在線電導(dǎo)率儀的檢定方法

1 概述
在線電導(dǎo)率儀主要由電導(dǎo)率電極(傳感器)和電導(dǎo)率顯示控制儀兩部分組成。其工作原理和臺式電導(dǎo)率儀的工作原理一樣,都是基于電導(dǎo)率、電導(dǎo)和電導(dǎo)池常數(shù)的關(guān)系式。即:

式中:k—電導(dǎo)率儀,μS·cm^-1;K_cell—電導(dǎo)池常數(shù),cm^-1;G電導(dǎo),S;R—電阻,Ω。
由于CM-230型在線電導(dǎo)率儀有自動溫度補(bǔ)償功能,故按照規(guī)程要求只需對其進(jìn)行外觀、電子單元引用誤差、電子單元重復(fù)性、電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差、儀器引用誤差和儀器重復(fù)性等項目的檢定。
2 檢定用設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
檢定用設(shè)備及標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)如表1所示。

3 檢定方法
3.1 外觀檢查
儀器面板應(yīng)清潔,標(biāo)示清晰,顯示清楚完整;儀器背部接線準(zhǔn)確無誤且牢固,導(dǎo)線與導(dǎo)線間無直接及間接接觸,絕緣良好;調(diào)零鈕、常數(shù)調(diào)節(jié)鈕及換擋插件能正常工作;儀器銘牌干凈,標(biāo)示齊全;傳感器單元完好無損,能正常地把信號傳輸?shù)诫娮訂卧?br /> 3.2 電子單元引用誤差的檢定

(1)關(guān)閉電源,對照圖1連接檢定裝置。1和3連接電導(dǎo)率儀檢定裝置,2和4連接溫度模擬補(bǔ)償電阻(精密直流電阻箱)。
(2)調(diào)零。斷開1或3,將短路插片置于20μS·cm^-1檔,打開電源,調(diào)節(jié)ZERO鈕,使儀器示值為零,然后把線路還原接好。
(3)調(diào)節(jié)常數(shù)。將短路插片置于常數(shù)調(diào)節(jié)檔(CHECK),調(diào)節(jié)CHECK鈕,使常數(shù)為1.000cm^-1。
(4)檢定。將短路插片置于20μS·cm^-1量程檔,從電導(dǎo)率儀檢定裝置向被檢儀器輸入對應(yīng)量程范圍內(nèi)的電阻值,記下相應(yīng)的儀器示值,至少檢定3個點,且這些點應(yīng)分散分布,重復(fù)測量3次。
(5)切換到其他的量程檔,重復(fù)c和d操作。
(6)計算。電子單元應(yīng)用誤差按公式(2)計算。

式中`k某點三次示值的平均值,μS·cm^-1;k_s—對應(yīng)點輸入的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率,μS·cm^-1;k_F—檢定該點時所選量程的上限值,μS·cm^-1;Δk—該點儀器示值的 誤差,μS·cm^-1。
3.3 電子單元重復(fù)性的檢定
在電子單元引用誤差檢定的同時,選擇任一量程檔(通常選擇200μS·cm^-1檔),輸入一標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率值(如100μS·cm^-1),讀取電導(dǎo)率儀示值,連續(xù)測量6次,按公式(3)計算電子單元重復(fù)性。

式中: k_i—第 i 次儀器的示值, μS·cm^-1。
3.4 電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差的檢定
在電子單元檢定的基礎(chǔ)上,利用已經(jīng)得到的儀器示值(200μS·cm^-1量程檔,100μS·cm^-1點儀器示值),進(jìn)行電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差的檢定。
(1)將短路插片置于CHECK檔,調(diào)節(jié)CHECK鈕,使常數(shù)值為 0.800cm^-1,然后置短路插片于200μS·cm^-1量程檔,輸入100μS·cm^-1標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率,讀取儀器示值,重復(fù)測量3次。
(2)按照上述方法,檢定常數(shù)為1.200cm^-1時儀器示值。
(3)計算。電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差按照公式(4)計算。

