【摘要】2023年，廣西壯族自治區(qū)計(jì)量檢測(cè)研究院作為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)施了全區(qū)pH計(jì)檢定裝置計(jì)量比對(duì)工作，共有16家實(shí)驗(yàn)室參比。比對(duì)以傳遞標(biāo)準(zhǔn)的形式，采用雙環(huán)形的線路進(jìn)行。比對(duì)項(xiàng)目包括電計(jì)pH擋示值誤差，電計(jì)電壓擋示值誤差，輸入電流、輸入阻抗引起的示值誤差，溫度補(bǔ)償引起的示值誤差，儀器示值誤差以及盲樣測(cè)試。通過(guò)比對(duì)結(jié)果總結(jié)出實(shí)驗(yàn)室存在的問(wèn)題，并提出改進(jìn)意見(jiàn)。

【關(guān)鍵詞】pH計(jì)檢定裝置；計(jì)量比對(duì)；實(shí)驗(yàn)室

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.05.071

Comparison and Analysis of pH Meters in Laboratories of Guangxi Zhuang Autonomous Region

LI Mingxia， WEI Qiuye

（Institute of Guangxi ZhuangAutonomous Region Metrology and Testing， Nanning 500200， China）

Abstract： In 2023， institute of Guangxi Zhuang Autonomous Region Metrology and Testing conducted the metrology comparison of pH meter verification devices as the pilot lab. There were 16 reference laboratories. The sample instruments for comparison is transmitted in double-loop circuit. The items of comparison included pH indication error， voltage indication error， input current， input impedance indication error， temperature compensation indication error， instrument indication error and blind sample test comparison. Through the results of comparison， the existing problems in the laboratory are summarized， and suggestions for improvement are put forward.

Keywords： pH meter verification devices； metrology comparison； laboratories

實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)是一種電化學(xué)分析儀器，主要用來(lái)精確測(cè)定液體介質(zhì)的酸堿度值，并通過(guò)搭配不同的離子選擇電極來(lái)測(cè)量特定離子的電極電位。目前，實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、臨床醫(yī)學(xué)、藥學(xué)、公共衛(wèi)生、化工、冶金、石油、煤炭、電力、軍事工業(yè)以及進(jìn)出口檢驗(yàn)檢疫等多個(gè)領(lǐng)域。pH計(jì)的應(yīng)用范圍越廣，對(duì)其量值傳遞準(zhǔn)確度的要求也越嚴(yán)格。

1比對(duì)實(shí)施方案

1.1比對(duì)線路

本次比對(duì)的參比實(shí)驗(yàn)室共有16家，為提高比對(duì)效率、縮短實(shí)驗(yàn)周期，故采用雙環(huán)形的線路形式，將實(shí)驗(yàn)室分為A、B兩組。兩組所用的傳遞標(biāo)準(zhǔn)型號(hào)相同，傳遞順序也相同。A、B兩條線路同時(shí)進(jìn)行。

1.2傳遞標(biāo)準(zhǔn)

本次比對(duì)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)由實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)及待測(cè)盲樣兩部分組成。實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)兩臺(tái)（包括儀器及整機(jī)的配套部分）：型號(hào)同為PHSJ-3F，生產(chǎn)廠家同為上海儀電科學(xué)儀器股份有限公司，pH分辨力為0.01。待測(cè)盲樣：1種待測(cè)盲樣（固體樣品），生產(chǎn)單位為中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院，并由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院定值。

1.3比對(duì)項(xiàng)目

比對(duì)分為兩個(gè)部分：第一部分是參照J(rèn)JG 119—2018《實(shí)驗(yàn)室pH（酸度）計(jì)》對(duì)實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)傳遞標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)項(xiàng)目包含：電計(jì)pH擋示值誤差，電計(jì)電壓擋示值誤差，輸入電流、輸入阻抗引起的示值誤差，溫度補(bǔ)償引起的示值誤差，儀器示值誤差。第二部分是利用經(jīng)過(guò)校準(zhǔn)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)對(duì)待測(cè)盲樣進(jìn)行測(cè)試[1]。

1.4傳遞標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核

1.4.1傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)的穩(wěn)定性

為了確保本次比對(duì)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室在比對(duì)開(kāi)始之前對(duì)兩個(gè)線路的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)進(jìn)行了傳輸性能測(cè)試及穩(wěn)定性考核。為模擬實(shí)際傳輸環(huán)境，在每次測(cè)量后將pH計(jì)放置在培養(yǎng)箱內(nèi)，設(shè)置與傳遞環(huán)境相接近的溫濕度，保存2～ 3天后再進(jìn)行下一次測(cè)量。每臺(tái)pH計(jì)先后測(cè)量8次。在比對(duì)結(jié)束后，再分別對(duì)兩臺(tái)pH計(jì)的校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。穩(wěn)定性考核的結(jié)果為合格。

