JJF(京) 159-2025 水质在线电导率仪校准规范

　　北京市地方计量技术规范

　　JJF(京)159—2025

　　水质在线电导率仪校准规范

　　CalibrationSpecificationofOnline Conductivity Meters for Water Quality

　　2025-06-13 发布 2025-07-01实施

　　北京市市场监督管理局发 布

　　JJF(京)159—2025

　　归口 单 位：北京市市场监督管理局

　　主要起草单位： 北京市计量检测科学研究院北京市东城区计量检测所

　　参加起草单位：中国计量测试学会

　　北京市生态环境监测中心

　　北京华科仪科技股份有限公司

　　本规范委托北京市计量检测科学研究院负责解释

　　本规范主要起草人：

　　甄啸啸 (北京市计量检测科学研究院)

　　曹 峥 (北京市东城区计量检测所)

　　赵海波 (北京市计量检测科学研究院)

　　参加起草人：

　　王晓文 (中国计量测试学会)

　　赵少雷 (北京市计量检测科学研究院)

　　常 淼 (北京市生态环境监测中心)

　　刘海波 (北京华科仪科技股份有限公司)

　　目录

　　引言 (II)

　　1范围 (1)

　　2引用文件 (1)

　　3概述 (1)

　　4计量特性 (2)

　　5校准条件 (2)

　　6 校准项目和校准方法 (3)

　　6.1电子单元测量重复性 (3)

　　6.2电子单元引用误差 (4)

　　6.3电导池常数示值误差 (4)

　　6.4 仪器整机引用误差 (5)

　　6.5 仪器整机测量重复性 (5)

　　6.6 仪器整机温度示值误差 (6)

　　6.7 仪器整机稳定性 (6)

　　7校准结果 (6)

　　8复校时间间隔 (7)

　　附录A 水质在线电导率仪校准原始记录参考格式 (8)

　　附录B 水质在线电导率仪校准证书内页参考格式 (10)

　　附录C 水质在线电导率仪电子单元引用误差测量不确定度评定 (12)

　　附录D 水质在线电导率仪引用误差测量不确定度评定(标准溶液法) (15)

　　附录E 水质在线电导率仪引用误差测量不确定度评定(标准电导率仪比对法) (18)

　　引言

　　JJF1071《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001《通用计量术语及定义》、JJF1059.1《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制修订工作的基础性系列规范。

　　本规范在制定过程中参考了JJG 376-2007《电导率仪》、GB/T 11007-2008《电导率仪试验方法》、JB/T 6855-2017《工业电导率仪》和DL/T 1207-2013 《发电厂纯水电导率在线测量方法》的相关内容。

　　本规范为首次发布。 水质在线电导率仪校准规范

　　1范围

　　本规范适用于电导电极原理的水质在线电导率仪。

　　2引用文件

　　本规范引用了下列文件：

　　JJG 376-2007电导率仪检定规程

　　凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。

　　3概述

　　水质在线电导率仪是用于在线监测流动水电导率的仪器。其原理是基于在电导池的电极间施加稳定的交流电信号，测量电极间溶液电导，根据输入的电导池常数得到电导率。水质在线电导率仪广泛应用于制药企业、医院、环境保护检测站、污水处理厂、发电厂、水利环境检测部门、海洋环境检测部门。

