氧化还原电位测定仪的校准方法

董佳等：氧化还原电位测定仪的校准方法丨计量测试
氧化还原电位测定仪的校准方法
董佳，王琳，洪滔
(辽宁省计量科学研究院，辽宁沈阳110004)
【摘要】参考SL94-1994《氧化还原电位的测定(电位测定法)》，对该类氧化还原电位(ORP)测定仪的电位示值误差、近似等 效输人阻抗、电子单元稳定性、仪器示值误差、仪器重复性主要校准参数的校准方法进行简要介绍。

【关键词】氧化还原电位测定仪;校准方法
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2021.03.011
Calibration Method of Oxidation-reduction Potential Tester
DONG Jia，WANG Lin，HONG Tao
(Liaoning Institute of Measurement,Shenyang110004,China)
Abstract：Referring to SL 94-1994 Determination o f oxidation-reduction potential{Electrometric m ethod) ,this paper briefly introduces the calibration methods of the main calibration parameters of the potential indication error, approximate equivalent input impedance,electronic unit stability,instrument indication error and instrument repeatability of this kind of ORP tester.
Key words：ORP tester；calibration method
化还原电位(ORP)测定仪指的是一种测量水溶液中的金 属电极和参比电极间电动势的仪器，该仪器用来反映水体中 所有物质表现出来的宏观氧化还原性，氧化还原电位越高，氧 化性越强，氧化还原电位越低，还原性越强。

氧化还原电位 (ORP)测定仪广泛应用于环保检测领域。

1计量特性
氧化还原电位(ORP)测定仪的技术指标应满足表1的 要求。

表1氧化还原电位(ORP)泖定仪的技术指标序号校准项目技术指标
1电位示值误差不超过±1.0%FS
2近似等效输人阻抗不小于1x i〇9n
3电子单元稳定性不超过±1.0%FS
4仪器示值误差不超过±10m V
5仪器重复性不超过1%FS
2校准方法
2.1环境条件
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品牌与标准化 2021年第3期
BRAND & STANDARDIZATION!
环境温度：（23±丨0) t ;相对湿度不大于85%;标准溶液和 电极系统的温度恒定性:±0.2 t ;附近无明显的机械振动和强 电磁干扰。

2.2测量标准及其他设备1)
有证标准物质:应使用经政府计量行政部门批准的pH
有证标准物质。

标准物质的不确定度不大于0.010t =3)。

2) pH 检定仪(以下简称检定仪）:0.0006级。

3) 温度计:测量范围为5〜60 测温误差不超过±0.1 t 。

4>恒温水槽：控温范围5〜60 t ,温度均匀性不超过±
0.2 温度波动度不大于0.2 t 。

5) 单标线容量瓶：1 L 容量瓶,A 级。

6) 天平:实际分度值不大于0.01 m g,I 级。

2.3标准溶液的配制 2.
3.1试剂
邻苯二甲酸氢钾(KHC8H4〇4)、磷酸二氢钾（KH2P 〇4)、磷 酸氢二钠(Na2HP 04)、醌氢醌、去离子水 2.3.2配制方法
pH 标准溶液(pH 4.008,25 t ):称取在1丨0~丨30 1：下干燥
2~3 h 的邻苯二甲酸氢钾10.12 g ,溶于水并在容量瓶中定容至
1 U
pH 标
准
溶
液
称
取
在
110~130t 下干燥
2〜3 h 的磷酸二氢钾3.388 g 和磷酸氢二钠3.533 g ，溶于水并 在单标线容量瓶中定容至1 L 。

pH 为4.00及pH 为6.86标准溶液的配制：称取两份10 g
醌氢醌分别加人至1000 mL , pH 为4.00及1000 mL , pH 为6.86 的标准溶液中，混匀，应有部分醒氢醌存在，以保证醌氢醌的 饱和状态。

所得两种缓冲溶液在25 t 下的标准电位见下表2。

表2
标准溶液在25°C 的N 1位值
参比电极
4.00(pH )6.86(pH )
Ag/AgCL 饱和 KCL
+263m v +86mv 甘汞电极+218m v +41m v 氢电极
+462m v
+285mv
2.3校准方法
氧化还原电位(ORP )测定仪必须有仪器名称、制造厂、型
号、编号、测量范围、计量单位等清晰的标识。

仪器应能正常 显示,仪器上的按键、开关等能正常使用。

仪器应按照厂家使 用说明书进行校准后再进行校准。

2.3.1电位示值误差
连接氧化还原电位(ORP )测定仪和检定仪，检定仪高阻
断开。

调节检定仪，使其输入直流电压信号，校准点为:〇 mV ,
10 mV ,20 mV ,30 mV ,... 100 mV ,200 mV ,…1000 mV ,记录
示值。

