1、Company LOGO 电导率规程宣贯电导率规程宣贯 二零一零年十月二零一零年十月 中国计量院化学所物化室中国计量院化学所物化室 Company Logo 内容内容 电导率测量基本知识介绍 规程制定背景及总体思路 常见问题解答 电导率国家基准简介 Company Logo 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 导体 典型代表 导电机制 温度影响 导电能力表征 电子导体 金属、石墨 自由电子 随温度升高电 阻率变大 电阻率 离子导体 酸碱盐的水溶 液及熔融盐 带电离子 随温度升高电 阻率变大 电导率 能够导电的物质称为导体能够导电的物质称为导体。 第一类导体：金属第一类导体：金
2、属靠自由电子的迁移导电。靠自由电子的迁移导电。 第二类导体：电解质溶液，熔融电解质，固体电解第二类导体：电解质溶液，熔融电解质，固体电解 质。质。靠离子的迁移导电。靠离子的迁移导电。 Company Logo 溶液中：溶液中： 向阳极迁移 1 Cl 电极电极/溶液界面处：溶液界面处： 阴极：阴极： 阳极：阳极： 外电路：外电路：自由电子定向迁移自由电子定向迁移 2 22CleCl 2 22HeH 向阴极迁移 H 导电回路导电回路 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo 溶液中的带电离子在外加电源（电流 或电压）的作用下，发生定向移动， 形成电流。 根据欧
3、姆定律，用电压和电流的比 值电阻电阻表示该体系中导体的导电能 力。 在电解质溶液中，用电阻的倒数 电导电导表示。 I U R R 1 U I G 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo 溶液溶液电导电导的影响因素的影响因素 离子浓度离子的数量 离子淌度离子在单位 电势梯度下运动的速度 离子所带电荷数 溶液黏度、水合程度 温度（影响淌度、粘度、 水合度等） 离子流动的距离离子流动的距离 离子流经的横截面积离子流经的横截面积 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo GK A l V I l V A I E i Cell
4、 溶液电导率的影响因素溶液电导率的影响因素 离子浓度离子的数量 离子淌度离子在单位 电势梯度下运动的速度 离子所带电荷数 溶液黏度、水合程度 温度（影响淌度、粘度、 水合度等） （离子流动的距离）（离子流动的距离） （离子流经的横截面积）（离子流经的横截面积） 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo 电导： 电导池中电解质溶液的离子电荷移动时，电流和 电势差的比值 U I G 电导率： 电导率是衡量给定物质（导体）的导电能力的一个物理参数 ，其原始定义为 E j 电导率具有强度性质，反映电解质溶液本身的性质。因此，是电导率而非 电导是测量关注的对象。 电
5、导具有广度性质，除了与电解质溶液本身的性质有关外，还与电导池常 数有关（也就是电导池中的电解质溶液的数量、形状等） 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo 对于电解质溶液来讲，“电导”没有意义。 电导率仪测量结果(仪器示值)是“电导率”而 非“电导”。 满 标检 G GG 旧规程中用下式计算电计引用误差： 是因为当电导池常数设为1.00cm-1,电导率示值在数值上等于电导。 但如此表述容易引起概念上的混淆。 如此表述限制了规程的适用范围：因为有些电导池常数是0.1cm-1， 10 cm-1或5.0 cm-1等等 ScellS GK替代 S G 使得整个规
6、程各检定项目的思路一致。 基本知识基本知识电解质溶液导电原理电解质溶液导电原理 Company Logo geometric characteristic of a cell typical for a conductivity cell of the given dimensions, at a given position and with geometric sizes of electrodes and a solution level. It is measured in m-1. The value of a cell constant is determined in the c
