【国家标准(GB)】 电化学分析器性能表示 第1部分：总则

ICS 71. 040. 01
中华人民共和国国家标准
GB/T 20245, 12006/1EC 60746-1:2003电化学分析器性能表示
第1部分：总则
Expressio of performance of electrochemical analyzers-Part 1.General(IFC 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
2规范性引用文件
3术语和定义
IEC相关标准技术条件和评定比较4
5说明程序·
数值的验证
附录A（资料性阴录）
参考文献
GB/T20245.1-2006/1EC60746-1:20031
1EC60359:2001中对性能特性产生影响的影响量推萍标准值http://foodmate.ne：12
GB/T 20245. 1—2006/1EC 60746-1:2003GB/T20245电化学分析器性能表示》分为如下5个部分：第1部分：总则：
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尽水中溶解氧；一第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。
本部分等向采用IEC60746-1：2003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[EC60746-1:2003。为便于使用：本部分做了下列编辑性修改：2）“本国际标准”-间改为\本部分”；b）
用小数点符号\，\代替作为小数点的逗号\”；荆除国际标准前言；
》增了参考文献。
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推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、襄飞雁、周进。日
半httr
GB/T 20245.1—2006/IEC 60746-1;2003引言
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，以及造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米判断分析器的性特性。本部分适用于测定溶液（通常水溶液）革些特性（例如PH值、电导率、溶解氧合、特定的离子浓度和氧化还源电位》的电化学分析器。此标准的其他部分仅限于描述邯些具体类型的分析器，例如，GB/T20245.2(IEC60746-2)，本部分与IEC50359:2001规定的总购一致，并参考了GB/T17614.1和CB/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，装有流通式或没入式传感器的分桁器。它适用于同一-制造提供的由机械、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查，例如自动记录仪或数据采集系统，然而，用于同时谢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 GB 4793.1--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/T 3369和 GB/T 777。有关性能特性试验中影响量值的说明参考GB/T1721-.1,试验方法见GB/T2423(所有部分棕难，
有关仪器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GB3100—1993，1范围
GB/T20245.1--2006/IEC60746-1:2003电化学分析器性能表示第1部分：总则GB/T 20215的本部分的目的是：规定与用于测量溶液(通带是水溶液)某些特性的电化学分析器性能特性有关的术语和定义；一规定描递此类分析需性能待性的统一方法规定用于检测和验证电化学分析器性能特性的通用试验程序，并考虑到与IEC60359:2001，GB/T17614.1.G1B/T18271.1—2000中规定的试验方法的差异；一提供基础文件.支持GB/T19001质盘管理体系标准的应用。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过GB/T20245的本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协设的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注月期的引用文件，其最新版本适用于本部分。
GB/T2421电工电子产品环境试验第1部分：总则和指南（GB/T2421—1999,idtIEC600681:1988)
