Методика поверки «рН-метр-иономер “Экотест-120”» (КДЦТ 414318.004 МП)

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ НАУЧНОПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ПРЕДПРИЯТИЕ “ЭКОНИКС” ООО НПП “ЭКОНИКС”

УТВЕРЖДАЮ

Директор ФГУ «Менделеевский

ЦСМ»

рН-метр-иономер “ЭКОТЕСТ - 120” МЕТОДИКА ПОВЕРКИ КДЦТ 414318.004 МП

Москва

2003 г.

Настоящая методика распространяется на рН-метр-иономер “ЭКОТЕСТ-120” (далее - иономер), предназначенный для измерения показателя активности (рН, рХ) и массовой (С) или молярной (С_т) концентрации ионов, окислительновосстановительного потенциала (Eh) и температуры (Т) анализируемых сред и устанавливает методы и средства первичной и периодической поверки.

Иономер должен соответствовать ТУ 4215-004-41541647-2003. Межповерочный интервал - 1 год.

• 1 ОПЕРАЦИИ ПОВЕРКИ

  • 1.1 При проведении поверки должны быть выполнены операции, указанные в таблице1.

Таблица 1

*Примечание - Проверку по 6.5, 6.6 допускается не проводить при положительных результатах по 6.3, 6.4 и использовании поверенных первичных преобразователей

1.2 При отрицательном результате любой из операций дальнейшая поверка прекращается.

• 2 СРЕДСТВА ПОВЕРКИ

При проведении поверки должны быть применены средства измерений, указанные в таблице 2.

Таблица 2

• 3 ТРЕБОВАНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

  • 3.1 При работе с иономером необходимо выполнять общие правила работы с электрическими установками до 1000 В и требования безопасности, предусмотренные “Основными правилами безопасной работы в химической лаборатории”, М; Химия, 1979-205с.

  • 3.2 Лица, допускаемые к работе, должны иметь соответствующую техническую квалификацию и подготовку, ежегодно проходить проверку знаний техники безопасности.

• 4 УСЛОВИЯ ПОВЕРКИ

  • 4.1 Поверка иономера должна проводиться в нормальных условиях применения:

0

• температура окружающего воздуха, С

• относительная влажность воздуха, %

• атмосферное давление, кПа (мм рт. ст.)

• сопротивление в цепи измерительного электрода

(номинальное значение), Мом

• сопротивление в цепи вспомогательного электрода

(номинальное значение), кОм

• напряжение источника постоянного тока, В

• 4.2 Поверка иономера производится в центрах стандартизации и метрологии, а также на предприятии-изготовителе (ООО НПП “ЭКОНИКС”).

• 5 ПОДГОТОВКА К ПОВЕРКЕ

  • 5.1 При подготовке к поверке должны быть выполнены работы, указанные в разделе 2.2 “Подготовка к работе” Руководства по эксплуатации КДЦТ 414314.004 РЭ (далее - РЭ).

  • 5.2 Проверить выполнение мер безопасности в соответствии с разделом 3.

  • 5.3 Проверить наличие средств поверки согласно таблицы 2.

  • 5.4 Перед проведением поверки должны быть приготовлены рабочие эталоны 2-го разряда (буферные растворы) для измерения рН с номинальными значениями рН=9,18; 6,86; 4,01; 1,65 (при 25 ⁰С) из стандарт-титров по ТУ 2642-00142218836-96.

• 6 ПРОВЕДЕНИЕ ПОВЕРКИ

  • 6.1 Внешний осмотр

При проведении внешнего осмотра должно быть установлено:

• - комплектность поверяемого иономера в соответствии с разделом 1.3 РЭ (только при первичной поверке);

• - наличие маркировки, указанной в пункте 1.4.7 РЭ;

• - состояние защитных покрытий, отсутствие коррозии и загрязнений, дефектов, механических повреждений, целостность корпусов, разъемов и соединительных кабелей составных частей комплекта.

• 6.2 Опробование

При опробовании иономера должны быть проведены работы в соответствии с разделом 3.3 РЭ.

• 6.3 Определение абсолютной погрешности вторичного измерительного преобразователя (ИП) проводят на установке, приведенной в приложении А.

6.3.1 Определение абсолютной погрешности ИП в режиме измерения “Вольтметр (Eh)” проводят в точках N равных минус 4000, минус 2500, минус 1000, минус 500, 0, 500, 1000, 2500, 4000 мВ следующим образом:

Подавая на вход ИП напряжение с компаратора, соответствующее указанным выше значениям N, измеряют напряжение в каждой точке N нажатием кнопки “ИЗМ” на панели управления. Считывают показания ИП, соответствующие входному напряжению. Измерения проводят в каждой точке не менее трех раз. Рассчитывают среднее значение результатов измерений.