7、ourse of calibration OIML R56-2006 Third draft Revision 基本知识基本知识电导池常数电导池常数 是电导池的几何特性。当电极结构一定，几何尺寸一定，和待测溶液 的相对位置一定时，具有确定的量值 GKCell Company Logo 定义： 测量电极间有效距离与电极间液柱有效横截 面积的比值。 AlK Cell 按定义确定电导池常数的前提条件是电场均匀。 基本知识基本知识电导池常数电导池常数 Company Logo 根据电导池常数的确定方法，溶液电导率测量技术可分为绝对 测量法和相对测量法 直接测量几何尺寸以确定常数。绝对方法可 以直接溯源
8、到基本物理量，有较高的测量精 度，主要用于各国的溶液电导率基准测量。 AlK Cell 绝对测量 通过测量电导率准确已知的标准物质的电导 /电阻 ，用相对测量方法确定电导池常数 相对测量 RK SCell 几乎所有商用电导率仪的电导池常数都由标准物质校准 基本知识基本知识电导池常数电导池常数 Company Logo 基本知识基本知识电导池常数电导池常数 Company Logo 0,05 S/cm 1 S/cm 100 S/cm 100 mS/cm Purified water Juice, Milk, Beer Waste water Cooling water 50 S/cm Drink
9、ing water 53 mS/cm Ocean water 15 mS/cm Dialyses 基本知识不同溶液的电导率 Company Logo 基本知识基本知识涉及的电化学过程 与金属导体的电子传导（第一类导体）相比，电解质溶液中离子的 传导（第二类导体）要受到离子间的相互作用、离子运动速度、电 解质浓度（活度）等因素的影响，因而其导电行为比自由电子在电 场作用下的定向运动复杂的多。 尤其，电解质溶液的导电过程必然要涉及到电极/溶液界面所发生 的各种界面效应，如电极表面双电层充电、电极吸附、电荷转移等 电化学过程，以实现电解池回路中两类导体的不同载流子之间的电 荷传递过程。 Compan
10、y Logo RL ZW Cd Rr ZW Cd Rr 1 2 Cd 双电层电容：电流通过电极时， 由电极表面剩余电荷与溶液一侧具有 紧密和分散结构的剩余电荷便构成了 电极溶液/界面的双电层，具有存贮电 荷的能力，即具有电容的特性。 基本知识基本知识电导率测量涉及的电化学过程 双电层电容的量值大约为10100F/cm2 ，可以计算出在1kHz 下由双 电层电容产生的阻抗量级为： )166 . 1 ( 2 1 d fC Z Company Logo Rr 电荷转移（电子得失）过程的电化学反应电阻，是发生电化学反 应所必需克服的活化能造成的。 Zw 代表电极/溶液界面附近液相传质过程的阻抗，由反应
11、物质的浓度差 所造成。这个过程引起的阻抗与电化学反应电阻为串联关系，通常称为浓 差电阻Zw，其阻抗随频率而变化 。 RL 代表溶液中的液相传质过程，即表征电解质溶液电导率大小的离子导 电过程。通常称为溶液电阻。 )1 (jk ZW 基本知识基本知识电导率测量涉及的电化学过程 Company Logo 基本知识基本知识极化效应的抑制 尽量抑制与电极有关的双层充电、电荷转移、浓度极化等电化学过程 （统称极化效应）以及测量外电路可能引起的干扰，突出RL，从而达到 准确测量电导率的目的。 铂黑电极就是通过增大电极表面积，减小电流密度，从而减少电极表 面极化效应。铂黑电极的表面积大约是相同面积的光亮铂电
12、极的1000倍 使用4电极电导池、无电极（electrodeless) 电导池等新技术 Company Logo 使用交流测量技术，降低浓差极化阻抗和电化学阻抗的影响。 优化测量频率： 高电导用高频率，低电导率用低频率 基本知识基本知识极化效应的抑制 基本知识基本知识极化效应的抑制 Company Logo 基本知识基本知识测量电路测量电路 A B D C RX RS AC C 惠斯顿电桥：测量高电导率时容易获 得较高的准确度。电桥平衡时有： AD DB S X R R R G 1 由交流信号发生源、运算 放大器、相敏检波器或锁 相器、A/D转换器等组成 Company Logo 除了与电极过
