《海水電導率儀校準規范》征求意見

　　【儀表網 行業標準】根據《質檢總局關于做好國家計量技術規范制修訂工作有關事項的通知》(國質檢量函〔2015〕146號)，我中心作為主要起草單位承擔了《海水電導率儀校準規范》的編制工作，現已完成《海水電導率儀校準規范》征求意見稿的編制。現公開征求意見，截止時間2023年4月28日。
 

　　海水電導率是表征海水狀態的重要參數，對海水電導率分布規律及變化的描述和分析，是海洋調查、海洋觀測和海洋科學研究的重要內容。海水電導率儀因其測量準確度高、速度快、性能穩定等優點，是目前用于現場自動測量海水電導率的主要儀器。因此對海水電導率儀進行校準，全面評價其計量性能，保證其量值溯源需要，是保證海水電導率測量數據準確可靠的重要途徑。
 

　　隨著海洋事業的快速發展，國內從事海洋環境監測、科學調查、海水養殖研究等單位均對海水電導率儀的量值溯源提出了要求，以確保儀器性能穩定和測量數據的準確可靠，量值統一。然而我國目前還并沒有現行有效的專門針對海水電導率儀的校準規范，導致各使用單位雖然采用同種類型的測量設備，自校方法各不相同，但難以保障測量結果的一致性，因此急需研究制定海水電導率儀校準規范，保證海水電導率量值的一致性和科學性，完善海洋化學儀器的量值溯源體系。
 

　　本規范依據JJF 1001《通用計量術語及定義》、JJF 1059.1《測量不確定度評定與表示》、JJF 1071《國家計量校準規范編寫規則》和JJF 1094《測量儀器特性評定》的規定編寫，參考了JJG 763-2019《溫鹽深測量儀檢定規程》等相關技術文件。
 

　　本校準規范結合對儀器實際使用情況的調研及經驗積累，充分考慮儀器的工作原理，使用環境，任務需求，同時兼顧方法的科學性，權威性和實用性原則，確定校準規范內容說明為以下幾項：
 

　　1.規范名稱的確定說明
 

　　海水電導率儀主要用于海水電導率的測量，電導率傳感器測量方式有電極式和感應式兩種。
 

　　2.范圍的確定說明
 

　　由于測量精度、操作便攜性的需求，海水電導率儀應用于海濱觀測和近岸海域海洋觀測調查監測等領域，其測量數據能夠真實快速地反映海水電導率的大小。因此，本校準規范針對測量海水電導率的儀器，適用于海水電導率儀的校準。
 

　　3.關于概述的說明
 

　　描述了儀器用途、構造及原理，繪制了儀器示意圖。
 

　　4.計量特性的說明
 

　　本規范充分考慮海水電導率儀的工作原理、使用環境、海洋調查觀測任務的需求等條件，校準內容主要包括電導率測量示值誤差、電導率測量重復性。
 

　　(1)電導率測量示值誤差
 

　　由于不同海區、不同深度海水的溫度不同，同時考慮儀器本身測量范圍，一般為(0～70)mS/cm，用改變海水恒溫槽內海水溫度以獲取不同電導率值的方法，選擇不同的溫度點進行校準。
 

　　(2)電導率測量重復性
 

　　海水電導率儀在使用一段時間后，存在漂移，重復性會下降，影響測量精度，因此需要對電導率測量重復性進行校準。
 

　　5.校準條件
 

　　校準條件包括校準用標準器、配套設備和校準環境條件。為了使測量結果具有盡可能小的不確定度，需要建立一種較穩定的環境條件，降低環境因素對標準器帶來的附加誤差，本校準規范是按上述原則確定的校準條件。
 

　　(1)環境條件
 

　　環境條件主要根據海水電導率儀校準所使用的計量標準器具要求的環境 條件確定，參考 JJG 763-2019《溫鹽深測量儀》檢定規程，為了滿足標準器穩定，環境溫度要求達到(20±5)℃。參考相關計量標準器使用說明書，溫度方面沒有嚴格要求，室溫下正常使用即可，濕度方面多數說明書建議“相對濕度≤85%”或“相對濕度≤80%”，確定溫濕度要求，具體要求如下:
 

　　環境溫度：(20±5)℃；
 

　　相對濕度：(30～85)%RH；
 

　　電磁場、振動情況：除地磁場外，應無顯著電磁干擾、無顯著振動源存在。
 

　　(2)校準用標準器具
 

　　進行海水電導率儀校準主要用到的標準器有中國系列標準海水、實驗室鹽度計、海水恒溫槽、溫度計等。通過改變海水恒溫槽內海水溫度以獲取不同電導率值的方法進行校準。
 

　　根據海水電導率儀實際使用要求，參考 GB/T 12763.2-2007《海洋調查規范：第 2 部分 海洋水文觀測》和 GB∕T 14914.2-2019《海洋觀測規范：第 2 部分 海濱觀測》中鹽度觀測的準確度最大允許誤差規定，達到三級準確度要求的測量設備適用于海濱觀測和近岸海域海洋觀測調查監測工作中，換算為電導率值，觀測設備準確度最大允許誤差應為±0.2 mS/cm。按照 JJF 1094-2002《測量儀器特性評定》的要求，標準器示值誤差的不確定度與評定儀器的最大允許誤差的絕對值之比應小于或等于 1：3，按實際校準的儀器級別進行選擇。
 

　　6.校準項目和校準方法
 

　　(1)電導率示值誤差
 

　　首先介紹了采用的校準方法及數據處理的方法。校準點的選取，根據海水電導率儀的測量范圍作出了詳細規定，給出了具體的校準操作步驟。最后對校準數據的處理方法作出了詳盡的說明。
 

　　結合儀器測量范圍和實際使用情況選取校準點，利用改變海水恒溫槽內海水溫度以獲取不同電導率值的方法進行校準，溫度點設置為 35 ℃、30 ℃、25 ℃、20 ℃、15 ℃、10 ℃、5 ℃、0 ℃，一般從中選取不少于 5 個校準點。考慮到一般海水常用的鹽度在35左右，海水恒溫槽內的海水鹽度值一般也配置為35左右，也可根據實際需要和工作范圍選擇合適的鹽度值。
 

　　每個校準點用帶有編號的取樣瓶抽取海水恒溫槽內的海水樣品 1 瓶，用于標準電導率值的測量，為保證實驗室鹽度計正常使用，每瓶取樣量應不少于200mL，實驗室鹽度計一般測出值為鹽度值或電導率比值，需通過海水實用鹽標(PSS-78)計算得出標準電導率值。
 

　　(2)電導率測量重復性
 

　　任選一個校準點進行海水電導率儀的電導率重復性測量，測量 6 次，根據貝塞爾公式計算儀器的實驗標準差以表征海水電導率儀提供相近示值的能力。
 

　　7.關于校準結果的表達和復校時間間隔
 

　　校準結果的描述采用了 JJF 1071-2010《國家計量校準規范編寫規則》中規定的內容。其中“校準結果及測量不確定度的說明”中給以具體化的要求：應給出每個被個被校點對應的輸出平均值，以及相應的不確定度和包含因子。一般，測量儀復校時間間隔的長短是由測量儀的穩定性等自身質量情況和使用情況所決定的，使用者可根據實驗情況自主決定復校，但是參考電導率相關儀器使用情況，建議復校時間不超過 1 年。新購置或更換或經過調試維修后的測量儀應及時進行校準。
 

　　本規范為首次制定。本規范適用于采用感應測量法或電極測量法的海水電導率儀的校準。