　　水质在线电导率仪主要由电子单元系统和传感器(电极)系统两部分组成。 4计量特性

　　计量特性见表1。

　　表1计量特性

　　计量特性 技术指标

　　>20µS·cm-1

　　≤20µS·cm-1

　　电子单元* 电子单元引用误差 ±2.0%FS

　　/ 电子单元测量重复性 ≤0.7%FS 电导池常数示值误差** ±0.02cm-1

　　仪器整机

　　引用误差 ±2.5%FS

　　测量重复性 ≤1.2%FS

　　温度示值误差 ±0.5°C

　　稳定性 ≤1.0% FS *：电子单元无法单独拆卸的仪器，不校准此项。

　　**：对于电导池常数不可调节的仪器，不校准此项。

　　注：以上计量特性要求仅供参考，不作为判定依据。

　　5校准条件

　　5.1环境条件

　　5.1.1 环境温度：(5～40)℃。

　　5.1.2 相对湿度：不大于85%。

　　5.1.3 其他：附近应无易燃、易爆和强腐蚀性气体，避免强烈机械震动、电磁干扰，并保持良好的通风。 5.2测量标准及其他设备

　　5.2.1测量标准：

　　交流电阻箱：Urel≤0.05%，k=2。

　　直流电阻箱：测量范围不低于100kΩ,准确度优于0.1级。

　　恒温水浴系统：(5～50)℃可调，温度均匀性不超过±0.2℃,温度波动度不大于0.2℃。

　　温度计：在(0～50)℃范围，最大允许误差±0.05℃。

　　标准电导率仪：经检定合格，不低于0.5级，配备纯水检测电极。

　　5.2.2 标准物质

　　电导率标准溶液：使用国家标准物质。

　　6校准项目和校准方法

　　6.1电子单元测量重复性

　　按图1所示接线，将待测仪器的温度系数设为0.00%或“不补偿”，或调节示值温度为25.0℃,对于无法手动设置补偿温度为25.0℃的水质在线电导率仪可用直流电阻箱模拟相应的电阻值以使温度显示为25.0℃,调节电导池常数为参考值KcellR(通常为1.000cm-1)。选择量程中间点为测量点，在相同条件下重复测量6次，按式(1)计算电子单元测量重复性：

　　式中：

　　휅푖——第i次电导率测量值，μS・ cm-1;

　　휅-——电导率测量值的算术平均值，μS・ cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪在量程的上限值，μS・cm-1;

　　n ——测量次数。 水质在线电导率

　　交流

　　电阻箱 图1 电子单元校准连接示意图

　　6.2电子单元引用误差

　　按6.1中的测量方法，通常每个量程测量3点，测量点应在量程内均匀分布，每点测量3次。接入交流电阻箱的标准电导GS，计算相应的标准电导率KS,同时记录水质在线电导率仪的测量值K ，按式(2)计算电子单元的引用误差：

　　式中：

　　휅휀——电子单元引用误差，%FS;

　　휅-——水质在线电导率仪3次测量的算术平均值，μS・ cm-1;

　　휅s——电导率溶液标准物质参考值，μS・ cm-1;

　　휅F——水质在线电导率仪的的满量程值，μS・ cm-1。

　　6.3电导池常数示值误差

　　按图1连接线路，水质在线电导率仪的温度系数设为0.00%或“不补偿”,或者调节温度示值为仪器参考温度(通常为25.0℃)。

　　接入模拟电阻箱中间量程上任一标准电导Gs(如100µS)作为输入量，常数调节至퐾푐푒푙푙(通常为1.000cm-1)，读取电导率测量值为휅푆。调节电导池常数调节至퐾cellV=0.8×퐾cell处，读取测量值휅푉;然后将电导池常数调节至퐾cellV=1.2×퐾cell处，读取测量值휅푉;按照公式(3)分别计算电导池常数的示值误差：

　　式中：

　　휅푉——调节电导池常数퐾cell至0.8或1.2倍后的电导率测量值; 퐾cellV——调节电导池常数퐾cell至0.8或1.2倍后的电导池常数值。

　　6.4 仪器整机引用误差

　　6.4.1 标准溶液法(适用于量程>20µS·cm-1)

　　根据电极类型及量程，选择一种合适的电导率溶液标准物质，将标准物质置于恒温水浴槽中，待其温度温定(通常为25.0°C)后进行测量，重复测量3次，按公式(4)计算引用误差：

　　式中：

　　휅휀——仪器整机引用误差，%FS;

　　휅-——水质在线电导率仪3次测量的算术平均值，μS・ cm-1;

　　휅s——电导率溶液标准物质参考值，μS・ cm-1;

　　휅F——水质在线电导率仪的的满量程值，μS・ cm-1。

　　6.4.2 标准电导率仪比对法(适用于量程≤20µS·cm-1 的仪器)

　　将标准电导率仪的电极与水质在线电导率仪的电极置于同一流路中，两个电极应尽量靠近，保持测量介质的流动状态，溶液电导率应处在被校电导率仪测量范围内，记录标准电导率仪示值和水质在线电导率仪示值，连续测量3次，按公式(5)计算引用误差：

　　式中：

　　휅휀 ——引用误差，%FS;

　　휅푖——第i 次测量待校电导率仪示值，μS・ cm-1;

　　휅B푖——第i 次测量标准电导率仪示值，μS・ cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪的的满量程值，μS・ cm-1。

　　6.5 仪器整机测量重复性

　　按照6.4中选择的方法，重复测量6次，按式(6)计算测量重复性：

　　式中： 휅푖——第i次测量电导率仪测量值，μS・ cm-1;

　　휅-——电导率测量值的算术平均值，μS・ cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪在校准点的满量程值，μS・ cm-1;

　　n——测量次数。

　　6.6 仪器整机温度示值误差

　　6.6.1 将被校水质在线电导率仪的温度传感器同电子单元连接后，与标准温度计置于同一恒温槽，标准温度计应和被校水质在线电导率仪的温度传感器尽量靠近。

　　6.6.2设定恒温槽温度为仪器参考温度푇R(通常为25.0°C)，同时读取标准温度计测量值푇s和水质在线电导率仪温度测量值T,重复测量3次，按公式(7)计算温度示值误差：

