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(tái)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;Kcell—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(dòng)溫度補(bǔ)償功能,故按照規(guī)程要求只需對(duì)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(xiàng)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(wú)誤且牢固,導(dǎo)線與導(dǎo)線間無(wú)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(wú)損,能正常地把信號(hào)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(duì)照?qǐng)D1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(kāi)1或3,將短路插片置于20μS·cm-1檔,打開(kāi)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(duì)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(gè)點(diǎn),且這些點(diǎn)應(yīng)分散分布,重復(fù)測(cè)量3次。
(5)切換到其他的量程檔,重復(fù)c和d操作。
(6)計(jì)算。電子單元應(yīng)用誤差按公式(2)計(jì)算。
式中`k某點(diǎn)三次示值的平均值,μS·cm-1;ks—對(duì)應(yīng)點(diǎn)輸入的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率,μS·cm-1;kF—檢定該點(diǎn)時(shí)所選量程的上限值,μS·cm-1;Δk—該點(diǎn)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(shí),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(cè)量6次,按公式(3)計(jì)算電子單元重復(fù)性。
式中: ki—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(diǎn)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(cè)量3次。
(2)按照上述方法,檢定常數(shù)為1.200cm-1時(shí)儀器示值。
(3)計(jì)算。電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差按照公式(4)計(jì)算。
式中: ΔKcell—電導(dǎo)池常數(shù)示值誤差, cm-1;kR—常數(shù)為1.000cm-1時(shí)輸入100μS·cm-1標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)率時(shí)的儀器示值,μS·cm-1;Ks—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(gè)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(hào)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(hào)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(jì)算電導(dǎo)池常數(shù)。
式中:`k1—儀器對(duì)1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均示值,μS·cm-1;`k2—儀器對(duì)2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均示值,μS·cm-1;k1s—1號(hào)標(biāo)準(zhǔn)溶液在該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)值,μS·cm-1;k2s—2號(hào)標(biāo)準(zhǔn)溶液在該溫度下的標(biāo)準(zhǔn)值,μS·cm-1;kcell—被測(cè)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(jì)算值一致。在200μS·cm-1量程檔,對(duì)傳感器單元充分沖洗并擦干,測(cè)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(cè)量3 次。
(3)同樣在2000μS·cm-1量程檔,對(duì)電導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)溶液2測(cè)量3次。
(4)按公式(6)計(jì)算儀器引用誤差。
式中:ks—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(cè)量標(biāo)準(zhǔn)溶液1或標(biāo)準(zhǔn)溶液2共6次,按公式(3)計(jì)算儀器重復(fù)性。
4 其它說(shuō)明
本文只對(duì)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(shuō)明,其他類型的在線電導(dǎo)率儀,如美國(guó)喬治費(fèi)歇爾管路系統(tǒng)公司生產(chǎn)的+GF+SIGNET型、德國(guó)寶得公司生產(chǎn)的COND系列及國(guó)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(jì)量檢定,關(guān)鍵是弄清信號(hào)輸入端的輸入?yún)?shù)(溫度補(bǔ)償信號(hào)或交流電阻信號(hào)),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(jì)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?cè)谶B接檢定裝置時(shí),應(yīng)保*電源關(guān)閉,注意安全,同時(shí)應(yīng)仔細(xì)穩(wěn)固地將信號(hào)端子對(duì)號(hào)入座。
某些多芯信號(hào)端子,不便分清信號(hào)源的在線電導(dǎo)率儀,我們可以只檢測(cè)儀器引用誤差和儀器重復(fù)性,對(duì)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(shí),一定要確定電導(dǎo)率探頭的測(cè)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(cè)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(hào)不盡相同,但其原理異曲同工,我們均可以參照本方法對(duì)其進(jìn)行計(jì)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(duì)應(yīng)的計(jì)量方法,完善計(jì)量溯源系統(tǒng),保*量值準(zhǔn)確可靠。
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