JJG(冀) 183-2021 在线溶解氧测定仪检定规程

河北省地方计量检定规程JJG（冀）183-2021在线溶解氧测定仪On-linedissolvedoxygenMeters2021-02-04发布2021-05-01实施河北省市场监督管理局发布JJG（冀）183-2021在线溶解氧测定仪检定规程VerificationRegulationofOn-linedissolvedoxygenMetersJJG(冀)183-2021归口单位：河北省市场监督管理局主要起草单位：河北省计量监督检测研究院河北省产品质量安全检测技术中心河北科瑞达仪器科技股份有限公司本规程由河北省计量监督检测研究院负责解释JJG（冀）183-2021本规程主要起草人：李玄晔（河北省计量监督检测研究院）魏津（河北省计量监督检测研究院）李雪丹（河北省产品质量安全检测技术中心）刘佩侨（河北省计量监督检测研究院）刘建磊（河北省计量监督检测研究院）魏艳菊（河北科瑞达仪器科技股份有限公司）JJG（冀）183-2021I目录引言……………………………………………………………………………（Ⅱ）1范围…………………………………………………………………………（1）2概述…………………………………………………………………………（1）3计量性能要求………………………………………………………………（1）4通用技术要求………………………………………………………………（2）4.1外观及结构………………………………………………………………（2）4.2标志和标识………………………………………………………………（2）5计量器具控制………………………………………………………………（2）5.1检定条件…………………………………………………………………（2）5.2检定项目…………………………………………………………………（3）5.3检定方法…………………………………………………………………（3）5.4检定结果的处理…………………………………………………………（6）5.5检定周期…………………………………………………………………（7）附录A无氧水的配制………………………………………………………（8）附录B标准溶解氧水的制备………………………………………………（9）附录C溶解氧浓度参考值的计算…………………………………………（10）附录D在线溶解氧测定仪检定记录（参考）……………………………（12）附录E检定证书/检定结果通知书内页格式……………………………（14）JJG（冀）183-2021II引言本规程以JJF1002-2010《国家计量检定规程编写规则》、JJF1001-2011《通用计量术语及定义》为基础性规范进行编制。本规范参考了JJG291-2018《溶解氧测定仪》、HJ506-2009《水质溶解氧的测定电化学探头法》、ISO5814:2012《水质溶解氧的测定电化学探头法》(Waterquality—Determinationofdissolvedoxygen—Electrochemicalprobemethod)、ISO17289:2014《水质溶解氧的测定光传感器法》(Waterquality—Determinationofdissolvedoxygen—Opticalsensormethod)等标准相关内容。本规程为首次发布。JJG（冀）183-20211在线溶解氧测定仪检定规程1范围本规程适用于测量范围为（0~20）mg/L的在线溶解氧测定仪的首次检定、后续检定和使用中检查。2概述在线溶解氧测定仪（以下简称仪器）常用于在线实时测量水中溶解氧的浓度，仪器工作原理主要分为电化学法和荧光法。电化学法仪器采用氧敏感薄膜电极隔离水和可溶性物质，电极间产生的电位差使金属离子在阳极进入溶液。同时氧气通过薄膜扩散，在阴极被还原，产生的电流与穿过薄膜和电解质层的氧传递速度成正比，即在一定的温度下该电流与水中氧的分压（或浓度）成正比。