13、程相关的极化效应外，并联电容、Park效应等旁 路电容也影响溶液电阻测量。因此，测量频率不是越高越好。 RL ZW Cd Rr ZW Cd Rr 1 2 并联电容 CP 导线电容 RP 接 地 电 容 电导率测量的等效电路 基本知识基本知识测量电路的影响测量电路的影响 基本知识基本知识测量电路测量电路 Company Logo 由于使用交流电路，所以整个电导池回路中还会引入 交流特性的极间电容、分布电容、旁路电阻等。极间 电容C的计算公式如下： 基本知识基本知识测量电路的影响测量电路的影响 Cell Kc D Alc D C 2 9 2 9 4 10 )/(4 10 其中D为水的相对介电常数，
14、D=78，产生的极间电容C=7pF。当测 量 频率为1000Hz时，阻抗约为 2107。 测量量值为10-6 S/cm的水质时，需要采用低于1000Hz的测量频率。 Company Logo 分布电容CP和旁路电阻RP是由于电极引线的分布、连 接和不合适的接地所引起的，在高阻测量中，这种效应 比较明显（Parker效应）。引起的测量误差为： 基本知识基本知识测量电路的影响测量电路的影响 电导池的引线要 尽量分开，不能交叉重叠。 测量高阻时必须减小电导池常数，同时适当降低测量频率，以便降 低该效应引起的误差。 R= RPRX 2 2 CP2 Company Logo 基本知识基本知识交流频率交流
15、频率 交流信号频率应随着电导率测量范围而改变， 这与测量线路、电导池性能密切相关。 电导率范围 型号频率(Hz) 0.05S/cm1S/cm 70或更低 1S/cm10S/cm 70100 100S/cm1mS/cm 100500 1mS/cm1 mS/cm 1K5K Company Logo 不同测量范围的电导池常数不同测量范围的电导池常数 Cell Constant Design Range Lowest Range Highest Range 0.01/cm 10 S/cm 0 S/cm 100 S/cm 0.02/cm 20 S/cm 0 S/cm 200 S/cm 0.1/cm 10
16、0 S/cm 10 S/cm 1000 S/cm 0.2/cm 200 S/cm 20 S/cm 2000 S/cm 1.0/cm 1000 S/cm 100 S/cm 10,000 S/cm 2.0/cm 2000 S/cm 200 S/cm 20,000 S/cm 5.0/cm 5,000 S/cm 500 S/cm 50,000 S/cm 20.0/cm 20,000 S/cm 2000 S/cm 1,000,000 S/cm Company Logo 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 温度对电导率的影响比较准确地 可以用通式 K=a+bt+ct2+dt3 表示。 例如美国NIST的
17、Y.C.Wu等人通过拟合Jones和Bradshaw等人 的实验数据并对温度标准和欧姆标准的变化进行相应的修 正后，得到的经验表达式如下： 1D=6.514410-2 + 1.7319810-3 t +4.575210-6 t2 温度影响离子的运动速度，从而影响电导率。电导率温度系数的范 围大约为（15）%/，对于电导率测量是不可以忽略的。 Company Logo 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 Company Logo 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 温度影响离子的运动速度，从而影响电导率。电导率温度系数的范 围大约为（15）%/，对于电导率测量是不可以忽略的。 温度每变化1，
18、电解质溶液电导率的相对变化。对于电导率大于 1 Sm-1的强电解质，温度系数可以近似地用下式表示： %100 )( RR R tt %100 )( RR R tt ： 温度t时的电导率； 参考温度时的电导率。 Company Logo 不同类型溶液的温度系数不同类型溶液的温度系数 1.15 1.25 1.35 1.45 1.55 1.65 1.75 1.85 1.95 2.05 2.15 2.25 2.35 -100102030405060708090 100 NaCl HCl NaOH Company Logo 温度 温度系数%/ 0.01MKCl 0.01MKCl 0.01MKCl 0 1