式中: ΔK_cell—電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差, cm^-1;k_R—常數(shù)為1.000cm^-1時輸入100μS·cm^-1標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率時的儀器示值,μS·cm^-1;K_s—常數(shù)調(diào)節(jié)器設(shè)定值, cm^-1。
3.5 儀器引用誤差的檢定
(1)電導(dǎo)池常數(shù)校準(zhǔn)。卸去檢定裝置,連接傳感器單元,啟用恒溫裝置(恒溫25℃ )。待溫度達(dá)到要求后,將電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液1和2分別盛于兩個潔凈的小口徑杯子,置于恒溫裝置。標(biāo)準(zhǔn)溶液溫度和恒溫裝置溫度達(dá)到平衡后,選擇200μS·cm^-1量程檔,將傳感器單元從水處理系統(tǒng)中取出并用超純水充分沖洗擦干,放入1號標(biāo)準(zhǔn)溶液,待示值穩(wěn)定后記下讀數(shù)k₁;取出傳感器單元再次用超純水充分沖洗擦干,選擇2000μS·cm^-1量程檔,放入2號標(biāo)準(zhǔn)溶液,同樣穩(wěn)定后讀取示值k₂,重復(fù)操作3次。
按公式(5)計算電導(dǎo)池常數(shù)。

式中:`k<sub>1</sub>—儀器對1號標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均示值,μS·cm<sup>-1</sup>;`k₂—儀器對2號標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均示值,μS·cm^-1;k_1s—1號標(biāo)準(zhǔn)溶液在該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)值,μS·cm^-1;k_2s—2號標(biāo)準(zhǔn)溶液在該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)值,μS·cm^-1;k_cell—被測電導(dǎo)池常數(shù),cm^-1。
(2)儀器引用誤差的檢定。調(diào)節(jié)電導(dǎo)池常數(shù),使之與上述計算值一致。在200μS·cm^-1量程檔,對傳感器單元充分沖洗并擦干,測量電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液1,儀器示值穩(wěn)定后讀數(shù),重復(fù)測量3 次。
(3)同樣在2000μS·cm^-1量程檔,對電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)溶液2測量3次。
(4)按公式(6)計算儀器引用誤差。

式中:k_s—相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)溶液在該溫度下標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率, μS·cm^-1。
3.6 儀器重復(fù)性檢定
重復(fù)測量標(biāo)準(zhǔn)溶液1或標(biāo)準(zhǔn)溶液2共6次,按公式(3)計算儀器重復(fù)性。
4 其它說明
本文只對目前應(yīng)用較廣的CM-230型在線電導(dǎo)率儀檢定做詳細(xì)說明,其他類型的在線電導(dǎo)率儀,如美國喬治費歇爾管路系統(tǒng)公司生產(chǎn)的+GF+SIGNET型、德國寶得公司生產(chǎn)的COND系列及國內(nèi)生產(chǎn)的DZG-303A型等,結(jié)構(gòu)和CM-230型類似,可參照本方法進(jìn)行計量檢定,關(guān)鍵是弄清信號輸入端的輸入?yún)?shù)(溫度補(bǔ)償信號或交流電阻信號),準(zhǔn)確連接線路;電阻率和電導(dǎo)率互為倒數(shù),因此在線電阻率儀也可參照本方法進(jìn)行計量溯源;純水處理系統(tǒng)的電子部分,線路復(fù)雜且緊密,我們在連接檢定裝置時,應(yīng)保*電源關(guān)閉,注意安全,同時應(yīng)仔細(xì)穩(wěn)固地將信號端子對號入座。
某些多芯信號端子,不便分清信號源的在線電導(dǎo)率儀,我們可以只檢測儀器引用誤差和儀器重復(fù)性,對電子單元部分不做檢定;在做儀器引用誤差和儀器重復(fù)性檢定時,一定要確定電導(dǎo)率探頭的測量量程和電導(dǎo)池常數(shù),并保*所使用的電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)溶液在其測量范圍內(nèi)。
目前,由于在線電導(dǎo)率儀的應(yīng)用擴(kuò)大,生產(chǎn)企業(yè)也隨之日益增多。雖然在線電導(dǎo)率儀的型號不盡相同,但其原理異曲同工,我們均可以參照本方法對其進(jìn)行計量檢定。當(dāng)然,在線電導(dǎo)率儀技術(shù)的發(fā)展也迫使我們不斷探索對應(yīng)的計量方法,完善計量溯源系統(tǒng),保*量值準(zhǔn)確可靠。

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