通过测量电流，可得到水中的溶解氧浓度。荧光法仪器主要基于氧分子对荧光物质的淬灭效应，在溶解氧测定仪电极涂上荧光材料，激发光照射在电极上发出荧光，荧光的强弱或淬灭时间长短与水中氧分子浓度具有相关性。水中氧分子浓度值越高，则荧光强度越小，淬灭越快。通过测量激发光与参比光的相位差等方式，可得到水中溶解氧浓度。仪器主要由电极、控制单元、显示单元等部分组成。3计量性能要求表1仪器计量性能要求检定项目计量性能要求I级II级零值误差≤0.1mg/L≤0.1mg/L响应时间≤60s≤60s溶解氧浓度示值误差±0.30mg/L±0.50mg/L重复性≤0.15mg/L≤0.15mg/L24h稳定性±0.30mg/L±0.50mg/L温度示值误差±0.5℃±0.5℃盐度补偿误差±2%±2%JJG（冀）183-20212按照仪器的计量性能，将仪器分为I级和II级。I级和II级仪器的计量性能要求见表1。4通用技术要求4.1外观及结构仪器结构完整，电极引线连接可靠，各按钮应能正常使用，仪器外观应无影响仪器正常工作的损伤，显示部分清晰完整。覆膜电极内腔应充满电解液，无气泡，覆膜完整无损；荧光法电极无明显破损。4.2标志和标识仪器铭牌清晰标明仪器名称、型号、出厂年月、编号和制造厂名。5计量器具控制5.1检定条件5.1.1环境条件5.1.1.1环境温度为（5~35）℃。5.1.1.2环境湿度不大于85%RH。5.1.1.3交流电源电压（220±22）V，电源频率（50±0.5）Hz。5.1.2检定用标准器及配套设备5.1.2.1标准气体：氮中氧气气体有证标准物质，浓度约为0.05mol/mol、0.10mol/mol、0.25mol/mol，其浓度的相对扩展不确定度不应大于1%(k=2)。5.1.2.2在线溶解氧测定仪检定装置：温度波动度不超过±0.5℃，见附录B。5.1.2.3秒表：分辨力0.1s，MPE：±0.5s/d。5.1.2.4温度计：范围（0~50）℃，分度值0.1℃，MPE：±0.15℃。5.1.2.5气压计：分度值1hPa，MPE：±2.5hPa。5.1.2.6氯化钠（NaCl）：分析纯。5.1.2.7亚硫酸钠（Na2SO3）：分析纯。5.1.2.8二价钴盐：分析纯。5.1.2.9精密恒温水槽：恒温范围（0~50）℃，温度波动度不大于0.2℃，均匀性不超过±0.2℃。JJG（冀）183-202135.2检定项目仪器首次检定、后续检定和使用中检查项目如表2所示表2检定项目一览表检定项目首次检定后续检定使用中检查外观+++零值误差++-响应时间++-溶解氧浓度示值误差+++重复性++-稳定性++-温度示值误差++-盐度补偿误差*+--注：1.“+”为需要检定的项目，“-”为不需要检定的项目。2.后续检定包括修理后的检定，若对计量性能有重大影响时，按首次检定进行。3.盐度补偿功能的检定在精密恒温水槽中进行；无盐度补偿功能的仪器，表格中“*”项目免检。5.3检定方法5.3.1常规检查用目视、手感法按4.1进行。5.3.2仪器校正按仪器说明书要求校正仪器。5.3.3零值误差将电极从空气中浸入新配置无氧水中（无氧水的制备见附录A），15min后的仪器示值即为残余电流引起的零值误差。5.3.4响应时间用浓度约为0.25mol/mol的氮中氧气气体标准物质制备标准溶解氧水（制备方法参见附录B）。将电极放入其中，稳定后读取示值c0，随后将电极从标准溶解氧水中取出，迅速浸入无氧水中，同时开始计时，当仪器显示值为c0的10%时停止计时，记录此时的秒表示值，重复测量三次，三次测量值的平均值即为响应时间。5.3.5溶解氧浓度示值误差JJG（冀）183-20214分别用浓度约为0.05mol/mol、0.10mol/mol、0.25mol/mol的氮中氧气气体标准物质制备标准溶解氧水。