　　式中：

　　훥푇——温度示值误差，°C;

　　푇푖——第i次测量待校电导率仪温度示值，°C;

　　푇푆푖——第i次测量标准温度计测量值，°C。

　　6.7 仪器整机稳定性

　　选用与6.4中相同的方法，每隔5min测量一次电导率值，共测量6次，按照公式(8)计算稳定性휅s：

　　式中：

　　휅max——6次测得的电导率值中的最大值，μS・ cm-1;

　　휅min——6次测得的电导率值中的最小值，μS・ cm-1;

　　휅F——水质在线电导率仪在校准点的满量程值，μS・ cm-1。

　　7校准结果表达

　　校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：

　　a) 标题：“校准证书”;

　　b) 实验室名称和地址; c) 进行校准的地点(如果与实验室的地址不同);

　　d) 证书的唯一性标识(如编号)，每页及总页数的标识;

　　e) 客户的名称和地址;

　　f) 被校对象的描述和明确标识;

　　g) 进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期;

　　h) 如果与校准结果的有效性应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明;

　　i) 校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号;

　　j) 本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;

　　k) 校准环境的描述;

　　l) 校准结果及其测量不确定度的说明;

　　m) 对校准规范的偏离的说明;

　　n) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识;

　　o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

　　p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

　　8复校时间间隔

　　水质在线电导率仪复校时间间隔建议为1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。如果对仪器的测量数据有怀疑，或仪器更换主要部件及维修后，应对仪器重新校准。 附录A

　　校准记录格式(推荐)

　　记录编号: 委托单位: 仪器名称: 型号: 制造厂: 出厂编号: 环境温度： 相对湿度： 检定日期: 校准依据： 校准使用的标准器： 名称 测量

　　范围 不确定度/准确度等级/最大允许误差 设备编号 检定/校准证书编号 有效期至 2.电子单元重复性:

　　测量值/μS・ cm-1 重复性/%FS 1 2 3 4 5 6 3.电子单元引用误差：

　　量程

　　/μS ・cm-1 标准值/μS ・cm-1 实测值/μS ・ cm-1 测量平均值/μS ・cm-1 引用误差/%FS 1 2 3 4.电导池常数示值误差:

　　Kcell时电导率KS /μS・cm-1

　　常数标称值KcellV 电导率测量值KV/μS・cm-1 常数实际值

　　KKV

　　KS 常数示值误差ΔKcell 5. 仪器整机引用误差:

　　5.1标准溶液法

　　量程 标准值 实测值/μS ・ cm-1 测量平均值 引用误差 /μS・cm-1 /μS ・cm-1 1 2 3 /μS ・cm-1 /%FS

　　5.2比对法

　　量程/μS・ cm-1 序号 1 2 3 标准值/μS・ cm-1 实测值/μS・ cm-1 误差/μS ・ cm-1 引用误差/ FS%

　　6. 仪器整机测量重复性:

　　实测值/μS・ cm-1 重复性/%FS 1 2 3 4 5 6

　　7. 仪器整机温度示值误差:

　　设定值/℃ 标准温度计示值/℃ 仪器温度示值/℃ 温度示值误差/℃

　　8. 仪器整机稳定性:

　　实测值/μS・ cm-1 稳定性/%FS 1 2 3 4 5 6 附录B

　　水质在线电导率仪校准证书内页参考格式

　　证书编号：

　　校准机构授权信息说明

　　校准所参照技术文件(代号、名称) 校准所使用的主要标准器：

　　名称

　　出厂编号

　　测量范围 不确定度/准确

　　度等级/准确度

　　等级

　　证书编号

　　有效期至 校准地点及环境条件： 温度： ℃,湿度： %RH 地点：其他： 证书编号：

　　校准结果

　　校准项目 校准结果 1 电子单元重复性/FS% 2 电子单元引用误差/FS% 3 电导池常数示值误差/cm-1 4 仪器整机引用误差/FS% 5 仪器整机重复性/FS% 6 仪器整机温度示值误差/℃ 7 仪器整机稳定性/FS% 电子单元引用误差的扩展不确定度：

　　仪器整机引用误差的扩展不确定度： 附录C

　　水质在线电导率仪电子单元引用误差测量不确定度评定

　　C.1概述

　　被校对象为水质在线电导率仪，以量程为200μS・ cm-1的水质在线电导率仪为例，用交流电阻箱向被校水质在线电导率仪输入标准信号，读取被校电导率仪示值，示值与标准值之差即为电子单元示值误差，通过示值误差和满量程值计算引用误差。

