精密電導率儀在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應用,但是對電導率儀的檢定或校準卻沒有國家檢定規(guī)程或校準規(guī)范,造成了這一領域的空白。通過對電導率儀原理的研究,結(jié)合JJG376—2007《電導率儀》中的檢定方法,提出了一套精密電導率儀的校準方法。該方法通過對電計及傳感器的校準,確保了量值傳遞的準確性。
電導率儀的校準
電導率儀的校正,其中校正液應各廠家生產(chǎn)不同,固校正液需向儀器生產(chǎn)廠家訂購。一般電導率儀校正保持在一個月一次,ORP一般情況下不用校正,PH校正則需要2次。
精密電導率儀的校準應包含三個部分:電計(表頭)的校準、電極(傳感器)電導池常數(shù)的校準、整機引用誤差和重復性的校準。
一、電計的校準
1.1調(diào)節(jié)溫度補償器為25℃將NET和T接線柱接入直流電阻箱(溫度補償器模擬裝置),調(diào)節(jié)直流電阻箱的輸出值相當于25℃的電阻值。調(diào)節(jié)CM-230的“ZERO”電位器,使儀器示值顯示為“0.00”。
1.2調(diào)節(jié)電導池常數(shù)為1.000cm-1將CM-230的檔位跳線切換至“CHECK”檔,調(diào)節(jié)“CHECK”電位器,使儀器示值顯示為“1.000”。
1.3電子單元引用誤差
將CM-230后面板的兩個CELL接線柱接入交流電阻箱(電導模擬裝置),再將CM-230檔位跳線切換至2000檔,調(diào)節(jié)交流電阻箱的輸出,選擇3個在量程范圍內(nèi)分散分布的標準電導值(比如1.6×103S、1.0×103S、0.4×103S),分別讀取在線電導率儀示值kM。
按照上述方法分別對200和20量程檔位進行檢定,然后按公式計算電子單元引用誤差。
電導率儀的校準與檢定.png
式中:kS為標準電導率值;kM為電導率儀示值;kF為儀器量程上限。
1.4電子單元重復性
將CM-230量程換為200檔位,調(diào)節(jié)交流電阻箱輸出標準電導GS(如100μS),讀取電導率儀示值kM。該操作重復6次,按公式(1)計算電子單元重復性。
電導率儀的校準與檢定.png
式中:kMi為第i次測量的示值;kF為儀器量程上限
(這里為200)。
1.5電導池常數(shù)示值誤差
(1)按照1.1的方法調(diào)節(jié)溫度補償器為25℃。
(2)將CM-230檔位跳線切換至200檔,按照1.2的方法調(diào)節(jié)電導池常數(shù)為1.000cm-1,調(diào)節(jié)交流電阻箱輸出100μS的標準電導,讀取在線電導率儀示值kMR。
(3)分別將電導池常數(shù)調(diào)整為0.800cm-1和1.200cm-1,按上述方法測得在線電導率儀示值kMV和k'MV。用公式(2)計算電導池常數(shù)示值誤差。
二、電導池常數(shù)的校準
按照1.1和1.2的方法調(diào)節(jié)溫度補償器為25℃,調(diào)節(jié)電導池常數(shù)為1.000cm-1。
(1)將CM-230檔位跳線切換至2000檔,將電導率儀檢定標準溶液1(例如,25℃時標準值為1409μS/cm)置于25℃的恒溫水槽內(nèi),將電極充分洗滌后放入標液1中,達到平衡后讀取電導率儀示值kM1,根據(jù)公式(3)計算電導池常數(shù)Kcell1。
式中:ks1為標液1在25℃下的電導率值。
(2)將CM-230檔位跳線切換至200檔,將電導率儀檢定標準溶液2(例如,25℃時標準值為147.5μS/cm)置于25℃的恒溫水槽內(nèi),將電極充分洗滌后放入標液2中,達到平衡后讀取在線電導率儀示值kM2,根據(jù)公式(4)計算電導池常數(shù)Kcell2。
三、整機的引用誤差
(1)按照1.1的方法調(diào)節(jié)溫度補償器為25℃,按照1.2的方法調(diào)節(jié)電導池常數(shù)為2.3中計算得到Kcell,測量電導率標液1,讀取示值kM1。重復測量3次,取平均值kM1,按公式
計算該電導率儀在測量標液1時的引用誤差。
(2)按上述方法測量電導率標液2,讀取示值kM2。重復測量3次,取平均值kM2,該電導率儀在測量標液2時的引用誤差。
整機重復性
重復測量標液1或標液2共6次,根據(jù)公式(1)計算重復性。在完成校準以后,不要忘記將電導池常數(shù)調(diào)整為校準后的電導池常數(shù)Kcell,這樣電導率儀便工作在校準后的電導池常數(shù)下,保證了測量結(jié)果的準確度。在工作中經(jīng)過大量實踐證明,該方法對精密電導率儀的校準準確可靠,保證了量值傳遞的準確性。