酸度单位

计量标准技术报告

计量标准名称实验室pH(酸度)计

建立标准单位苏州捷准计量技术有限公司

标准负责人

筹建起止日期

说明

1.申请建立计量标准应填写《计量标准技术报告》。计量标

准考核合格后由申请单位存档。

2.《计量标准技术报告》由计量标准负责人填写。

3.《计量标准技术报告》用计算机打印或墨水笔填写，要求字

迹工整清晰。

目录

一、计量标准的工作原理及其组成--------------------------(1)

二、选用的计量标准器及主要配套设备-----------------------(2)

三、计量标准的主要技术指标------------------------------(3)

四、环境条件------------------------------------------(3)

五、计量标准的量值溯源和传递框图------------------------(4)

六、计量标准的重复性试验---------------------------------(5)

七、计量标准的稳定性考核--------------------------------(6)

八、检定或校准结果的测量不确定度评定-------------------(7-8)

九、检定或校准结果的验证---------------------------------(9)

十、结论------------------------------------------------(10)

十一、附加说明---------------------------------------------(10)

-1-

一、计量标准的工作原理及其组成

本检定装置是用标准仪器向被检仪器pH计输出标准信号，采用的覅直接比较法

进行测量，然后利用标准物质，采用直接测量法对整套被检装置进行测量。

实验室pH（酸度）计主要由测量电极和电计两部分组成。测量电极为指示电极和

参比电极。常用电极有玻璃电极、氢电极、氢醌电机和锑电极。参比电极主要指外参

比电极，最常用的有银/氯化银电极、甘汞电极。电计由阻抗转换器、放大器、功能调

节器、显示装置组成。

标准检定仪

导线

pH计

pH计

-2-

二、选用的计量标准器及主要配套设备

计

量

标

准

器

名称型号

测量范

围

不确定度或

准确度等或

最大允许误

差

制造厂及

出厂编号

检定单位

及检定证

书号

pH(酸度）计

检定仪

邻苯二甲酸

氢钾标准物

质

GBW(E)1300

70

二级

混合磷酸盐

标准物质

GBW(E)1300

71

二级

硼砂标准物

质

GBW(E)1300

72

二级

主

要

配

套

设

备

温度计

分析天平

干燥箱

容量瓶

-3-

三、计量标准的主要技术指标

1、输出信号:(0～14)pH(0～±1900)mV允许误差：±0.002pH

2、输出阻抗：高阻I300兆欧允许误差：±0.10%

输出阻抗：高阻I1000兆欧允许误差：±0.10%

3、标准物质：邻苯二甲酸氢钾（溶液0.05mol/kg）二级

混合磷酸盐（溶液0.025mol/kg）二级

硼砂（溶液0.01mol/kg）二级

四、环境条件

项目要求实际情况结论

温度

（20±10）℃（23±2）℃符合

湿度

≤85RH（40～70）％RH符合

-4-

五、计量标准的量值溯源和传递框图

上

一

级

计

量

器

具

pH检定仪检定装置一级pH标准物质

最大允差：±0.002%不确定度：δ=0.005pH

本

级

计

量

器

具

pH/mV计校准仪二级pH标准物质

测量范围：（0～14）pH测量范围：（1.66～13.41

(0～±1900)mV）pH（0～95）℃

准确度等级：0.0003级

pH（酸度）计

测量范围：（0～14）pH

(0～±1900)mV

电计测量误差：±（0.01～0.2）pH

仪器总误差：±（0.01～0.2）pH

测量法

比较测量比较测量

-5-

六、计量标准的重复性试验

1.仪器示值重复性的检定

用标准器pH/mV酸度计检定仪检定仪检定一台重复性、稳定性较好的酸度计，在标准装

置正常工作条件下，检定仪向pH计输入一个标准pH值7.00，在被检定pH计上读取示

值，计算其示值重复性，连续测量10次，各测量值如下：

005.0

1

)(2









n

pHpH

Si

该装置的pH测量值重复性误差为0.005，符合要求。

2.电计示值重复性的检定

在标准装置正常工作条件下，检定仪向pH计输入一个标准值10mV,连续测量10次，各

测量值如下：

0

1

)(2









n

mVmV

Si

该装置的mV测量值重复性误差值为0，符合要求。

序号pH测量值

17.00

27.00

37.00

47.01

57.00

67.01

77.00

87.00

97.01

107.01

S0.005

序号电计测量值（mV）

110

210

310

410

510

610

710

810

910

1010

S0

-6-

七、计量标准的稳定性考核

用标准器pH/mV酸度计检定仪检定仪检定一台重复性、稳定性较好的0.01级酸

度计，在本装置正常工作条件下，检定仪向pH计输入标准pH值4.00，每隔一个月

做1次检定，共进行4次，每次连续测量6次。结果如下：

最大平均值误差-最小平均值误差

4.00-3.99=0.01pH

该仪器最大允许误差为±0.01pH，测量结果符合规程要求。

测量

组序

每次测量值

平均

值

2014.

8

4.004.004.014.014.004.004.00

2014.

9

3.993.993.994.003.994.003.99

2014.

10

4.004.014.004.004.014.004.00

2014.