19、.80 1.78 1.66 5 1.84 1.81 1.68 10 1.87 1.84 1.70 15 1.89 1.86 1.72 20 1.92 1.88 1.74 30 1.97 1.93 1.77 35 1.99 1.94 1.78 40 2.00 1.96 1.79 45 2.02 1.97 1.80 50 2.03 1.98 1.81 不同浓度相同溶液，在不同温度下的温度系数亦不尽相同 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 Company Logo 温度补偿系数的选择直接影响测量结果的不确定度， 实际操作中可通过试验确定电导率测量的温度补偿 系数。 不同类型电解质溶液的温补系数范围
20、。 溶液类型 温补系数范围 溶液类型 温度系数范围 酸性溶液 1.0%/-1.6%/ 饮用水 2.0%/ 碱性溶液 1.8%/-2.2%/ 超纯水 5.0%/ 盐类 2.2%/-3.0%/ 大多数商用电导率仪都具有温度补偿功能，采用线性补偿的方法 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 Company Logo 在0100的范围内，纯水电导率的温补系数从7%/变化 到2.5%/，采用温补曲线比线形补偿更为合理。 基本知识基本知识温度的影响温度的影响 Company Logo 电导率量值溯源电导率量值溯源/传递体系传递体系 标准电阻 U=0.005% (k=2
21、) 温度标准 U=0.5mK (k=2) 标准砝码 U=0.002mg (k=3) IUPAC U=0.03%(K=2) 电阻测量 u=1.6 digital 天平 u=0.2 digital 温度测量 u=0.004 国家基准 U=0.04%0.1%(k=2) 电导率标准物质 =(0.0110)S/m U=0.1%0.25% (k=2) 标准交流 电阻 R=(1002107) MEP=0.05%0.1% 标准电阻 u=0.0025% 电导率仪 =0.01 S/m 110 2 S/m MPE=0.2% F.S. 4.0 % F.S. Electronic element of conducti
22、vity Meter is calibrated with resistors Cell constant of conductivity Meter is calibrated with CRMs CRMs is certified using the national standard instruments , which is traceable to qualities of resistance, mass, temperature and the reference values recommended by IUPAC. Company Logo 规程修订背景规程修订背景 电导
23、率仪JJG376-2007国家计量检定规是在电导仪 检定规程(试行)JJG37685基础上修订的。 修订工作主要是为了应对电导率仪的发展现状。 85版的规程是为DDS系列电导率仪“量身定制”的 。 经过二十年的发展，电导率仪器在国内的使用状况有了 非常大的变化，HACH，HANNA，TESTO，THERMO， METTLER等国外品牌的电导率仪越来越多。 Company Logo 除了使用经典的两电极电导池外，三电极，尤其是四电极 电导池技术大量使用； 针对不同测量对象所设置的电导池常数参考值不尽相同； 电导池常数的调节方式有所差异； 由于温度对电导率测量结果的影响，温度测量和温度补偿 功能普