GB/T2423（所有部分）电工电子产品环境试验（idt1EC60068）GB/T 17214.1工业过程测量和控制装置.1.作条件第 1部分：气候条件(GB/T 17214.1.1998.idt IEC 60654-1:19933免费标准下载网bzxz
GB/T17614.1工业过程控制系统用变送器第1部分：性能评定方祛（GB/T17614.1—1998idtIEC 60770-1:1984)
GB/T18271.1一2000过程测量和控制装置通用生能评定方法和程序第1部分：总则（1d1IEC 61298-1:1995)
GB/T18271.2过程测母和控制装置通用性能评定方法和程序第2部分：参比条件下的试验(GB/T 18271.2—2000,idt IEC 61298-2;1995)GB/T18271.3过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第3部分：影响量影响的试验(GB/r 18271.3-2000.idt IEC 61298-3:1998:GB/T 18271. 4过程测量和控制装置通用性能评定方法和程序第 4 部分:评定报告的内容(GB/T 18271.4—2000,idt IEC 61298-4:1995)GB/T19001质量理体系要求(GB/T19001—2000,ISO9001:2000,IDT）IEC603592001电工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EC603592001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 TEC 60359:2001.GB/T 17614.1.(GB/T 18271.1-2000.GB/T18271.2.GB/T18271.3和GB/T18271.4中提到的量值—致，1
GB/T 20245, 1--2006/IEC 60746-1 :20033.1
电化学分析器electrochemicalanalyzer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显仪器。
注：分析器可由各独立部分组成，见下文。3.2
传感器
Tsensor
电化学分析器与将要测量其特性的介顾接触的部分(可以是一个独立的单元）。注：通常分析器这部分产生的电轻出与测压试样的特性有关，电化学传感器例如：PEI、离予选择和氧化还原电位电池、溶解氧电池，电导电池等，3.3
电子单元elertronic mit
可将传感器的电信号转换成规定的、应比例的翰出信号的装置。3.4
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量。：因此，它可阻午单独地确定电于单元的性题特性，其不确定度与待癌的性能特性的按术要求相比可忽路不计，3.5
校准溶液calibration solution已知被测特性值的落液，用于定期标定和进行各种生能试验注 1, 该值用 G日 3101 —1993 宁规定的 SI 单位短示。注2：此标准的目的是该答液的依表示为约定乌值（见3.8).并以此与示值进行比较，注3：按推溶液的值应是按照国际或国内标准可查到的基难物质的值，或由制造厂和使思者同的基准物质的值。并应给出约定真值的不确定度。3.6
试验溶液test solutfon
已知敏测特性的近似信的溶液，在延续一段时间后其值仍很稳定。3.7
真值tre valae
用无不确定度定义的量值，
性：量的真慎延一个理想的概念，一般不可能准确知道。3.B
直conventional truevalue
药定真值
近似于最的真值的值。从使用目的看，两个值的差可以忽略不计，注1：因为“真放”不可能准确知道，为了方更，在不引起误解的情况下，“真的”一词可用来指“约定真值”。注2：见1C60359，2001中3.1.13。3. 9
性能特性 performance characteristic为了用来定义仪器的性能而规定的数值差、范围等某个量。3.10
影响量influencequantity
不是被测量的量，但影响测量仪器的示值注：影询量对阅亚仪器的影响可能相互作用，2
个差 variation
GB/T 20245. 1—2006/IEC 60746-1:2003当某一影响显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 yalue
再制造厂给出的分析器能特账的值：注:呢 IEC 60359;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城。注1：“范围”一词通常带有修筛词它适用于性能特性或影响耻等。例如.颤定测量范围是一-组待测盘的特性值,相当于分析器的输出信号范围（例如：4mA一20mA等）。注2, 见 [EC 60359+2001 中 3, 3. 2.3.14
爵程span
额定测量范为上、下限值之差
性能performance
仪器达到预定功能的程度，