输出电位正、负两个方向各重复测量二次取平均值，按
式（1)计算氧化还原电位示值误差。

= E m -E , x ]〇〇% d )E f E f 式中—
氧化还原电位示值准确度,％FS ;E f E m —
两次测量平均值，mV ;E ,—输人电位的标称值,mV ;E ,—
氧化还原电位满量程值,mV 。

2.3.2近似等效输人阻抗
连接氧化还原电位(ORP )测定仪和检定仪，检定仪高阻 断开，检定仪输人零电势，调整氧化还原电位单元的示值于〇
mV 。

然后，检定仪输人电势1000 mV ，记录氧化还原电位
(ORP )测定仪示值£。

;检定仪接人高阻（1 G n )。

，检定仪输人 零电势，调整氧化还原电位单元的示值于OmV 。

然后，检定
仪输人电势1000 mV ,记录氧化还原电位(ORP )测定仪示值 瓦。

各测量二次取平均值&和艮按式(2)计算近似等效输入 阻抗。

式中:R —
电子单元的输人阻抗,n ;R 〇---
串联电阻,ft 。

2.3.3电子单元稳定性
新制造、修理后的自动连续监测仪器需要做稳定性校准。

稳定性校准前，电子单元需开机预热半小时。

按2.3.1款电位示值误差的校准方法。

首先输人1000 mV 电势，记录&■示值，然后每隔1 h 按2.3.1款方法操作,记录示 值。

连续测量24 h 。

以24 h 内偏离最大的一点示值与起始点 相减的差值，按式（1)计算氧化还原电位示值稳定性。

2.3.4仪器示值误差
选用2.3款中的标准溶液，置于恒温水槽中很稳。

在氧化
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还原电位(ORP)测定仪正常工作条件下.用标准溶液校准，之 后测量另-种校准时未使用的标准溶液。

重复上述操作6次。

按式(3)计算仪器示值误差。

A m V= m V-m V (3)
式中—待测标准溶液6次测量平准值,mV;
m V u---标准溶液电位,mV。

2.3.5仪器示值重复性
取2.3.4中6次测量数据，按式(4)计算仪器测量重复性s。

mK - m V )2
isj------------(4)
n -l
式中—待测标准溶液的测量值,mV;
—待测标准溶液6次测量平准值，mV;
n---测量次数，n = 6。

3结语
本文对氧化还原电位(ORP)测定仪的电位示值误差、近似等效输人阻抗、电子单元稳定性、仪器示值误差、仪器重复 性的校准方法进行了详细论述,从而为氧化还原电位(ORP)测定仪的校准提供了可行、有效的方法，相关试验检测人员可 以加以借鉴和参考。

&
【参考文献】
[1]水质综合分析仪检定规程:JJG715-1991[S].
[2]傅家乐.氧化还原电位测试仪校准方法的探讨[J].计量技
术，2015(9):54-57.
【作者简介】
董佳（1987-),女，工程师，项士，研究方向为化学计量。

王琳（1989-),女,工程师，硕士，研究方向为化学计量。

洪滔（1987-)，男，工程师，硕士,研究方向为化学计量。

(上接第38页)
果，所以重复性引人的标准不确定度为：
u(£)=0.07%/\/3 =0.04% 5合成标准不确定度
5.1标准不确定度汇总表
标准不确 定度来源符号数值
灵敏
系数
分布
不确定度分
量tt(yi)%
被校测量 系统0.0029
(L/min)
丄矩形
分布
0.03
标准器0.184%正态
分布
0.02
重复性u(E)0.04%1/0.04
5.2扩展不确定度计算
各个流量点标准不确定占主要的是标准器和重复性带来 的，这两项都是正态分布,所以取,相对扩展不确定度为：
^(£)(%)= 2x0.054% = 0.11%6结语
由以上的评定过程可以看到，不确定的来源主要是标准 器、被检系统和重复性。

&
【参考文献】
[1]液体流量计测量系统在线校准规范:JJF(辽）84-2020[S].
[2]倪育才.实用测量不确定度评定[M].北京：中国质检出版
社，2016.
[3]电磁流量计检定规程：JJG 1033-2007[S].
【作者简介】
张弦（1985-),男，工程师，硕士，研究方向为流量检测。

刘尚玉（1962-),男，高级工程师，学士，研究方向为流量计量.:，
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