Абсолютную погрешность ИП для каждого значения напряжения рассчитывают по формуле

А = Nx - N,                                (1)

где А - абсолютная погрешность преобразователя, мВ;

N_x - среднее значение показаний ИП, мВ;

N - значение, устанавливаемое на компараторе, мВ.

Абсолютная погрешность не должна превышать ± 0,20 мВ.

• 6.3.2 Определение абсолютной погрешности ИП при измерении температуры в режиме работы “Термометр” проводят в точках N равных минус 5, 0, 20, 40, 60, 80, 100, 150 ⁰С следующим образом:

К разъему ИП “Т” подключают магазин сопротивлений. Устанавливают на магазине сопротивлений последовательно значения сопротивления (приложение Б), соответствующие указанным выше значениям N, проводят измерение температуры в каждой точке нажатием кнопки “ИЗМ” на панели управления. Считывают показания ИП, соответствующие входному сопротивлению. Измерения проводят в каждой точке не менее трех раз. Рассчитывают среднее значение результатов измерений.

Абсолютную погрешность ИП для каждого значения температуры рассчитывают по формуле

А = Тх - Ты,                                 (2)

где А - абсолютная погрешность преобразователя, ⁰С;

Тх - среднее значение показаний ИП, °С;

Т_ы - значение в проверяемой точке, °С, соответствующее установленному сопротивлению по приложению Б.

Абсолютная погрешность не должна превышать ± 0,3 ⁰С.

• 6.3.3 Определение абсолютной погрешности ИП при измерении показателя активности ионов рХ (рН) в режиме “pH-метр - иономер” проводят на примере измерения рС1 следующим образом:

Ионометрический канал предварительно градуируют для работы в диапазоне измеряемых значений э.д.с. и рХ.

Устанавливают режим работы ИП “pH-метр-иономер”, нажимают кнопку “ИОН” и кнопками “^“ и “^“ выбирают “Cl”. На дисплее появится надпись:

Cl Заряд -

35.4530 М.М.

Нажимают кнопку “ВВОД”.

Производят градуировку (калибровку) ИП по двум точкам. Для этого нажимают кнопку “КЛБ” . На дисплее появится окно с надписью:

00.000 рХ Cl 0000.0 мВ n1

Выбирают количество точек градуировки нажатием кнопки “N”. Появится надпись:

Число точек х

Кнопками “^“ и “^“ устанавливают число 2 и нажимают кнопку “ВВОД”. На дисплее появится окно с обозначением номера точки градуировки в нижней строке:

хх.ххх рХ Cl хххх.х мВ  n1

Подают от компаратора на вход ИП напряжение -1164 мВ. Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. Появится сообщение “Введите число”. Набирают на клавиатуре число 20 и нажимают кнопку “ВВОД”. Появится запрос:

Ввод изменения ? ДА - ВВОД НЕТ - ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

20,000 рХ Cl хххх. х n1

Нажимают кнопку “ИЗМ”. На дисплее появится надпись:

КАЛИБР. рХ 0 : 02 хххх.х мВ

Начнется измерение напряжения и отсчет времени измерения. После того, как показания напряжения установятся до постоянного значения, нажимают кнопку “ВВОД”. После запроса:

Ввод изменения ?

Да - ВВОД Нет - ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. На дисплее появится надпись:

20,000 рХ Cl -1164.0 мВ n1

Переходят ко второй точке градуировки. Для этого кнопкой “^“ устанавливают на дисплее окно с обозначением n2 в нижней строке. Подают от компаратора на вход ИП напряжение 1164 мВ. Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. Появится надпись “Введите число”. Набирают на клавиатуре число -20 и нажимают кнопку “ВВОД”. Далее выполняют операции так же, как и для первой точки градуировки. После окончания градуировки нажимают кнопку “ОТМ”.

Подавая на вход ИП (“ИЗМ”) с компаратора последовательно напряжение согласно приложению В, проводят измерение рХ нажатием кнопок “ИЗМ” и “рХ” на панели управления. Считывают значение рХ, соответствующее данному напряжению. Измерения проводят в каждой точке не менее трех раз. Рассчитывают среднее значение результатов измерений.

Абсолютную погрешность ИП для каждого значения рХ рассчитывают по формуле

A = рХх - pXn,                            (3)

где A - основная абсолютная погрешность измерительного преобразователя, рХ; рХх - среднее значение показаний ИП, рХ;

рХ_N - значение рХ в проверяемой точке, соответствующее установленному напряжению по приложению В.

