5.1.3合成标准不确定度的评定： 不确定度汇总表 不确定度输不确定度来不确定度值传播系数 自由度Vi 入量 源 (pH） 重复性 0。005 pH 分辨率 0。003 1 27 环境 0.00 pHs 标准 0。001 —1 50 所以合成标准不确定度U(UUUU)0.0030.0030.0010.004pH c01232222- 6 -

VeffUC/Ui/Vi128100 4ni145.1。4扩展不确定度：95%的置信概率下有t分布表kptp(Veff)知kp1.984所以扩展不确定度U95kpUc0.01pH Veff=100 5.2仪器示值总误差测量结果的不确定度的评定 该项的评定采用标准溶液测量法,所以不确定度的评定及计算如下： 数字模型d=pH—pHs (d—仪器示值总误差,pH-备件仪器示值，pHs—标准溶液值） 5。2.1标准溶液的不确定度 由标准溶液的技术说明书得知,二级标准溶液pH值的扩展不确定为0。01pH在置信概率为99.7%的情况下k=3 所以由标准溶液引入的标准不确定度U10.01/30.003pH估计(U1)/U10.2自由度V1/(U1)/U113 5.2。2当电极与溶液接触时，会产生液接界电势，此项已包含于重复性的测量中。 仪器校准后，对pH=6。86的混合磷酸盐溶液进行重复性测量，数据如下： 单位：pH 次数 1 2 3 4 5 6 pHsi 6。86 6。87 6.86 6。86 6。86 6。87 2所以单次实验标准偏差SpHpH/n10.006pH用上述方法进行3组重复2ii性测量得单次实验标准偏差分别为S1=0。006pH S2=0.004pH S3=0.006pH 合并标准差m2SPsj/m0.0054pH 实际测量中以6次平均值计算所以U2SP/60.002pH j15。2。3数显仪器的最小显示0。01pH，所以由分配率引起的不确定度U30.010.290.003pH 5.2.4合成标准不确定度 不确定度汇总表如下 不确定度输入不确定度值不确定度来源 传播系数 自由度Vi 量 (pH） 重复性 0.002 pH 1 15 分辨率 0。003 pHs 标准物质 0。003 -1 13 n4222UCU1U2U30.004pH VeffUC/Ui/Vi20 i15.2.5扩展不确定度：95%的置信概率下有t分布表kptp(Veff)知kp2.06 所以扩展不确定度U95kpUc0.01pH Veff20

- 7 -

九、检定或校准结果的验证 1.标准物质的不确定度由证书给出,比较稳定,不需要验证. 2.采用传递比较法进行验证. 选取一台0。01级的pH计,上级计量检定机构在6。86pH处检定值为6。86pH；用本公司检定装置检定，值为6.86pH，上级装置的最大允许误差±0。002pH,U上=0。002×2/3=0.0013pH，本装置的不确定度U=0。01pH ▏▏6.86—6。86▕▕=0.00＜0。01＜U上2U2验证符合要求 1/2 - 8 -

十、结论 根据以上分析,本检定装置的不确定度如下： 示值误差的扩展不确定度： U95kpUC0.01pH Veff100 kp1.98 仪器示值误差的扩展不确定度： U95kpUC0.01pH Veff20 kp2.06 符合国家计量检定系统表及检定规程的要求,可以对0。01级以下的pH计展开检定工作。 十一、附加说明 JJG119—2005《实验室pH（酸度）计》检定规程 JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》规范

- 9 -