不同浓度的氮中氧气气体在不同水温、大气压力下的水中饱和浓度参考值cs可由式(1)换算，即：%94.20qbsccc（1）式中：cs—某一浓度的氮中氧气气体在水中饱和浓度值，mg/L；cb—通过查表（附录C）或内插法计算出来的空气中氧在水中饱和浓度值，mg/L；cq—氮中氧气气体标准物质的浓度值，%；20.94%—空气中的氧含量。将电极由空气中放入标准溶解氧水中并轻轻摆动（荧光法仪器检定时无需摆动），稳定后读取示值。重复测量三次，计算仪器测量平均值c，按式(2)计算溶解氧浓度示值误差，取绝对值最大的∆c作为检定结果。sc=c-c(2)式中：∆c——溶解氧浓度示值误差，mg/L；c——仪器测量平均值，mg/L；cs——溶解氧浓度参考值，mg/L。5.3.6重复性将电极放入用浓度约为0.25mol/mol的氮中氧气气体标准物质制备的标准溶解氧水，连续重复测量6次，分别记录仪器示值，按式(3)计算仪器的重复性。1)(12nccsnii(3)式中：s———仪器示值重复性，mg/L；JJG（冀）183-20215ci———第i次测量值，mg/L；c———仪器测量平均值，mg/L；n———测量次数，n=6。5.3.7稳定性将电极放入用浓度约为0.25mol/mol的氮中氧气气体标准物质制备的标准溶解氧水，示值稳定后，按公式(4)计算并记录初始示值误差∆c0。00s0c=c-c(4)式中：0c——溶解氧初始浓度示值误差，mg/L；0c——仪器初始测量值，mg/L；s0c——溶解氧初始浓度参考值，mg/L。仪器连续运行24h，每隔1h，按公式(5)记算并记录示值误差∆ci。iisic=c-c(5)式中：ic——第i次示值误差测量值，mg/L；ic——仪器第i次测量值，mg/L；sic——第i次测量时溶解氧浓度参考值，mg/L。按式(6)计算稳定性，取绝对值最大的Lc为检定结果。0Lccci(6)式中：Lc———稳定性，mg/L；∆ci———第i次示值误差测量值，mg/L；∆c0———仪器初始示值误差值，mg/L。5.3.8温度示值误差将仪器测温部分与温度计尽可能靠近，重复测量三次，按式(7)计算仪器的温度示值误差∆Tb。bbT=T-T(7)式中：JJG（冀）183-20216bT———仪器的温度示值误差，℃；T———仪器温度示值平均值，℃；bT———温度计示值平均值，℃。5.3.9盐度补偿误差将烧杯中盛入1L的蒸馏水，放入（25±0.2）℃的恒温水浴中，用1L/min的流量向蒸馏水中连续通入空气60min，使其中的溶解氧浓度达到饱和，检定过程中需持续通气。首先测不含氯化钠时的溶解氧浓度N0，添加10g、20g、30g氯化钠后水中溶解氧浓度参考值Nsn按式（8）求得。000421snN=N-.n（8）式中：Nsn———含盐水中溶解氧浓度参考值，mg/L;N0———零盐时的溶解氧浓度，mg/L;n———添加盐的质量，n为10，20，30，g注:0.0421为25℃下，含盐量每增加1g/L时溶解氧的变化量，单位为mg/L，来源于HJ506-2009《水质溶解氧的测定电化学探头法》中表A.1-1数据。加入氯化钠10g，搅拌均匀，调制成含盐量为10g/L的饱和溶氧水，测量水中溶解氧浓度，两次取平均N10。用同样的方法，调制含盐量20g/L、30g/L的饱和溶氧水，分别测得N20、N30。按式(9)计算仪器的盐度补偿误差，取绝对值最大的∆N为检定结果。100nsnsnN-NN=%N(9)式中：∆N———仪器盐度补偿误差；Nn———盐水中的溶解氧浓度测量平均值，可以是N10、N20、N30，mg/L。5.4检定结果的处理检定合格的仪器，发给检定证书；检定不合格的仪器，发给检定结果通知书，并注明不合格项目。JJG（冀）183-202175.5检定周期仪器的检定周期不超过1年。在此期间内，仪器经修理或对测量结果有怀疑时，应及时进行检定。JJG（冀）183-20218附录A无氧水的配制用1000mL烧杯，将1000mg亚硫酸钠（Na2SO3）和微量二价钴盐（如氯化钴）溶于500mL蒸馏水中，搅拌均匀，现用现配。JJG（冀）183-20219附录