酸度计量值比对实例

【摘要】酸度计测量范围广，是应用于环境保护、食品检测、医疗卫生、地质探勘等领域的重要测量设备，尤其在水质检测中尤其重要。为了加强建标单位监管力度，保障量值准确一致，本文开展酸度计量值比对。

【关键词】酸度计；量值比对；技术方案；不确定度评定；结果判定原则

【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2023.05.020

Example of Acidity measurement Value Comparison

ZHOU Xinggang

（Qianxinan Prefecture Inspection and Testing Center， Xingyi 562400， China）

Abstract： Acidity meters have a wide measurement range and are important measurement equipment in fields such as environmental protection， food testing， medical and health care， geological exploration， etc.， especially in water quality testing. In order to strengthen the supervision of standardization units and ensure accurate and consistent measurement values， this article conducts acidity measurement value comparison.

Key words： acidity meter； quantity value comparison； technical solution； uncertainty assessment； result determination principle

本文重點描述比对技术方案、pH计电计示值误差不确定度评定、盲样不确定度评定及比对结果评价。

1比对技术方案

1.1比对依据

JJG 119—2018《实验室pH（酸度）计》；JJF 1117—2010《计量比对》；JJF 1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》。

1.2传递标准及待测盲样

为较全面地反映各计量技术机构能力，本次比对选用两台分辨率为0.01的实验室pH计，其中一台作为传递标准，另外一台为备用传递标准。比对选用的盲样由中国测试技术研究院生产定值，pH值为6.537，不确定度U=0.010，k=3。

1.3比对程序

第一部分：参比实验室按照检定规程的规定对传递实验室pH计进行检定，并依据检定结果判定仪器级别，出具酸度计检定证书。其中需要在pH=4测量点重复测量6次，评定电计示值误差的扩展不确定度，并填入比对结果报告单中。

第二部分：评定盲样测量结果的扩展不确定度。将待测样品（固体）用新蒸馏水或去离子水配成250 mL溶液。在正常条件下，用标准溶液校准上面检定合格的实验室pH计去测量盲样在25℃时的pH值。

1.4比对路线：

本次比对方式采取星形式。

1.5传递标准（实验室pH计）技术状况

1）传递标准的稳定性：在比对前期，主导实验室对实验室pH计持续进行了1个月传递标准的稳定性监测，主导实验室在每次传递实验室pH计送回后进行稳定性试验。

2）传递实验室pH计的运输性能：主导实验室详细规定实验室pH计的包装、运输、贮存等相关要求。

3）盲样稳定性：比对采用的是混合磷酸盐pH标准物质，有效期为5年，按保存和传递按照证书上的要求，主导实验室在传递之前进行了多次稳定性检验。

1.6比对结果的评价方法

本次量值比对针对仪器电计示值误差、盲样测得值分别进行扩展不确定度评定。主导实验室对参比实验室反馈的数据进行汇总及分析处理，计算得到各实验室的XΔ值和En值，并给出各参比实验室的评价结果。XΔ值用于评价各参加比对实验室电计示值误差，En值用于比对评价盲样检测结果。XΔ值的计算公式为：

1.7结果判定原则

评价比对实验室的电计示值误差时，当XΔ≤1，判定结果为满意；当XΔ>1，判定结果为不满意；评价盲样检测结果时，当En≤1，判定结果为满意；当En>1，判定结果为不满意。

2pH计电计示值误差的不确定度评定和盲样的不确定度评定

2.1pH计电计示值误差的不确定度评定

2.1.1概述

本次比对的目的是确定各地州市计量技术机构开展pH计的检定工作能力。

1）测量依据：本次比对根据国家检定规程JJG 119—2018《实验室pH（酸度）计》、测量不确定度遵从JJF l059.1—2012《测量不确定度评定与表示》所推荐的评估方法。2）环境条件：温度23～25℃，相对湿度≤65%，标准溶液和电极系统的温度恒定性在±0.2℃内，附近无明显的机械振动和强电磁干扰。3）测量标准：酸度计检定仪0.0006级，测量范围为pH（0.00～ 14.00），-2000～2000mV；标准物质邻苯二甲酸氢钾U=0.01（k= 3），混合磷酸盐U=0.01（k=3），硼砂U=0.01（k=3）。4）被测对象：梅特勒-托利多（METTLER TOLEDO）仪器（上海）有限公司的S210 pH计。5）测量过程：用本单位的酸度计检定仪作为测量标准，采用直接比较法对传递标准（实验室pH计）的测量点（电计示值为pH=4.00）进行测量，根据测得的电计示值误差算其扩展不确定度U，取包含因子k=2。

2.1.2测量模型

式中，pH为实验室pH计示值的平均值；ΔpH为实验室pH计电计的示值误差；pHs为本实验室pH计检定仪输入给实验室 pH计的标准信号值。

2.1.3输入量引入的标准不确定度

2.1.3.1测量重复性引入的标准不确定度分量u1

6次重复性测量数列及平均值，见表1。

结合测量结果的有效位数，并综合考虑其可靠性后取值为U = 0.012。

2.2盲样不确定度评定

2.2.1概述

1）测量依据、环境条件、测量标准同上。2）被测对象为盲样。3）测量过程：用S210 pH计作为测量标准，采用直接比较法对盲样进行测量，给出盲样测量点示值误差的扩展不确定度U，使用包含因子k=2。

2.2.3输入量引入的标准不确定度

1）盲样的重复性引入的标准不确定度分量u1

测量盲样的重复性引入的标准不确定度分量u1见表3。

二級标准物质证书给出的扩展不确定度均为U = 0.01（k= 3），则其引入的标准不确定度为u3 = 0.01/3 = 0.0033。

2.2.4标准不确定度

结合测量结果的有效位数，并综合考虑其可靠性后取值得：U = 0.014。根据以上分析及评定得出以下结论：在25℃恒温水浴箱测得盲样的测量结果为：盲样pH=（6.538±0.014）。

3参比实验室量值比对数据及比对结果评价

3.1参比实验室的检定结果及结果评价

参比实验室的检定结果及结果评价，见表5。

3.2参比实验室盲样检测结果

参比实验室盲样检测结果，见表6。

【参考文献】

[1]实验室pH（酸度）计：JJG 119—2018[S].

[2]pH计检定仪：JJG 919—2008[S].

[3]测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1—2012[S].

[4]计量比对：JJF 1117—2010[S].

【作者简介】

周兴刚，男，1981年出生，工程师，学士，研究方向为计量力学、温度及化学。

（编辑：李加鹏）