24、遍使用。 仪器种类的丰富和技术的进步需要一部包容性好，能反映 电导率仪技术进步的规程对电导率仪性能进行评价。 规程修订背景规程修订背景 Company Logo 规程修订的整体思路规程修订的整体思路 尽量覆盖多种电导率测量仪器 涵盖不同的电导池常数校准方式 手动调节、自动校准（两点校准或3点校准） 涵盖不同类型的电导池 2电极电导池和4电极电导池 涵盖不同常数的电导池 电导池常数是0.1cm-1，10 cm-1或5.0 cm-1等。 Company Logo 规程修订的整体思路规程修订的整体思路 尽量降低检定工作量 仪器重复性的表达方式，用单点测量的标准偏差代替85版规程 中每点测量 电子单元
25、检定要求每个量程至少选择3点检测，85版规程中要求 一般检定5点 温度和常数调节选择的点也尽量精简。 Company Logo 修订说明修订说明 电导率仪检定规程是在电导仪检定规程(试行) JJG37685基础上修订; 这次修订注意了术语、表达方式等与国际标准的一致； 注意突出“电导率”的概念和检定思路的一致； 根据当前电导率仪的发展趋势，增加了某些检定项目，提 供了可以选择的检定方法，拓宽了规程覆盖范围。 Company Logo 注意术语、表达方式等与国际标准的一致 注意突出“电导率”的概念和检定思路的一致 性 电解质电导率的定义、电导池常数定义与OIML的国际 建议一致。电导和温度系数在
26、OIML文件中没有，重点 参考了欧洲标准(European Standard)的相关内容 鉴于温度对电导率测量的影响，以及检定项目中增加 “温度系数的示值误差”，在“规程”的“术语和计量 单位”中增加了“温度系数”的定义。 修订说明修订说明-采用国际标准采用国际标准 Company Logo 修订说明修订说明-术语术语 考虑到符号与国际通用符号的一致，将原规程中的电导池 常数J改成。 将原规程中的“电计”和“电导池”分别用“电子单元” 和“传感器单元”代替。 Company Logo 修订说明修订说明-概念一致概念一致 弱化“电导”概念，突出“电导率”概念 电导率是电解质溶液的特性，反映导电能
27、力及溶液中电解质的含量。 “电导”依赖于电导池常数，因此对于电解质溶液来讲，“电导” 没有意义。 电导率仪测量结果是“电导率”而非“电导”。旧规程中之所以用 计算电计引用误差，是因为当电导池常数设为1.00cm-1,电导率示 值在数值上等于电导。但如此限制了规程的适用范围，因为有些电 导池常数是0.1cm-1，10 cm-1或5.0 cm-1等等。 用“电导率”用代替“电导”，使得整个规程各检定项目的思路一 致。 Company Logo 扩大规程适用范围。 例如，规程中规定“对于无电导池常数显示功能的电导 率仪，选择与被检量程上限值相等或靠近上限值的标准 电导作为输入量，调节仪器读数为，此时
28、认为电导池常 数为1.000 cm-1 ” 又如：由于四电极仪器的广泛应用，电子单元检定示意 图增加了配置四电极的电导率仪的电子单元与标准器的 连接方法。 修订说明修订说明-采用国际标准采用国际标准 Company Logo 所有仪器计量性能指标的设定和对标准器及辅助设备的 技术要求都基于测量结果的不确定度分析。 由于涉及多个不确定度分量，其影响量的设置以电子单 元测量电导的不确定度为参照。标准器技术要求考虑了 “标准输出值的不确定度小于被检对象测量不确定度的 1/3”的通用要求。 修订说明修订说明-技术指标的设定技术指标的设定 Company Logo 采用绝对示值误差评价常数调节功能和温度
29、补偿功能。 这是因为如此表述有利于用户对仪器测量结果进行不确 定度分析和对测量结果的控制。检定结果不依赖于选用 的标准电导的变化。同时有利于检定规程对电导率仪校 准进行指导。 修订说明修订说明-采用国际标准采用国际标准 Company Logo 检定项目按照对电导率仪测量结果不确定度的分析结果 设置。影响电导率测量结果不确定度的因素有电导测量、 电导池常数调节、温度补偿、温度测量等。 增加了“温度补偿系数示值误差”的检定项目。 增加了“仪器测量示值误差”的检定项目。 改进了“温度补偿系数示值误差”和“电导池常数示值 误差”的检定方法。用参考条件下的测量值代替标准值 作为参考值，避免了电子单元固
30、有不确定度的重复引入。 修订说明修订说明-检定项目的设置和检定方法检定项目的设置和检定方法 Company Logo 改变了测量重复性的判定方式，通过对中量程的某点进 行重复测量，用单次测量的标准偏差表征仪器测量结果 的重复性。 在电导池常数校准中，使用两种标准溶液校准得到的电 导池常数的平均值作为电导池常数，这里有两个原因： 一是符合国际建议OIML R68相关内容的思路，二是在 实际检定中，如果采用一种标准溶液校准得到的电导池 常数，可能产生较大测量不确定度。 修订说明修订说明-检定项目的设置和检定方法检定项目的设置和检定方法 Company Logo 改变了仪器级别 舍弃了用最小分度占满
