【摘要】2023年，廣西壯族自治區(qū)計量檢測研究院作為主導(dǎo)實驗室，實施了全區(qū)pH計檢定裝置計量比對工作，共有16家實驗室參比。比對以傳遞標(biāo)準(zhǔn)的形式，采用雙環(huán)形的線路進(jìn)行。比對項目包括電計pH擋示值誤差，電計電壓擋示值誤差，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試。通過比對結(jié)果總結(jié)出實驗室存在的問題，并提出改進(jìn)意見。

【關(guān)鍵詞】pH計檢定裝置；計量比對；實驗室

【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

實驗室pH計是一種電化學(xué)分析儀器，主要用來精確測定液體介質(zhì)的酸堿度值，并通過搭配不同的離子選擇電極來測量特定離子的電極電位。目前，實驗室pH計已被廣泛應(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)出口檢驗檢疫等多個領(lǐng)域。pH計的應(yīng)用范圍越廣，對其量值傳遞準(zhǔn)確度的要求也越嚴(yán)格。

1比對實施方案

1.1比對線路

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

1.2傳遞標(biāo)準(zhǔn)

本次比對的傳遞標(biāo)準(zhǔn)由實驗室pH計及待測盲樣兩部分組成。實驗室pH計兩臺（包括儀器及整機(jī)的配套部分）：型號同為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。待測盲樣：1種待測盲樣（固體樣品），生產(chǎn)單位為中國計量科學(xué)研究院，并由中國計量科學(xué)研究院定值。

1.3比對項目

比對分為兩個部分：第一部分是參照J(rèn)JG 119—2018《實驗室pH（酸度）計》對實驗室pH計傳遞標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)。校準(zhǔn)項目包含：電計pH擋示值誤差，電計電壓擋示值誤差，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)過校準(zhǔn)的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計對待測盲樣進(jìn)行測試[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計的穩(wěn)定性

為了確保本次比對數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠，主導(dǎo)實驗室在比對開始之前對兩個線路的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計進(jìn)行了傳輸性能測試及穩(wěn)定性考核。為模擬實際傳輸環(huán)境，在每次測量后將pH計放置在培養(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)行下一次測量。每臺pH計先后測量8次。在比對結(jié)束后，再分別對兩臺pH計的校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行驗證。穩(wěn)定性考核的結(jié)果為合格。

1.4.2比對盲樣的穩(wěn)定性

比對盲樣由中國計量科學(xué)研究院制備，原料、制備方法及定值方法均與國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相同，均勻性、穩(wěn)定性評估依據(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)中國計量研究院測試，盲樣的測試結(jié)果為pH = 7.42，不確定度為：U = 0.01，k = 2。

1.5比對結(jié)果的評價方法及參考值的確定

對于不同項目的比對結(jié)果，我們采用三種不同的方法來進(jìn)行評價。

2比對結(jié)果及評價

2.1比對進(jìn)行情況

主導(dǎo)實驗室在比對開始前對兩個線路的傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計進(jìn)行了傳輸性能測試及穩(wěn)定性考核，考核結(jié)果均為合格，這說明兩臺傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計均滿足傳遞要求。16家實驗室經(jīng)抽簽確定比對順序，A、B兩個線路同時進(jìn)行比對，各實驗室均按時完成比對實驗。比對實驗歷時2個月，傳遞標(biāo)準(zhǔn)pH計及待測盲樣在傳遞過程中無損壞、泄漏、變質(zhì)等異常情況。比對結(jié)束后，主導(dǎo)實驗室分別對兩臺pH計性能指標(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)中國計量科學(xué)研究院進(jìn)行測試后出具測試報告，結(jié)果滿足比對要求。比對LI+Yux7g0p/ZI2uIPblHxw==結(jié)果有效。

2.2比對結(jié)果列舉

2.2.1電計示值誤差等項目結(jié)果

2.2.3盲樣比對結(jié)果

其中一家的盲樣測試比對結(jié)果在2<||Z <3范圍內(nèi)，判定為“有問題”，需分析原因。其他15家實驗室的此項比對結(jié)果均滿足||Z≤2，結(jié)果均為“滿意”。

3比對問題總結(jié)

3.1比對結(jié)果的異常值問題

溫度補(bǔ)償引起的示值誤差這一項的結(jié)果為“不滿意”。經(jīng)分析，產(chǎn)生的原因是檢定員操作錯誤。根據(jù)檢定規(guī)程規(guī)定，在檢定手動和自動溫度補(bǔ)償引起的示值誤差時，應(yīng)將被測儀器溫度補(bǔ)償調(diào)至25℃以外的溫度，同時調(diào)節(jié)檢定儀，使其輸出該溫度下相當(dāng)于（pHD + 6）的信號。其中調(diào)節(jié)檢定儀的輸出溫度為操作過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。

一家實驗室的盲樣測試結(jié)果被判定為“有問題”。判斷產(chǎn)生該結(jié)果的原因是該實驗室對于配制好的盲樣保存不當(dāng)。被測樣品應(yīng)裝在密封的容量瓶中冷藏保存，如果長時間暴露在空氣中，會影響pH值的結(jié)果。

3.2比對中發(fā)現(xiàn)的其他問題

比對中發(fā)現(xiàn)有個別實驗室存在校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)不嚴(yán)謹(jǐn)、原始記錄計算有誤、公式運用有誤等問題。這表明實驗室需要在計算過程中嚴(yán)格按照檢定規(guī)程的要求，加強(qiáng)記錄的核驗，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.全國酸度量值比對概述[J].中國計量，2009（12）：73-74.

[2]計量比對：JJF 1117—2010[S].

[3]化學(xué)量測量比對：JJF 1117.1—2012[S].

【作者簡介】

李明霞，女，1985年出生，工程師，碩士，研究方向為化學(xué)計量、力學(xué)計量、光學(xué)計量。

（編輯：李加鵬）