　　C.2 测量模型

　　C.2.1 测量模型

　　式中：

　　훥휅——水质在线电导率仪电子单元引用误差，%FS;

　　휅——水质在线电导率仪三次测量的算术平均值，μS・ cm-1;휅0——专用交流电阻箱的标准电导率值，μS・cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪在校准点的满量程值，μS・ cm-1。

　　C. 2.2 不确定度传播律

　　因为两个输入量之间彼此独立不相关，故有

　　灵敏系数

　　C.3 标准不确定度

　　C.3.1 水质在线电导率仪示值引入的标准不确定度u(kc )评定

　　C. 3.1.1电子单元测量重复性引入的标准不确定度分量u1(kc )的评定以在线电导仪100μS・ cm-1校准点为例进行评定。

　　将100μS ・ cm-1标准电导输入被校仪器，待示值稳定后，读取仪器示值，重复测量

　　10次，其数据如下 (μS ・ cm-1)：100.2、100.8、100.5、100.1、100.5、100.6、100.3、100.2、

　　100.4、100.5，其标准差按照贝塞尔公式进行计算：

　　实际测量3次，取算术平均值作为估计值，则有:

　　求得u1(KC)=0.25μS ・ cm-1

　　C. 3.1. 2 由于读数分辨力引入的标准不确定度分量u2(kc ) 远小于测量重复性引入的标 准不确定度分量u1(kc )，故u2 (kc ) 可以忽略不计，即有：

　　푢휅푐=푢1휅푐= 0.25μS ・cm-1

　　C.3.2 水质在线电导率仪读数分辨力引入的标准不确定度分量u(K0)的评定

　　由标准电阻箱校准证书可知，其相对扩展不确定度为Urel=0.05%，包含因子k=2，所以在测量点100μS・ cm-1引入的不确定度为：

　　求得푢(휅0)=0.025μS ・ cm-1 C.4 标准不确定度汇总表

　　表C.1不确定度分量汇总表

　　标准不确定度

　　u(xi)

　　不确定度来源 标准不确定度(μS ・cm-1) ci

　　(μS-1・cm) ciu(xi)

　　u(kc)

　　被校电导率示值重复性

　　0.25

　　0.005

　　0.125%FS

　　u(k0)

　　标准电阻箱示值

　　0.025

　　-0.005

　　0.0125%FS 水质在线电导率仪在100μS・ cm-1校准点的标准不确定度分量汇总见表C.1。

　　C. 5合成标准不确定度

　　由C.2.3 不确定度传播律，合成标准不确定度为:

　　C. 6 扩展不确定度的评定

　　取包含因子k=2，则水质在线电导率仪电子单元引用误差的扩展不确定度为：U =2.

　　uc(ΔK)=0.25%FS 附录D

　　水质在线电导率仪引用误差测量不确定度评定(标准溶液法)

　　D.1概述

　　被校对象为水质在线电导率仪，以量程为200μS・ cm-1的水质在线电导率仪为例，将电极置于流动的标准物质液体中，读取被校电导率仪示值，示值与标准值之差即为仪器示值误差，通过示值误差和满量程值计算引用误差。

　　D.2 测量模型

　　D.2.1 测量模型

　　式中：

　　휅휀——引用误差，%FS;

　　휅-——水质在线电导率仪3次测量的算术平均值，μS・ cm-1;

　　휅푆——电导率溶液标准物质参考值，μS・ cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪的的满量程值，μS・ cm-1。

　　D. 2.2不确定度传播律

　　因为两个输入量之间彼此独立不相关，故有

　　灵敏系数

　　D.3 标准不确定度

　　D.3.1 水质在线电导率仪示值引入的标准不确定度u(kc )评定

　　D. 3.1.1 被校仪器测量重复性引入的标准不确定度分量u1(kc )的评定 将119.2μS・ cm-1标准电导输入被检仪器，待示值稳定后，读取仪器示值，重复测量

　　10次，其数据如下 (μS ・ cm-1)：119.5、119.3、119.4、119.6、119.5、119.3、119.4、119.2、

　　119.2、119.4，其标准差按照贝塞尔公式进行计算：

　　实际测量3次，取算术平均值作为估计值，则有:

