GB T 20245.1-2006 电化学分析器性能表示.第1部分;总则.pdf
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1、ICS 71.040.01 N 53 52 中华人民共和国国家标准GB/T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 :2003 电化学分析器性能表示第1部分:总则Expression of performance of electrochemical analyzers-Part 1 : General (IEC 60746-1: 2003 , IDT) 2006-05-08发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会2006-11-01实施发布GB/T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 : 2003 目次前言.III 引言.N1 范围.2
2、规范性引用文件-3 术语和定义.4 IEC相关标准技术条件和评定比较5 说明程序.6 数值的验证7附录A(资料性附录)IEC 60359:2001中对性能特性产生影响的影响量推荐标准值 12 参考文献I GB/T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 : 2003 目lJ=i GB/T 20245(电化学分析器性能表示分为如下5个部分:一一一第1部分:总则;二一第2部分:pH值;一-第3部分:电解质电导率;一-第4部分:用覆膜电流式传感器测量水中榕解氧;-第5部分:氧化还原电位。本部分为GB/T20245的第1部分。本部分是首次制定。本部分等同采用IEC607 46 1: 200
3、3(电化学分析器性能表示第1部分:总则(英文版)。本部分等同翻译IEC607 46 1: 2003 0 为便于使用,本部分做了下列编辑性修改:a) 本国际标准一词改为本部分;b) 用小数点符号飞代替作为小数点的逗号c) 删除国际标准前言;d) 增加了参考文献。本部分的附录A为资料性附录。本部分由中国机械工业联合会提出。本部分由全国工业过程测量和控制标准化技术委员会分析仪器分技术委员会归口。本部分起草单位:北京分析仪器研究所、上海精密科学仪器有限公司雷磁仪器厂、上海市计量测试技术研究院、江苏江分电分析仪器有限公司。本部分主要起草人:马雅娟、张心怡、殷传新、王巧梅、龚飞雁、周进。阳山GB/T 20
4、245. 1-2006/IEC 60746斗:2003引本部分规定了制造厂应有用于分析器的说明,以便使用者将他们的要求与分析器的性能特性进行比较。本部分包含了说明中所使用的术语和定义,以及适用于各类电化学分析器的试验,使得无论制造厂还是使用者都可以利用这些试验来判断分析器的性能特性。本部分适用于测定溶液(通常水溶液)某些特性(例如pH值、电导率、溶解氧含量、特定的离子被度和氧化还原电位)的电化学分析器。此标准的其他部分仅限于描述那些具体类型的分析器,例如,GBIT 20245. 2(lEC 60746-2)。本部分与IEC60359: 2001规定的总则一致,并参考了GB/T17614. 1
5、和GB/T18271. 1-2000标准中评定性能的规定方法。本部分适用于安装在任何位置、装有流通式或浸入式传感器的分析器。它适用于同-制造厂提供的由机械、电气和电子等装置构成组合单元的成套分析器,也适用于不同制造厂分别提供的单个传感器单元或单个电子单元。本部分也适用于交流电源调节器或非交流电源的单元,无论是制造厂提供的,还是规定的,不管它是与分析器成套安装,还是单独安装,都被看作是分析器的一部分。本部分不适用于与分析器联用的辅助装置,例如自动记录仪或数据采集系统。然而,用于同时测量多种参数的几个分析器组合,并以单个电子单元进行销售时,其读出单元应看作分析器的一部分。同样,包括与分析器单独配置
6、的电动势一电流或电动势一电压转换器也应看作分析器的一部分。安全要求见GB4793. 1一1995。过程控制系统中模拟直流电流信号与气动信号标准范围见GB/T3369和GB/T777。有关性能特性试验中影响量值的说明可参考GB/T17214. 1,试验方法见GB/T2423(所有部分)标准。有关仪器需要提供文件的要求见相关国家标准和GB/T16511。有关量、单位和符号的通用规则见GB3101-1993和GB31001993。lV GB/T 20245. 1-2006/ IEC 60746-1 : 2003 电化学分析器性能表示第1部分:总则1 范围GB/120245的本部分的目的是:规定与用于
7、测量溶液(通常是水榕液)某些特性的电化学分析器性能特性有关的术语和定义;一一规定描述此类分析器性能特性的铲-=恒二2 GB/ T 2421 1 :1 988) GB/ T 2423C GB/ T 17214. idt IEC 60770-1 , 19 GB/ T 1827 1. 1 IEC 61298-1 :1 995) GB/ T 18271. 2 CGB/ T 1827 1. 2- 2000 ,i GB/T阳1.3过程CGB/ T 1827 1. 4- 2000 ,idt IEC 61298-4 1部分:总则Cidt 字第4部分:评定报告的内容GB/ T 19001 质量管理体系要求CGB
