新疆维吾尔自治区地方计量技术规范JJF（新）28－2019化学发光定氮仪校准规范

Calibration Specification for Chemiluminescence Nitrogen Analyzers

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2019-11-20 发布                     2020-02-20 实施

新 疆 维 吾 尔 自 治 区 市 场 监 督 管 理 局  发 布

 

JJF（新）28—2019

化学发光定氮仪 校准规范

Calibration Specification for

Chemiluminescence Nitrogen Analyzers

 

 

   

 

 

 

 

 

 

归 口 单 位：新疆维吾尔自治区市场监督管理局

起 草 单 位：新疆维吾尔自治区计量测试研究院

 

 

 

 

 

 

 

 

本规范委托新疆维吾尔自治区市场监督管理局负责解释

 

 

 

 

 

 

本规范主要起草人：            

饶雪辉（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

洪  潮（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

参加起草人：

王锦荣（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

关  武（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

鲜青龙（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

              马磊磊（新疆维吾尔自治区计量测试研究院）

 

目   录

 

引言………………………………………………………………………………………（Ⅱ）

1  范围…………………………………………………………………………………（ 1 ）

2  引用文件……………………………………………………………………………（ 1 ）

3  概述…………………………………………………………………………………（ 1 ）

4  计量特性……………………………………………………………………………（ 2 ）

5  校准条件……………………………………………………………………………（ 2 ）

5.1  环境条件…………………………………………………………………………（ 2 ）

5.2  校准用标准器……………………………………………………………………（ 2 ）

5.3  其他设备…………………………………………………………………………（ 2 ）

6  校准项目和校准方法………………………………………………………………（ 2 ）

6.1  示值误差和测量重复性…………………………………………………………（ 2 ）

6.2  测量下限…………………………………………………………………………（ 3 ）

7  校准结果表达………………………………………………………………………（ 4 ）

8  复校时间间隔………………………………………………………………………（ 4 ）

9  复校时间间隔………………………………………………………………………（ 4 ）

附录A 化学发光定氮仪校准原始记录………………………………………………（ 6 ）

附录B 校准证书内页格式……………………………………………………………（ 7 ）

附录C 示值误差的测量不确定度评定………………………………………………（ 9 ）

                                                                                         

引   言

 

JJF1001—2011《通用计量术语及定义》、JJF1071—2010《国家计量校准规范编写规则》和JJF1059.1—2012《测量不确定度评定与表示》共同构成本规范制订的基础性系列规范。

在编制过程中，参考了SH/T 0704-2001《石油及石油产品中氮含量测定法（舟进样化学发光法）》、ASTM D5762-18a《石油及石油产品中氮含量测定法(舟进样化学发光法)》、SH/T 0657-2007《液态石油烃中痕量氮的测定（氧化燃烧和化学发光法）》、ASTM D4629-17《液态石油烃中痕量氮的测定（氧化燃烧和化学发光法）》、 GB/T 17674-2012《原油中氮含量的测定 舟进样化学发光法》

和GB/T35582-2018《硫氮元素测定仪》等文件中的技术要求和检验方法。

    本规范为首次发布。

 

化学发光定氮仪校准规范

1  范围 　　

本规范适用于测定液态石油烃中总氮含量的化学发光定氮仪的校准。　　

2  引用文件　　

本规范引用以下文件：

GB/T 17674-2012 原油中氮含量的测定 舟进样化学发光法

GB/T 35582-2017  硫氮元素测定仪

SH/T 0657-2007  液态石油烃中痕量氮的测定（氧化燃烧和化学发光法）

SH/T 0704-2001  石油及石油产品中氮含量测定法（舟进样化学发光法）

ASTM D5762-18a  石油及石油产品中氮含量测定法(舟进样化学发光法)

ASTM D4629-17   液态石油烃中痕量氮的测定（氧化燃烧和化学发光法）

凡是注明日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有修改单）适用于本规范。　　

3  概述

化学发光定氮仪广泛应用于石油及其制品中总氮含量的测定。其工作原理为：当样品被引入到高温裂解炉后即与O₂作用发生氧化裂解反应，其中氮化物定向地转化为NO，反应生成气体由载气携带经干燥脱水后进入反应室与来自臭氧发生器的O₃发生化学反应，生成激发态二氧化氮(NO₂^*)，激发态二氧化氮向基态(N0₂)跃迁的同时释放光子。发出的光信号经滤波后由光电倍增管吸收,再经电学放大,数据处理即可变为相应的电信号。在一定条件下,反应中的化学发光强度与NO的生成量成正比,而NO的生成量又与样品中的总氮含量成正比,故可以通过检测化学发光的强度来测定祥品中的氮含量。化学发光定氮仪由进样器、高温裂解炉、干燥器、臭氧发生器、反应器、检测器和显示器组成。