参比条件
referencecondition
一组合适的影响量,带有允差的参比值和套比范围以此规定固有不确定度。3.17
卷比值
直referencevalue
一组参比条件中某个规定的值。注：参比值可规定允差。
refereuce range
多比范围
一组参比条件中某个条件的值所规定的范围。3. 19
specified operating range
规定工作范
构成额定工作条件部分单一影响最的范围。3.20
specified measuring range
规定刻盘范
划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：仪器可有多个规定谢量范围。注2：规定测量范围可小于示值(例如刻度)的范围。往 3：这一术讲曾被称为“有效范围”。3.21
rated operating conditions
额定工作条件
在制造厂规定的仪器偏差内的一纽影响壁的工作范围和性能特性范围的集合。3.22
极限工作条件liraitconditionsofoperation当仪器在额定工作条件下工作时，在不损坏或降低桦性的情况下，仪器所能承受的极限条件。半htt
GB/T20245.1—2006/IEC60746-1:20033.23
贮存和运输条件storage and transport conditions在非工作条件下测盘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摄坏和降低持性。
(测量的)不确定度uncertainty(of measurement）表征被测量的数值分散程度。
注=见 1EC 60359:2001 中 3. 1. 4.3.25
固有不确定度intrinsic uncertainty在参比条件下使用的不确定度（见3.16）。注：见 IE 60359,2001 中 3.1.10,3.1.11、3.1. 123.26
工作不确定度operating uncertainty在额定工作亲件下使用的不确定度。注: 见 IEC 50359,2001 中 3. 1. 11.3.27
相对不确定度relative uncerlainty不确定度与药定真减（用相同单位表示)的比。注：见EC 60359.2001中 3. 3. 4.3.28
干扰不确定度interference anccrtaints由存在于试样中的其他物质，而不是那些影响被测量性能的物质引起的不确定度。3.29
线性不确定度linearity incertainty被量性能的示值或示值的线性两数与真值之间的最大差异，包括接近额定范也的上限，下限的示值。
注：线性是电子单元的一种特性,可用模拟装置验证。3. 30
不确定度极限limitsofuncertainty制造厂给定的规定条件下分析器工作示值的最大不确定度值。注：见IEC60359.2001中3.3.6
复性 repeatability
在试验过程中分析器没有用外部手段进行调节,在相同环境条件下,在同一实验室,同一操作者,同一测量仪器，相同测盘方法，对同一试验材料，在短的时回回内连结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%响应时问的时间间操可被认为是连续两饮测盘之间短时间间隔。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,另一个过程是用较商值。
注：奶果测置尽接近从高到低，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，即带后不是真正随机的。然而、分析器应排时示值以相同的概率从两个方向接近,滞后的影响可以认为是随机的。4
漂移drift
GB/T20245.1—2006/IEC60746-1:2003在参比条件定不变，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：不确定度与时同的变化率可由线性回归推导出来。3.34
輪出波动
outpul fluctuation
在输人和影响量不变条件下，测量出的蜂一峰值之间的差，3. 35
minimum detectahie change
爱小检泌变化
被测特性值的变化母等于两倍的输出波动，3.36
带后时间delaytime
从被测特性值发生阶跃变化的瞬间起，到示值变化通过且保持在其稳态振幅之差的10%时间间隔。在上升滞后时间和下降滞后时回的不同情况下，应对它们分别做出规定。3.37
上升（下降)时间
rise(fall)time
90%响应时间与滞后时间之差。
90%响应时间9
90% response time
从被测特性值发生阶跃变化的瞬闻起，到示值变化通过且保持在其稳态振幅之差的90%时间间隔，即：Is=Ti十T,（或T,)。在上升响应时间和下降响应时间不同的情况下，应对它们分别做出规定。
预热时间warmi-up time
在参比条件下，从接通电源起，到单元或分析器能够执行并保持在其规定的不确定度极限内所必须的时间间輪。