8、/T19001 - 2000 , ISO 9001: 2000 , IDT) IEC 60359 : 2001 电工和电子测量设备的性能表示3 术语和定义下列术语和定义适用于本部分。这些定义以IEC60359 : 2001为基础,并包括GB/T17614. 1中适用于电化学分析器性能特性的定义。在某些情况下,阐明这些定义用来指导相关的电化学分析器。本部分所使用的定义性能特性的量值与第4章讨论的IEC60359: 2001、GB/T17614. 1、GB/T1827 1. 1-2000、GB/T1827 1. 2、GB/T1827 1. 3和GB/T1827 1. 4中提到的量值一致。G/T 2
9、0245. 1-2006/IEC 60746-1 :2003 3. 1 电化学分析器electrochemical analyzer 用对介质中电解质离子(或非电解质反应产生的离子)有响应的传感器,提供介质特性示值的测量仪器。3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3. 7 3.8 3.9 注:分析器可由各独立部分组成,见下文。传感器sensor 电化学分析器与将要测量其特性的介质接触的部分(可以是一个独立的单元)。注:通常分析器这部分产生的电输出与测量试样的特性有关。电化学传感器例如:pH、离子选择和氧化还原电位电池、溶解氧电池、电导电池等。电子单元electronic unit 可将传感器
10、的电信号转换成规定的、成比例的输出信号的装置。模拟装置simulator 可提供与传感器特定类型相似的、意义明确的电子特性的装置。注:因此,它可用于单独地确定电子单元的性能特性。其不确定度与待测的性能特性的技术要求相比可忽略不计。校准溶液calibration solution 己知被测特性值的溶液,用于定期标定和进行各种性能试验。注1:该值用GB3101-1993中规定的SI单位表示。注2:此标准的目的是该溶液的值表示为约定真值(见3.的,并以此与示值进行比较。注3:校准溶液的值应是按照国际或国内标准可查到的基准物质的值,或由制造厂和使用者同意的基准物质的值,并应给出约定真值的不确定度。试验
11、溶液test solution 已知被测特性的近似值的溶液,在延续一段时间后其值仍很稳定。真值true value 用无不确定度定义的量值。注:量的真值是一个理想的概念,一般不可能准确知道。约定真值conventional true value 近似于量的真值的值。从使用目的看,两个值的差可以忽略不计。注1:因为真值不可能准确知道,为了方便,在不引起误解的情况下,真值一词可用来指约定真值。注2:见1EC60359: 2001中3.1.130性能特性performance characteristic 为了用来定义仪器的性能而规定的数值、允差、范围等某个量。3. 10 2 影响量influenc
12、e quantity 不是被测量的量,但影响测量仪器的示值。注:影响量对测量仪器的影响可能相互作用。G/T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 :2003 3. 11 偏差variation 当某一影响量依次假定为两个不同值时,分析器测量同一特性值的示值之差。3. 12 额定值rated value 由制造厂给出的分析器性能特性的值。注:见IEC60359: 2001中3.3.8。3.13 范围range 所给定的量的上限与下限之间的区域。注1:范围一词通常带有修饰词,它适用于性能特性或影响量等。例如,额定测量范围是一组待测量的特性值,相当于分析器的输出信号范围(例如:4mA2
13、0mA等)。注2:见IEC60359: 2001中3.3.203. 14 量程span 额定测量范围上、下限值之差。3.15 性能performance 仪器达到预定功能的程度。3. 16 参比条件reference condition 一组合适的影响量,带有允差的参比值和参比范围,以此规定固有不确定度。3. 17 参比值reference value 一组参比条件中某个规定的值。注:参比值可规定允差。3. 18 3. 19 3.20 参比范围reference range 一组参比条件中某个条件的值所规定的范围。规定工作范围specified operating range 构成额定工作条件
14、部分单一影响量的范围。规定测量范围specified measuring range 测量仪器的不确定度处在规定极限内的被测量特性的一组值。注1:仪器可有多个规定测量范围。注2:规定测量范围可小于示值(例如刻度)的范围。注3:这一术语曾被称为有效范围飞3.21 额定工作条件rated operating conditions 在制造厂规定的仪器偏差内的一组影响量的工作范围和性能特性范围的集合。3.22 极限工作条件Iimit conditions of operation 当仪器在额定工作条件下工作时,在不损坏或降低特性的情况下,仪器所能承受的极限条件。3 GB/T 20245. 1-2006