31、量程的引用误差划分仪器 级别的方法，一是因为这种划分几乎不起任何作 用，二是因为现在的仪器很少这样的显示方式。 去掉了5.0级仪器，在实际检定中几乎不会碰到这 种情况。 针对新增加的检定项目，提出恒温设备和标准温度 以作为检定用基本设备。 修订说明修订说明 Company Logo 规程内容规程内容 1 1 范围范围 2 2 引用文献引用文献 3 3 术语和计量单位术语和计量单位 4 4 概述概述 5 5 计量性能要求计量性能要求 6 6 通用技术要求通用技术要求 7 7 计量器具控制计量器具控制 附录附录A A 电导率标准溶液浓度及其电导率值电导率标准溶液浓度及其电导率值 附录附录B B 电
32、导率仪检定记录示例电导率仪检定记录示例 附录附录C C 检定证书内页格式示例检定证书内页格式示例 Company Logo 规程内容规程内容-范围范围 1 范围范围 本规程适用于电解质电导率仪的首次检定、后续检定本规程适用于电解质电导率仪的首次检定、后续检定 和使用中检验。电阻率仪和基于电导率测量原理的盐和使用中检验。电阻率仪和基于电导率测量原理的盐 度计和总溶解固体含量度计和总溶解固体含量(TDS)测量仪的校准可参照测量仪的校准可参照 执行。执行。 Company Logo 主要适用于台式电导率仪和便携式电导率 仪的检定。 其他相关类型仪器，如在线电导率/电阻率检/监测仪，无电 极（Elec
33、trodeless )电导率仪、基于电导率测量原理的盐度 计和总溶解固体含量（TDS）测量仪的校准可以参照执行。 缺乏计量标准 难以形成统一规范 规程内容规程内容-范围范围 Company Logo 规程内容规程内容-引用文献引用文献 2 引用文献引用文献 JJG 376-85 电导仪试行检定规程电导仪试行检定规程 OIML R68 Edition 1985 Calibration method for conductivity cell BS EN 60746-3:2002 Expression of performance of electrochemical analyzers- Par
34、t3: Electrolytic conductivity Company Logo 规程内容规程内容-术语和计量单位 3.1 （电解质溶液的）电导 Electrolytic Conductance 电导池中电解质溶液的离子电荷移动时，电流和电势差的比值。电导池中电解质溶液的离子电荷移动时，电流和电势差的比值。 式中：式中：G 电导，西门子电导，西门子 (S)； I 通过电解质溶液的电流，安培通过电解质溶液的电流，安培 (A)； U 电极间的电势差，伏特电极间的电势差，伏特 (V)； 电阻是电导的倒数，单位为欧姆电阻是电导的倒数，单位为欧姆 ()。 U I G Company Logo 规程内
35、容规程内容-术语和计量单位 3.2 （电解质溶液的）电导率（电解质溶液的）电导率 Electrolytic Conductivity 电解质溶液电导率用以下公式定义：电解质溶液电导率用以下公式定义： E j 式中：式中： k 电导率，西门子每米电导率，西门子每米(S m-1)； J 电流密度，安培每平方米电流密度，安培每平方米(A m-2)； E 电场强度，伏特每米电场强度，伏特每米(V m-1)； 电阻率是电导率的倒数，单位是欧姆米（电阻率是电导率的倒数，单位是欧姆米（m）。 Company Logo 规程内容规程内容-术语和计量单位 3.3 电导池常数电导池常数 Cell Constant
36、 电导池常数由以下公式计算：电导池常数由以下公式计算： 式中：式中： Kcell电导池常数，每米电导池常数，每米(m-1)； l 测量电极间的有效距离，米测量电极间的有效距离，米(m)； A电极间液柱的有效横截面积，平方米电极间液柱的有效横截面积，平方米(m2)。 A l K cell Company Logo 规程内容规程内容-术语和计量单位 由于电导池的有效几何参数难以直接测量，一般通过测量电导率准确已知由于电导池的有效几何参数难以直接测量，一般通过测量电导率准确已知 的标准物质的电导，用相对测量方法确定电导池常数。电导池常数、电导的标准物质的电导，用相对测量方法确定电导池常数。电导池常数