1.4.2比對(duì)盲樣的穩(wěn)定性

比對(duì)盲樣由中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院制備，原料、制備方法及定值方法均與國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相同，均勻性、穩(wěn)定性評(píng)估依據(jù)JJF 1343—2022《標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值及均勻性、穩(wěn)定性評(píng)估》進(jìn)行，均勻性、穩(wěn)定性的影響已經(jīng)包含在盲樣不確定度中。經(jīng)中國(guó)計(jì)量研究院測(cè)試，盲樣的測(cè)試結(jié)果為pH = 7.42，不確定度為：U = 0.01，k = 2。

1.5比對(duì)結(jié)果的評(píng)價(jià)方法及參考值的確定

對(duì)于不同項(xiàng)目的比對(duì)結(jié)果，我們采用三種不同的方法來(lái)進(jìn)行評(píng)價(jià)。

2比對(duì)結(jié)果及評(píng)價(jià)

2.1比對(duì)進(jìn)行情況

主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室在比對(duì)開(kāi)始前對(duì)兩個(gè)線路的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)進(jìn)行了傳輸性能測(cè)試及穩(wěn)定性考核，考核結(jié)果均為合格，這說(shuō)明兩臺(tái)傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)均滿足傳遞要求。16家實(shí)驗(yàn)室經(jīng)抽簽確定比對(duì)順序，A、B兩個(gè)線路同時(shí)進(jìn)行比對(duì)，各實(shí)驗(yàn)室均按時(shí)完成比對(duì)實(shí)驗(yàn)。比對(duì)實(shí)驗(yàn)歷時(shí)2個(gè)月，傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計(jì)及待測(cè)盲樣在傳遞過(guò)程中無(wú)損壞、泄漏、變質(zhì)等異常情況。比對(duì)結(jié)束后，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室分別對(duì)兩臺(tái)pH計(jì)性能指標(biāo)進(jìn)行考核，性能變化符合穩(wěn)定性考核要求。盲樣穩(wěn)定性經(jīng)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院進(jìn)行測(cè)試后出具測(cè)試報(bào)告，結(jié)果滿足比對(duì)要求。比對(duì)LI+Yux7g0p/ZI2uIPblHxw==結(jié)果有效。

2.2比對(duì)結(jié)果列舉

2.2.1電計(jì)示值誤差等項(xiàng)目結(jié)果

2.2.3盲樣比對(duì)結(jié)果

其中一家的盲樣測(cè)試比對(duì)結(jié)果在2<||Z <3范圍內(nèi)，判定為“有問(wèn)題”，需分析原因。其他15家實(shí)驗(yàn)室的此項(xiàng)比對(duì)結(jié)果均滿足||Z≤2，結(jié)果均為“滿意”。

3比對(duì)問(wèn)題總結(jié)

3.1比對(duì)結(jié)果的異常值問(wèn)題

溫度補(bǔ)償引起的示值誤差這一項(xiàng)的結(jié)果為“不滿意”。經(jīng)分析，產(chǎn)生的原因是檢定員操作錯(cuò)誤。根據(jù)檢定規(guī)程規(guī)定，在檢定手動(dòng)和自動(dòng)溫度補(bǔ)償引起的示值誤差時(shí)，應(yīng)將被測(cè)儀器溫度補(bǔ)償調(diào)至25℃以外的溫度，同時(shí)調(diào)節(jié)檢定儀，使其輸出該溫度下相當(dāng)于（pHD + 6）的信號(hào)。其中調(diào)節(jié)檢定儀的輸出溫度為操作過(guò)程中容易被忽略的步驟，因而導(dǎo)致結(jié)果出現(xiàn)較大偏差。

一家實(shí)驗(yàn)室的盲樣測(cè)試結(jié)果被判定為“有問(wèn)題”。判斷產(chǎn)生該結(jié)果的原因是該實(shí)驗(yàn)室對(duì)于配制好的盲樣保存不當(dāng)。被測(cè)樣品應(yīng)裝在密封的容量瓶中冷藏保存，如果長(zhǎng)時(shí)間暴露在空氣中，會(huì)影響pH值的結(jié)果。

3.2比對(duì)中發(fā)現(xiàn)的其他問(wèn)題

比對(duì)中發(fā)現(xiàn)有個(gè)別實(shí)驗(yàn)室存在校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)不嚴(yán)謹(jǐn)、原始記錄計(jì)算有誤、公式運(yùn)用有誤等問(wèn)題。這表明實(shí)驗(yàn)室需要在計(jì)算過(guò)程中嚴(yán)格按照檢定規(guī)程的要求，加強(qiáng)記錄的核驗(yàn)，以確保工作的精確性和細(xì)致性。

【參考文獻(xiàn)】

[1]修宏宇，賀新洋.全國(guó)酸度量值比對(duì)概述[J].中國(guó)計(jì)量，2009（12）：73-74.

[2]計(jì)量比對(duì)：JJF 1117—2010[S].

[3]化學(xué)量測(cè)量比對(duì)：JJF 1117.1—2012[S].

【作者簡(jiǎn)介】

李明霞，女，1985年出生，工程師，碩士，研究方向?yàn)榛瘜W(xué)計(jì)量、力學(xué)計(jì)量、光學(xué)計(jì)量。

（編輯：李加鵬）