注：不确定度极限可近似于题定的固有不确定度。4IEC 相关标准技术条件和评定比较由制造厂用来表述分折器性能特性的方法应与使用者表述性能要求的方法一致。为了将制造厂的述和使用者要求的参数进行精确比较，必须选择相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徽的改变。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暨的工作不同，在其他相关标准中用电信号输人仪器电路中，且信号完全是在内部传送。[EC60359：2001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待性的基础。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的方法概括如下，以便比较：GB/T18271.1-2000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5
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/T17614.1：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1EC60359：2001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应规定所有影响盘的参比值（或范围）和使用的额定范围。它们可以根据1EC60359：2001（见附录A)常规分组的组I、组I或组Ⅲ中选择一组，也可根据GB/T 17214.1常规分组选择一组。任何给定值的特例.制造厂都应明确和消楚地标明。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·间制造厂应明确说明，
注2：当传感器和电子单元为独立部件时·在气候条件下个别单元的脑定范围可能不同。注3：电化学分折器带使用含有水溶液的传感器或用于测盘水溶液·应符合IEC50359.2001规定的【级环境度以防止传感器和试样哥路冻结。
5.2.2应规定在线分析器进样口试样条件，或授人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，愈指重新设定参比条件或颤定工作条件后，分析器能再次满足拒关仪器特性的要求，5.2.4应规定运输和存的极限工作条件，这样，在规定时间内（如果不规定时间，则为无限定时间），在运输和贮存的极限工作条件下，当任何性能特性和影响很设为任何值时，处于非工作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.意指重新设定参比条件或额定工作条件后，分析器施再次满足相关仪器待性的要求。5.2.5应说明与试样接融的结构材料。5.2.6除非规定分析器系统为成套仪器，否则，制造厂应规定某种类型传感器单元的参数值和与之相配的电子单元参数值，或者某种类型电子单元的参数值和与之相配的传感器单元参数值”。当替换传感器单元电子单元时，应规定在原技术条件下真新进行准确运行要的步骤”。5.3需要说明的额定值性能特性
5. 3. 1制造厂应规定要测定性能的最小和最大额定值(范围)。5.3.2输出信号的最大和最小额定值等于5.3.1中所给的额定值。这些信号应规定用电压、电流或压力的单位。如果用电压单位，应规定以欧姆为单位的殿小允许负载。如果用电流单位，应规定以欧姆为单位的最大允许负载。如果电容或电感的负载影响输出信号，也应加以规定。
分析器或电子单元有多个输出时，应对所有输出进行说明。1）例如：“XXX传感器用于YYY电子单元\。如\当替换传感器单元时，用校准溶滋重新校准分析器..\或“当替换电子单元时·舱人下列参数的数据2
CB/T20245.1—2006/IEC60746-1.2003如果辅出是电疏信号，可参阅GB/T 3369；如果是气动信号，可参阅GB/T777。5.4每一个规定范围的不确定度极限该不确定度极限与IEC60359:2001中的6.4.2一致。无论哪种情况,都应给出接近每个分析器范围的上限、下限的不确定度极限。5.4.1在参比条件下使用的固有不确定度极限，允许用额定范围导出。例如：
“量程的士%\：
“+0.1pH单位\；
“范固二工%或真值的土%的极大值”；“真值的士%士1显示单位”。
5.4.2分析器和电子单元应分别规定线性不确定度。当提供的是非线性输出时制造厂应准确说明输出值和测盘参数之间的关系，
注：假如是线性输出,线烂遍差严格地被认为是--种不确定度。对于非线性输出的分析器可使用“一致性”术语。5.4.3制造厂应说明在给定的应用中可能产生干扰影响的已知试样成分，无论下扰是正或负，大或小。除了在IEC 60746系列标推中其他规定要求外,在干扰应分,依度水平和试验方法的选择方面，制造厂和便用者之间可达成一致（如果可能）。5.4.4制造厂应规定重复性及其计算依据：5. 4. 5 制造厂应从 6. 2. 5 所列中至少选一个时间间隔规定漂移。时间闻隔的选择与应用有关(见6,2.5的往）。预热时间不包括在时间间隔内。5. 5其他性能特性