37、、电导 与电导率有以下关系：与电导率有以下关系： 注：通常电导池常数在一定范围内有恒定的值，超出这个范围，电注：通常电导池常数在一定范围内有恒定的值，超出这个范围，电 极极化效应或其他效应可能使电极常数发生变化。极极化效应或其他效应可能使电极常数发生变化。 GKcell Company Logo 规程内容规程内容-术语和计量单位 3.4 温度系数温度系数 Temperature Coefficient 温度每变化温度每变化1，电解质溶液电导率的相对变化。对于电导，电解质溶液电导率的相对变化。对于电导 率大于率大于110-4 Sm-1的强电解质，温度系数可以近似地的强电解质，温度系数可以近似地
38、用下式表示：用下式表示： 式中：式中： %100 )( RR R tt 温度温度t时的电导率时的电导率 R 参考温度下的电导率参考温度下的电导率 Company Logo 规程内容规程内容- 计量性能要求 计 量 性 能 仪 器 级 别 0.2 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 电 子 单 元 检 定 电子单元重复性(%FS) 0.07 0.17 0.3 0.5 0.7 0.8 1.0 1.3 电子单元引用误差 (%FS) 0.2 0 0.5 0 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 4.0 电导池常数示值误差 (cm-1) 0.0 03 0.0 05 0.0 10 0
39、.0 10 0.0 10 0.0 20 0.0 20 0.0 20 温度系数示值误差(%/) 0.0 5 0.0 8 0.1 5 0.1 5 0.1 5 0.3 0 0.3 0 0.3 0 配 套 检 定 温度示值误差() 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 1.5 2.0 仪器引用误差(%FS) 0.4 0 0.8 0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.5 仪器重复性(%FS) 0.20 0.40 0.70 1.0 1.2 1. 5 1.7 2.2 Company Logo 根据电导率仪测量结果不确定度的影响因素设置 检定项目 GKCell 在任意温度T下的测量结果：
40、补偿到参考温度后的结果： )(1 R Cell S TT GK 测量结果由电导测量G，电导池常数Kcell，温度T和温度系 数四个因素决定 规程内容规程内容- 计量性能要求 Company Logo 采用了电子单元和整机检定的方式。电子单元 部分采用标准电阻进行检定 电导率仪评价的理想方法是选用涵盖仪器测量范围的系列 量值已知的标准物质对电导率仪整机进行整体评价。 由于标准物质的现状，国内外都采用无感标准交流电阻， 对电导率仪的电子单元部分进行评价。 European Standard 60746-3:2002 ASTM 1125-93 规程内容规程内容- 计量性能要求 Company Log
41、o 电子单元部分采用标准电阻进行检定 European Standard 60746-3:2002 A series of non-inductive resisters used for the performance test of conductimetric electronic units, simulating two- and three-electrodes sensors. For multi-electrode sensor simulator design, the manufacturer must be consulted. The temperature senso