4  计量特性　                    

仪器的计量性能检表1。

表1 仪器的计量性能

校准项目	计量性能
	1.0 mg/L＜x＜100 mg/L	x≥100 mg/L
示值误差	±10%	±6%
测量重复性	5%	3%
测量下限	——	——

注1：以上指标不做合格判定依据，仅供校准及测量不确定度评定时参考。

注2：根据被校仪器的预期用途选择校准项目。

5  校准条件　

5.1  环境条件：

5.1.1  环境温度（5～35）℃；相对湿度不大于80%；

5.1.2  电源电压及频率：交流电压（220±22）V，频率（50±1）Hz。

5.1.3  仪器的工作台面应平整、牢固，周围无灰尘、腐蚀性气体、强电场和强磁场的干扰，避免阳光直射。

5.2  校准用标准器

5.2.1  有证标准物质

根据被校准仪器的测量对象，选择适用的石油氮含量国家有证标准物质。

氮含量在1.0 mg/L＜x＜100 mg/L时，不确定度不大于0.2 mg/L(k=2);

氮含量在x≥100 mg/L时，不确定度范围（1～5）mg/L(k=2)。

5.2.2  微量进样器：（5～100）μL,不确定度U_rel=2%,k=2。

5.5  其他设备

    氧气：纯度不小于99.995%；氩气：纯度不小于99.995%

6  校准项目和校准方法　　

6.1  示值误差和测量重复性

开机预热30 min以上，待仪器稳定工作后，按照仪器说明书校准仪器，使其进入正常工作状态。按照仪器说选取明书的要求，从氮含量为0.5 mg/L、5 mg/L、50 mg/L和500 mg/L的标准物质中，选取落在仪器已校正量程范围内的点，进样测试，每个点重复测量7次，取7次测量值的平均值作为氮含量测量结果。当测量点为0.5 mg/L时，按（1）式计算示值误差；当测量点为5 mg/L、50 mg/L和500 mg/L时，按（2）式计算示值误差。

（1）

式中：

——示值误差，mg/L；

——测量平均值，mg/L；

——所用标准物质认定值，mg/L。

（2）

式中：

——示值误差，%；

——测量平均值，mg/L；

——所用标准物质认定值，mg/L。

按公式（3）计算仪器的测量重复性 ：

（3）

式中：

——仪器测量重复性，%；

——第i次测量值，mg/L；

——测量平均值，mg/L；

n ——测量次数，n=7。

6.2  测量下限

选择氮含量为0.2 mg/L的标准物质，重复测量7次，按公式（4）计算仪器的测量下限 ：

(4)

式中：

——测量下限，mg/L；

——样品响应值的标准偏差；

——样品的实际浓度，mg/L；

——样品测量响应值的平均值。

7  校准结果表达　　

校准结果应在校准证书上反应。校准证书应包含一下信息：

a)   标题：“校准证书”；

b)   实验室名称和地址；

c)   进行校准的地点（如果与实验室的地址不同）；

d)   证书的唯一性标识（如编号），每页及总页数的标识；

e)   客户名称和地址；

f)   被校仪器的制造单位、名称、型号及编号；

g)   进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；

h)   如果与校准结果的有效性和应用有关时，应对被校样品的抽样程序进行说明；

i)   校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；

j)   本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；

k)   校准时的环境温度、相对湿度；

l)   校准结果及其测量不确定度的说明；

m)   对校准规范偏离的说明（若有）；

n)   校准证书或校准报告签发人的签字、职务或等效标识；

o)   校准结果仅对被校仪器有效的声明；

p)   未经实验室书面批准，部分复制证书或报告无效的声明。

8  复校时间间隔

建议复校时间间隔一般不超过1年。当对仪器进行了维修、更换重要部件或对性能有怀疑时，应重新校准。

由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的，因此，送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