Абсолютная погрешность измерения рХ не должна превышать ± 0,005 рС1.

• 6.4 Определение погрешности ИП при измерении рХ (рН) в рабочем диапазоне температур анализируемой среды в режиме термокомпенсации проводят на установке, (приложение А), сличением показаний ИП с табличными значениями рХ, соответствующими диапазону измерений, приведенными в приложении Г.

Устанавливают режим измерения рН. Для этого входят в режим работы ИП “pH-метр-иономер”, нажимают кнопку “ИОН”, кнопками “^“ и “^“ выбирают “рН” и нажимают кнопку “ВВОД”. Нажимают кнопку “КЛБ”. На дисплее появится окно с надписью:

0.000 рХ рН

0.0 мВ n1

Входят в режим ввода параметров термокомпенсации нажав кнопку “ТК”. На дисплее появится надпись:

Термокомпенсация

хххх.х мВ

Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. После сообщения “Введите число” набирают на клавиатуре число, соответствующее значению изопотенциальной точки в милливольтах, указанному в паспорте на электрод, например для “Эком-рН” -1953,0 и нажимают кнопку “ВВОД”. Появится запрос:

Ввод изменения ? ДА - ВВОД НЕТ - ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

Термокомпенсация -1953,0 мВ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

Термокомпенсация

хх.ххх рН

Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. После сообщения “Введите число” набирают на клавиатуре число, соответствующее значению изопотенциальной точки в ед. рХ (рН), указанному в паспорте на электрод, например для “Эком-рН” 1,7 и нажимают кнопку “ВВОД”. Появится запрос:

Ввод изменения ?

ДА - ВВОД НЕТ-ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

Термокомпенсация

1.700 рН

Нажимают последовательно кнопки “ВВОД” и “ОТМ”.

Для ввода значения температуры нажимают кнопку “TK” и с помощью кнопок “^“ и “^“ устанавливают окно с надписью:

Ввод температуры Ручной Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. После сообщения “Введите число” вводят значение температуры 20 ⁰С, набрав на клавиатуре число 20, и дважды нажимают кнопку “ВВОД”.

Подавая на вход ИП (“ИЗМ”) с компаратора последовательно значения напряжения согласно приложению Г, соответствующие температуре раствора 20 ⁰С, проводят измерение рХ нажатием кнопок “ИЗМ” и “рХ” на панели управления. Считывают значение рХ, соответствующее данному напряжению.

Аналогично вводят значение температуры 60 ⁰С и проводят измерение рХ, подавая на вход ИП (“ИЗМ”) с компаратора последовательно значения напряжения согласно приложению Г, соответствующие температуре раствора 60 ⁰С. Измерения проводят в каждой точке не менее трех раз и рассчитывают среднее значение результатов измерений.

Погрешность ИП для каждого значения рХ рассчитывают по формуле

А = рХи - pXn,                            (4)

где А - абсолютная погрешность измерительного преобразователя, рХ;

рХ_и - среднее значение показаний ИП, рХ;

рХ_N - значение рХ в проверяемой точке, соответствующее установленному напряжению по приложению Г.

Абсолютная погрешность измерения рН не должна превышать ± 0,005.

• 6.5 Определение абсолютной погрешности иономера при измерении рН проводят в комплекте с измерительным электродом “Эком-рН” по рабочим эталонам рН 2-го разряда (буферным растворам) с номинальными значениями рН=9,18; 6,86; 4,01;   1,65 при 25   ⁰С, приготовленным из стандарт-титров по

ТУ 2642-001-42218836-96. Температура рабочих эталонов при градуировке и измерениях поддерживается с точностью ± 0,1 ⁰С.

Подключают к разъему “ИЗМ” ИП измерительный электрод типа “Эком-рН”, к разъему “ВСП” электрод сравнения хлорсеребряный ЭВЛ-1М3. Электроды устанавливают в штатив ШЛ-4 и помещают в стакан лабораторный с рабочим эталоном.

Включают прибор нажатием кнопки “ВКЛ”, входят в режим работы ИП “pH-метр-иономер”, нажимают кнопку “ИОН”, кнопками “^“ и “^“ выбирают “рН” и нажимают кнопку “ВВОД”.