　　求得푢1휅푐=0.252μS ・ cm-1

　　D. 3.1. 2 由于读数分辨力引入的标准不确定度分量u2(kc )远小于测量重复性引入的标 准不确定度分量u1(kc )，故u2 (kc ) 可以忽略不计，即有：

　　푢휅푐=푢1휅푐=0.252μS ・ cm-1

　　D.3.2电导率标准物质引入的标准不确定度分量u(ks)的评定

　　由标准物质证书可知，其相对扩展不确定度为U=0.25%，包含因子k=2，所以在测量时引入的不确定度为：

　　D.4 标准不确定度汇总表

　　水质在线电导率仪的标准不确定度分量汇总见表D.1。 表D.1不确定度分量汇总表

　　标准不确定度

　　u(xi)

　　不确定度来源 标准不确定度(μS ・cm-1) ci

　　(μS-1・cm) ciu(xi)

　　푢(휅

　　被校电导率示值重复性

　　0.252

　　0.005

　　0.126%FS

　　푢(휅

　　标准物质

　　0.369

　　-0.005

　　0.185%FS D. 5合成标准不确定度

　　由D.2.3 不确定度传播律，合成标准不确定度为:

　　D. 6 扩展不确定度的评定

　　取包含因子k=2，则水质在线电导率仪仪器引用误差的扩展不确定度为：푈=2∙푢c∆휅=0.45%FS 附录E

　　水质在线电导率仪引用误差测量不确定度评定(标准电导率仪比对法)

　　E.1概述

　　被测对象为水质在线电导率仪，以量程为20μS・ cm-1的水质在线电导率仪为例，将电导率仪(作为标准电导率仪)的电极与被测水质在线电导率仪的电极置于同一流路中，保持测量介质的流动状态，溶液电导率应处在被校电导率仪测量范围内，记录标准电导率仪示值和待校电导率仪示值，示值与标准值之差即为仪器示值误差，通过示值误差和满量程值计算引用误差。

　　E.2测量模型E.2.1 测量模型

　　式中：

　　휅휀 ——整机引用误差，%FS;

　　휅푖——第i 次测量待校电导率仪示值，μS・ cm-1;

　　휅B푖——第i 次测量标准电导率仪示值，μS・ cm-1;

　　휅퐹——水质在线电导率仪的的满量程值，μS・ cm-1。

　　E. 2.3不确定度传播律

　　因为两个输入量之间彼此独立不相关，故有

　　灵敏系数

　　E.3 全部输入量的标准不确定度评定

　　E.3.1 水质在线电导率仪引用误差引入的标准不确定度u(kc)评定 E. 3.1.1 被校仪器引用误差引入的标准不确定度分量u1(kc )的评定

　　将水质在线电导率仪的电极置于流路中，待示值稳定后，读取仪器示值，重复测量10 次，其数据如下(μS・ cm-1)：12.56、12.53、12.50、12.50、12.55、12.55、12.54、12.50、12.53、12.54，其标准差按照贝塞尔公式进行计算：

　　实际测量3次，取算术平均值作为估计值，则有:

　　求得u1(kC)=0.013μS ・ cm-1

　　E.3.1. 2 由于读数分辨力为0.01μS・ cm-1，读数分辨力引入的标准不确定度分量푢2휅푐为：

　　即有：

　　E.3. 2.1 标准电导率仪引入的标准不确定度分量푢휅0的评定

　　由JJG 376-2007电导率仪计量检定规程可知，0.5 级电导率仪仪器引用误差为±0.80%FS，所以由引入的不确定度分量为：

　　E.3. 2. 2 标准电导率仪稳定性引入的标准不确定度分量푢2휅0的评定

　　使用标准电导率仪测量溶液的电导率，每隔5min测量一次并记录结果，共测量6次，结果如下(μS・cm-1)：12.56、12.53、12.50、12.50、12.55、12.55。通过查询可得极差系数퐶 = 2.53,则标准电导率仪稳定性引入的标准不确定度分量

　　则由标准电导率仪引入的标准不确定度：

　　E.3 标准不确定度汇总表

　　水质在线电导率仪在≤2μS・ cm-1校准点的标准不确定度分量汇总见表E.1。

　　表E.1不确定度分量汇总表

　　标准不确定度

　　u(xi)

　　不确定度来源 标准不确定度(μS ・cm-1)

　　ci

　　(μS-1・cm)

　　ciu(xi) u(Kc)

　　被校水质在线电导率仪

　　0.013

　　0.05

　　0.109%FS

　　u(K0)

　　标准水质在线电导率仪

　　0.083

　　-0.05

　　0.475%FS E. 4 合成标准不确定度

　　由E.2.3 不确定度传播律，合成标准不确定度为:

　　E. 5扩展不确定度的评定

　　取包含因子k=2，则水质在线电导率仪仪器引用误差的扩展不确定度为：푈 =2.uc∆K=0.84%FS