尽管没有要求对以下所列的性能特性不确定度极限进行说明，但制造厂应规定每个特性测量范患的值或范围。
5.5.1输出被动。
5.5.2最小检测变化。
5.5.3上升和下降变化的滞后时间和90%响应时间。5.5.4预热时间。
5.5.5由试样温度变化产生的被测量性能示值的定量影响。注：这可作为额定的工作条件的-部分给出在试样温度的极限中可达到规定影响盘的最大变化。5.5.6由某些影响量变化产生的被测性能示值的定量影响可能不知道，但是毫无疑问存在简单的影响因案，应说明试样的流速、压力和环境温度等影响。注：这可作为工作条件的一部分出,影响量的极限应达到规定的最大变化。6数值的验证
为了确定或验证由制造厂规定的题定值,有必要统一试验程序。统一试验程序能使相同应用的不同分析器的性能要求具有严格的可比性，用可采用与制造厂用求确定其额定特性的相似方法公正评定分析器是否满足要求。本章给出了总的试验程序用以确定所定义的各种性能特性值，在IEC 60746系列的后续标给出了适用于特殊类型分析器的特定程序。在特殊情况下，如果这些试验不适用，制造厂和用户就附加的试验程序应达成一致意见。6. 1总则
6.1.1按照制造厂的说明完成对分析器（包括附件）预热和必要的调节等准备工作后方可进行试验。6.1.2除非另有规定,在相关试验中,影响量应处于参比条件下，并提供分析器的额定电压和频率。6.1.3传感器应在制造厂规定的最佳条件下工作。传感器的流动状态和其他相关的影响因素（试样流速，压力和温度等)应与制造厂的说明一致。7
GB/T 20245.1—2006/IEC 60746-1:20036.1,4测盘固有不确定度时，值的组合和/或影响量的范围应保持在参比条件内，包括参比值在内的相关充许偏差。
6.1,5当测量某个影响盘引起的性能特性变化时,所有其他影响量应保持在参比条件下。使用的试验浴液测量持性的值和影响量的范围，可以假设在其额定工作范围内的任何值。6.1.6在试验期间，可以用外部方法按制造厂规定的间隔或任何适当的间隔内重复调节，但这种调节不能干扰不确定度检查。
调节后不确定度值已明确地公认为是有效时也可进行调节，在调节后应立即进行测岛,以免漂移影响测盘。
6.1,7原则上，测量中试验仪器产生的不确定度与被测的不确定度相比应忽略不计。参考相关国家标准和本标准6.1.8制定。
6、1，8当试盤议器的不确定度不能忽略不计时，成进循下刻规则！如果参照一个已知不确定度为元的参比仪器测试分析器，得到的不确定度确定为n1，那么分析器实际不确定度应规定为。如果分析器的特性是由另一个测试者接着用一台已知不确定度为证的仪器测试分析器,得到的不确定度为 m·如果 m,一n>e,可以断官分析器未能显示出其运行状况。
注；上述表示是对不确定度简化的处理，它建立在仅考虑仪器的系统不确定度，为了在规定特性要求不确定度和假差的处理上做到十分精确，结果的严格统计检查是必要的，这就要求计算试验参效，或，，月统计装来说明其意文。
6.1.9试验设备应包括所有必要的试验溶（见3.5和 3.6)。6.1.10如果电子单元和传感器单元分别提供，试验设备还应包括用于测试电子单元的含适的模拟装置。6.1.7,5.1,8同样适用于模拟装置，模拟装置技术条件随分析器的类型而变化。因此在IEC60746持殊类型分析器具他部分,将列出这些技术条件。注：用校推和试验溶液（见3.5，3.6），以及合适的电子单元对单独是供的传感器进行谢试。其电子单元可以基分析器的+也可以是经预先测试过的.6.2试验程序
成套分析器或单独的传感器单元的试验正常进行的情说下，应使用一系列校准溶液和试验溶液用参比方法来确定固有不确定度。用稳定的试验溶液测定变化。试验也可以是单个的电子单元，在这种情况下，用一个已知性能特性的模拟装置提供等同于要求的传感器信号。在每个规定的测量范围内应重复试验。
6.2.1固有不确定度
所有影响量处于参比值时，用被测量特性的单位记录单元的输出读数。谢母值应接近于测盘范围上，下限的示值，和此范周内至少另外一个点。该程序至少应进行6次，然后计算三个选辩点的固有不确定度与值。
6.2.2线性不确定度
近似均对分布的测量范围内，至少应进行5点测量，且其中的阈点测量应接近测量范围的极限。直线应符合用最小二乘法表示的读数。线性不确定度是记录值与直线之间的最大偏差,用被测特性的单位表示。注：若输出伯号是测量参数的非线性函数，在数据分析前,用制造厂摄供线性转换函数对信号转换,上逆定义的拟合线差“（独立的)一致性”。
6.2.3复性
用 6.2. 1中获得的结果计算每点的示值标准偏差作为每点道的重复性。6.2.4输出波动
近似表示测盘范围中间刻度值的测童值要求至少5min的时间间猫（如果更长，用10倍的90%响&
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