Проводят градуировку ИП по трем точкам в рабочих эталонах с рН=9,18; 6,86 и 1,65. Для этого нажимают кнопку “ КЛБ”. На дисплее появится окно с надписью:

0.000 рХ рН

0.0 мВ n1

Нажимают кнопку “N”. На дисплее появится надпись:

Число точек 2

Кнопками “^“ и “^“ устанавливают число 3 и нажимают кнопку “ВВОД”. На дисплее появится окно с надписью:

хх.ххх рХ рН хххх. х мВ  n1

Опускают электроды в рабочий эталон с рН = 9,18. Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. После сообщения “Введите число” набирают на клавиатуре число 9,18 и нажимают кнопку “ВВОД”. Появится запрос:

Ввод изменения ? Да - ВВОД Нет - ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

9,18 рХ рН хххх. х мВ n1

Нажимают кнопку “ИЗМ”. На дисплее появится надпись:

КАЛИБР. рХ 0 : 02 хххх.х мВ

Начнется измерение э.д.с. и отсчет времени измерения. После установления постоянного значения э.д.с. (изменение не более 1 мВ/мин), нажимают кнопку “ВВОД”. Появится запрос:

Ввод изменения ?

Да - ВВОД Нет - ОТМ

Нажимают кнопку “ВВОД”. Появится надпись:

9,18 рХ рН хххх.х мВ n1

Вынимают электроды из первого рабочего эталона, промывают дистиллированной водой, осушают фильтровальной бумагой и опускают во второй рабочий эталон с рН=6,86.

Переходят ко второй точке градуировки. Для этого кнопкой “^“ устанавливают на дисплее окно с обозначением n2 в нижней строке. Нажимают кнопку “ЧИСЛ”. После сообщения “Введите число” набирают на клавиатуре число 6,86 и нажимают кнопку “ВВОД”. Далее операции градуировки проводят так же, как и по первому рабочему эталону.

Аналогичным образом проводят градуировку по третьей точке с рабочим эталоном, имеющим рН=1,65.

После окончания градуировки нажимают кнопку “ОТМ” и проводят измерение рН в рабочем эталоне с рН=4,01. При этом входят в режим измерения, нажав кнопки “ИЗМ”, “рХ” и считывают показания иономера. Измерения повторяют не менее трех раз. Результаты измерений усредняют, если максимальное расхождение между ними не превышает погрешности иономера. При получении выпадающего результата измерение повторяют.

Абсолютную погрешность А рассчитывают по формуле

А = рНх - рН,                             (5)

где А - абсолютная погрешность иономера, рН;

рН_х - среднее значение показаний иономера;

рН- значение рН рабочего эталона при температуре измерения (приложение Д).

Абсолютная погрешность измерения рН не должна превышать ±0,03.

• 6.6 Определение абсолютной погрешности иономера при измерении температуры в режиме “Термометр” проводят методом непосредственного сличения результатов измерения температуры воды эталонным термометром и термодатчиком иономера в трех точках диапазона измерения температуры, расположенных на начальном (5 ± 5) ⁰С, среднем (20 ± 5) ⁰С и конечном (60 ± 5) ⁰С участках диапазона термокомпенсации.

Температурный датчик и эталонный термометр погружают в термостатированный сосуд с интенсивно перемешиваемой водой. Поддержание температуры осуществляется с точностью ± 0,1 ⁰С. Измерения в каждой точке проводят не менее трех раз и рассчитывают среднее значение.

Значение абсолютной погрешности при измерении температуры вычисляют по формуле

А = Ти - Т0,                                 (6)

где Ти - среднее значение температуры, измеренное иономером, ⁰С;

Т0 - значение температуры, измеренное эталонным термометром, ⁰С.

Результаты испытаний считаются положительными, если абсолютная погрешность измерения температуры не превышает ±0,5 ⁰С.

7 ОФОРМЛЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ПОВЕРКИ

• 7.1 Положительные результаты поверки оформляют путем выдачи “Свидетельства о поверке” или нанесением оттиска поверительного клейма на техническую документацию или на иономер в соответствии с ПР 50.2.006 и ПР 50.2.007.

• 7.2 При отрицательных результатах поверки “Свидетельство о поверке” аннулируют, оттиск поверительного клейма гасят и выдают “Извещение о непригодности” с указанием причин по ПР50.2.006 или делают соответствующую запись в технической документации. Иономер к применению не допускают.

Номинальные значения сопротивлений температурного датчика Pt-1000 при различных температурах

Номинальные значения сопротивлений температурного датчика______

при различных температурах

Таблица значений э.д.с. электродной системы с ненормированными координатами изопотенциальной точки для однозарядных ионов

ПРИЛОЖЕНИЕ Г (обязательное) Таблица значений э.д.с. электродной системы с нормированными координатами изопотенциальной точки (Еи = -1953,0 мВ; рХи = 1,7)

Зависимость значений рН рабочих эталонов 2-го разряда от температуры

16