42、r may be simulated by another variable precision resistor, e.g., a variable decade resistance box. 规程内容规程内容- 计量性能要求 Company Logo 电子单元部分采用标准电阻进行检定 ASTM 1125-93 Standard resistors with certified accuracy of 0.05% may be used with appropriate calculations adapted to the instrument scale 规程内容规程内容- 计量性能要
43、求 Company Logo 6 通用技术要求通用技术要求 仪器外表应光洁平整。仪器功能键应能正常工作，各紧固件仪器外表应光洁平整。仪器功能键应能正常工作，各紧固件 无松动。仪器面板的标识清晰，完整。数字显示仪器的显示无松动。仪器面板的标识清晰，完整。数字显示仪器的显示 应清晰、完整，指针式仪器的指针无阻滞现象。应清晰、完整，指针式仪器的指针无阻滞现象。 仪器铭牌应标明其制造厂名、仪器名称、型号、规格、出厂仪器铭牌应标明其制造厂名、仪器名称、型号、规格、出厂 编号以及出厂日期，铭牌应清晰。编号以及出厂日期，铭牌应清晰。 传感器单元应无裂纹，无破损，无污染物。铂黑电极上的铂传感器单元应无裂纹，无
44、破损，无污染物。铂黑电极上的铂 黑无明显剥落现象。传感器单元插头应清洁、干燥，导线连黑无明显剥落现象。传感器单元插头应清洁、干燥，导线连 接紧固。接紧固。 规程内容规程内容-通用技术要求通用技术要求 Company Logo 7.1 检定条件检定条件 7.1.1 环境条件环境条件 检定的环境条件应符合表检定的环境条件应符合表2的规定。的规定。 规程内容规程内容-检定条件检定条件 仪器级别 室温 相对湿度 R.H 标准溶液温度 波动允许范围 电磁场振动 情况 0.2 202 3085 0.05 除地磁场外， 应无显著电 磁干扰、无 显著振动源 存在 0.5 202 3085 0.10 1.0 2
45、02 3085 0.20 1.5 205 3085 0.30 2.0 205 3085 0.30 2.5 205 3085 0.30 3.0 205 3085 0.50 4.0 205 3085 0.50 Company Logo 7.1 检定条件检定条件 7.1.1 环境条件环境条件 规程内容规程内容-检定条件检定条件 说明：说明： 标准交流电阻的温度系数一般在标准交流电阻的温度系数一般在10ppm/以下，温度变化以下，温度变化10 ， 引起的标准值变化为引起的标准值变化为 0.001%，不会对检定结果带来任何影响。，不会对检定结果带来任何影响。 环境条件中对室温的要求主要针对自行配制标准物
46、质的实验室。水的水环境条件中对室温的要求主要针对自行配制标准物质的实验室。水的水 的膨胀系数为的膨胀系数为2.110-4/，温度变化，温度变化 5 ，引起的体积误差为，引起的体积误差为 0.1%，还有溶液密度的变化，难以估算。如果使用成品标准物质，可以，还有溶液密度的变化，难以估算。如果使用成品标准物质，可以 不受此条件的限制。不受此条件的限制。 由于标准物质在使用过程中水分挥发会造成量值变化，因此，应避免高温由于标准物质在使用过程中水分挥发会造成量值变化，因此，应避免高温 度和低湿度的环境。度和低湿度的环境。 Company Logo 7.1.2 溶液电导模拟装置溶液电导模拟装置 是检定电子
47、单元计量性能的标准器，由一组无感交流电阻组成。电阻值的是检定电子单元计量性能的标准器，由一组无感交流电阻组成。电阻值的 设定应能满足“检定方法”的要求。交流电阻值的不确定度应优于被检仪设定应能满足“检定方法”的要求。交流电阻值的不确定度应优于被检仪 器电子单元测量不确定度的器电子单元测量不确定度的1/3，同时应与常见电导率仪的使用频率相适，同时应与常见电导率仪的使用频率相适 应。电阻值相对误差不超过应。电阻值相对误差不超过0.07%的溶液电导模拟装置可满足各级别的溶液电导模拟装置可满足各级别 的电导率仪的检定要求。的电导率仪的检定要求。 规程内容规程内容-检定条件检定条件 注意事项：注意事项： 电阻箱用于模拟充满溶液的电导池，对于连接线特别长的电导池，要注电阻箱用于模拟充满溶液的电导池，对于连接线特别长的电导池，要注 意电阻箱与电子单元的连接线的长度、规格等尽量与实际使用时相似。意电阻箱与电子单元的连接线的长度、规格等尽量与实际使用时相