11

4.014.004.004.014.004.004.00

-7-

八、检定或校准结果的测量不确定度评定

1.测量方法：标准砖装置直接对酸度计进行测量。

2.测量依据：JJG119-2005《实验室pH（酸度）计》检定规程

3.采用标准：酸度计检定装置

4.测量对象：上海雷磁仪器公司生产的型号pHs-3C的酸度计

5.测量不确定度的评定有示值误差和示值总误差两项

数字模型ΔpH=Ph

5.1电子示值误差测量结果不确定度评定。

测量结果的重复性引入的不确定度；用本装置对选定的pH计进行测量，连续测量

10次，结果如下：

单位:pH

pHsi

4.004.004.004.014.00

4.003.994.004.004.01

所以单次测量的实验标准偏差











1

)(2

n

pHpH

Si0.0032pH。用上述方法对型号级

别的酸度计进行测量，并记录实验标准偏差分别S1=0.0032pH，S2=0.0046pH，

S3=0.0039pH。合并样本标准差

pH

m

S

S

m

j

j

p0039.01

2





自由度V=m(n-1)=27。实际是以

两次平均值为测量结果，所以平均值的标准偏差

pHSUP003.02/1

5.1.2B类不确定度的评定：

5.1.2.1由于在检定规程规定的环境条件下测量，所以有环境引入的不确定度可以

忽略不计，即

02U

5.1.2.2数显仪器的最小显示0.01pH，所以由分配率引起的不确定度

pHU003.0029.001.03

5.1.2.3由标准引入的不确定度，由说明书得知本标准的允许误差为±0.002pH，认

为是均匀分布，取3k所以

pHU001.0

3

002.0

4

估计

1.0

)(

4

4

U

U

自由度

50

)(

1

2

4

4



U

U

v



5.1.3合成标准不确定度的评定：

不确定度汇总表

不确定度输

入量

不确定度来

源

不确定度值

（pH）

传播系数自由度Vi

pH

重复性0.005

127分辨率0.003

环境0.00

spH标准0.001-150

所以合成标准不确定度

pHUUUUUc004.0001.0003.0003.0)(2222

3210

-8-

100128//4

1

4























iiCeffVUUVn

i

5.1.4扩展不确定度：95%的置信概率下有t分布表

HkUkVtpkppeffpp01.0984.1)(Uc95所以扩展不确定度知effV

=100

5.2仪器示值总误差测量结果的不确定度的评定

该项的评定采用标准溶液测量法，所以不确定度的评定及计算如下：

数字模型d=pH-pHs(d-仪器示值总误差，pH-备件仪器示值，pHs-标准溶液值）

5.2.1标准溶液的不确定度

由标准溶液的技术说明书得知，二级标准溶液pH值的扩展不确定为0.01pH在置信概

率为99.7%的情况下k=3

所以由标准溶液引入的标准不确定度pHU003.03/01.01估计2.0/)(11UU自由

度



13/)(/12

11UUV

5.2.2当电极与溶液接触时，会产生液接界电势，此项已包含于重复性的测量中。

仪器校准后，对pH=6.86的混合磷酸盐溶液进行重复性测量，数据如下：

单位：pH

次数123456

pH

si

6.866.876.866.866.866.87

所以单次实验标准偏差pHnpHpHSii006.01/2用上述方法进行3组重复

性测量得单次实验标准偏差分别为S1=0.006pHS2=0.004pHS3=0.006pH合并标准差

pHmsS

m

j

jP0054.0/

1

2





















实际测量中以6次平均值计算所以

pHSUP002.06/2

5.2.3数显仪器的最小显示0.01pH，所以由分配率引起的不确定度

pHU003.029.001.03

5.2.4合成标准不确定度

不确定度汇总表如下

不确定度输入

量

不确定度来源

不确定度值

（pH)

传播系数自由度Vi

pH

重复性0.002

115

分辨率0.003

spH标准物质0.003-113

pHUUUUC004.0222

32120//

1

4

















n

i

iiCeffVUUV

5.2.5扩展不确定度：95%的置信概率下有t分布表)(effpVtpk知06.2pk

所以扩展不确定度pHUkUcp01.09520effV

-9-

九、检定或校准结果的验证

1.标准物质的不确定度由证书给出，比较稳定，不需要验证。

2.采用传递比较法进行验证。

选取一台0.01级的pH计，上级计量检定机构在6.86pH处检定值为6.86pH；用本公

司检定装置检定，值为6.86pH，上级装置的最大允许误差±0.002pH,上U=0.002×

2/3=0.0013pH，本装置的不确定度U=0.01pH

▏▏6.86-6.86▕▕=0.00＜0.01＜2/1

22UU上

验证符合要求

-10-

十、结论

根据以上分析，本检定装置的不确定度如下：

示值误差的扩展不确定度：

pHkUCpU01.095100effV98.1pk

仪器示值误差的扩展不确定度：

pHkUCpU01.09520effV06.2pk

符合国家计量检定系统表及检定规程的要求，可以对0.01级以下的pH计展开检定工

作。

十一、附加说明

JJG119-2005《实验室pH(酸度）计》检定规程

JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》规范