15、/IEC 60746-1 : 2003 3.23 贮存和运输条件storage and transport conditions 在非工作条件下测量仪器能经受的极限条件,当仪器恢复到额定工作条件下工作时不致损坏和降低特性。3.24 (测量的)不确定度uncertainty (of measurement) 表征被测量的数值分散程度。注:见IEC60359: 2001中3.1.4 0 3.25 在参比条件下使用的不注:见IEC60359, 3.27 相对不确定不确定度与j甘定lI,、注:见IEC6 3.28 干扰不确由存在于、3.29 线性不确E示值。注:线性是电子3. 30 不确定度极限制造厂
16、给定的规定z注:见IEC60359:2001 3.31 重复性repeatability -测量仪器,相同测量方法,对同一试验材料,在短的时间间隔内连续测量获得的结果的分布。注1:结果的分布应包含在固有不确定度中。注2:等于约10倍的分析器90%响应时间的时间间隔可被认为是连续两次测量之间短时间间隔。3.32 滞后hysteresis 用被测量特性的同一个值在经过两个不同过程后示值的差异,一个过程是测量前用较低值,另一个过程是用较高值。4 注:如果测量是接近从高到低,或从低到高两个方向测重复性,就可能包括有滞后产生的影响,即滞后不是真正随机的。然而,分析器应用时示值以相同的概率从两个方向接近,
17、滞后的影响可以认为是随机的。GB/ T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 : 2003 3. 33 ;票移drift 在参比条件恒定不变,且分析器没有经过外部手段调节的情况下,规定的时间间隔内,分析器的示值相对于给定的测量特性值的变化。注:不确定度与时间的变化率可由线性回归推导出来。3. 34 输出波动output f1 uctuation 在输入和影响量不变条件下,测量输出的峰峰值之间的差。3. 35 最小检测变化minimum 3.36 隔,即:Tgo = 规定。3. 39 预热时间w 在参比条件下,的时间间隔。注:不确定度极限可、!不确定度极限内所必须注1J法应与使里革
18、展哇性能要求的方法一致。为了将制造厂的表述和使用者要求的参数进行精确比较,必须莲苦和同的参数定义分析器性能特性。电化学传感器的特性,主要由化学特性来决定,它们仅在结构上有轻微的改变。而且,在传感器系统中,传感器直接接触于工作溶液中,对传感器系统产生一系列影响因素,这与其他许多相关标准考虑的纯电子测量装置的工作不同,在其他相关标准中用电信号输入仪器电路中,且信号完全是在内部传送。IEC60359:2001的6.4.2中有关性能特性的测定和说明,可选作为定义电化学类型分析器性能特性的基础。因此,在本文中所说明的要求通常依据GB/T17614. 1中的某些性能参数和试验方法。在其他标准文件中可供选择
19、的方法概括如下,以便比较:GB/ T 18271. 1-2000中3.9:最大测量误差。仪器一致性的非统计试验,其最大和最小不确定度由一系列试验得出。这特别适用于批次试验,在GB/T 20245. 1-2006/IEC 60746-1 :2003 额定工作条件下,规定的不确定度极限内,有限的系列试验应产生不同结果。GB/T 17614.1:工业过程控制系统用变送器第1部分:性能评定方法。本部分定义的方法与IEC60359:2001非常接近,IEC60359: 2001和GB/T17614. 1主要指导纯电工(或气路)系统的评定。在下面章条中定义的方法,除了这两个文件外,同时也考虑了传感器的化学
20、特性。术语的定义均以这些文件为基础。5 说明程序5. 1 值和范围的说明制造厂说明规定整套分析器、传感器单元或电子单元的性能时,应包括所有用于该仪器的性能特性的参数值。这些说明应包括以下参数说明,详见下面条文。5.2 总则5.2.1 应规定所有影响量的参比值(或范围)和使用的额定范围。它们可以根据IEC60359: 2001(见附录A)常规分组的组I、组H或组田中选择一组,也可根据GB/T17214. 1常规分组选择一组。任何给定值的特例,制造厂都应明确和清楚地标明。注1:分析器或电子单元可与环境条件下使用的额定范围的一组相符合,也可与供电电源条件下的一组相符合,但制造厂应明确说明。注2:当传
21、感器和电子单元为独立部件时,在气候条件下个别单元的额定范围可能不同。注3:电化学分析器常使用含有水溶液的传感器或用于测量水溶液,应符合IEC60359: 2001规定的I级环境温度以防止传感器和试样管路冻结。5.2.2 应规定在线分析器进样口试样条件,或浸入式传感器分析器的传感器单元的试样条件。它应包括流速(如果适用)、压力和温度,也应包括试样温度的额定最大变化率。5.2.3 应规定极限工作条件,这样,在规定时间内(如果不规定时间,则为无限定时间),在极限工作条件下,当任何性能特性或影响量假设为任何值时,处于运行状态的分析器不应出现损坏或性能指标的下降。注:不出现性能指标下降,意指重新设定参比
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