附录A

化学发光定氮仪校准原始记录格式

证书编号：                                    原始记录编号：

送校单位
仪器名称			仪器型号
仪器编号			制造厂
环境温度			环境湿度
校准地点			校准时间
校准员			核验员
校准依据
校准用主要计量标准器和有证标准物质
名称	标准物质编号	认定值/（mg/L）		不确定度		有效期

一、示值误差和测量重复性

标准物质认定值（mg/L）		0.5	5	50	500
测量值（mg/L）	1
	2
	3
	4
	5
	6
	7
平均值（mg/L）
示值误差
测量重复性（%）
平均值的不确定度

二、测量下限

标准物质认定值（mg/L）	响应值
	1	2	3	4	5	6	7
0.2
平均值
标准偏差
测量下限

 

附录B

校准证书内页格式

B.1  校准证书第二页式样

证书编号：xxxx-xxxx   校准机构授权说明   校准所依据的技术文件（代号、名称）： JJF(新)xx-xxxx化学发光定氮仪建准规范 环境条件及地点：   温度：      ℃              地点： 湿度：      RH%           其他： 校准使用的主要标准器和有证标准物质 名称 测量范围 不确定度/ 准确度等级/ 最大允许误差 证书编号 有效期                                 第x页，共x页

        

B.2  校准证书第三页式样

证书编号：xxxx-xxxx     校准结果     一、示值误差和测量重复性 标准物质认定值 仪器测量平均值 示值误差 测量重复性 示值误差的扩展不确定度（k=2）                                   二、测量下限         以下空白 第x页，共x页

 

 

 

附录C

示值误差测量不确定度评定示例

C.1  概述

C.1.1测量依据：JJF（新）xx－2019《化学发光定氮仪校准规范》。

C.1.2环境条件：温度（5～35）℃；湿度：≤80%RH。

C.1.3测量标准：采用标准物质认定值为5 mg/L的石油中氮含量国家有证标准物质，扩展不确定度为0.2 mg/L(k=2)。

C.1.4被测对象：化学发光定氮仪。

C.1.5测量方法：按本规范6.1进行示值误差校准。

C.1.6 评定结果的使用：在符合上述条件的情况下，一般可直接使用本不确定度评定结果。

C.2  测量模型及不确定度计算公式

C.2.1  测量模型

         （C.1）

式中：

——示值误差，%；

——测量平均值，mg/L；

——所用标准物质认定值，mg/L；

C.2.2  不确定度传播率

因为 与 互不相关，则有：

       （C.2）

灵敏系数为： ，

C.2.3  不确定度计算公式

      （C.3）

式中：

——示值误差的合成标准不确定度，%；

——测量平均值引入的测量不确定度分量，%；

——标准物质认定值引入的不确定度分量，%；

C.3  全部输入量的标准不确定度评定

C.3.1  标准不确定度分量来源及描述

各标准不确定度分量来源及描述见表C.1。

表C.1标准不确定度分量来源及描述

标准不确定度分量	不确定度来源	分量描述
	测量平均值引入的相对不确定度	测量重复性引入的相对标准不确定度
		读数分辨率引入的相对标准不确定度
	测量点的标准值引入的相对不确定度	标准物质认定值引入的相对不确定度分量
		微量进样器引入的相对不确定度

C.3.2  输入量 的标准不确定度 的评定

C.3.2.1  测量重复性引入的相对标准不确定度

选择一台状态良好、性能稳定的仪器，经标定后，测量5 mg/L的氮含量标准物质，重复测量7次得到测量数据：5.14 mg/L、5.06 mg/L、5.22 mg/L、5.11 mg/L、5.08 mg/L、5.05 mg/L、5.16 mg/L，计算得到测量平均值 =10.10 mg/L，标准偏差s=0.061 mg/L。已测量平均值作为测量结果，采用A类不确定度评定方法，则重复性引入的不确定度为

C.3.2.2  读数分辨率引入的相对标准不确定度

仪器的读数分辨率为0.01 mg/L，按均匀分布，则：

与 相互独立且不相关，则：

C.3.3  输入量 的标准不确定度 的评定

C.3.3.1  标准物质认定值引入的相对不确定度分量

根据氮含量标准物质证书给出的不确定度0.2 mg/L，按B类方法评定，则

C.3.3.2  微量进样器引入的相对不确定度

根据微量进样器校准证书给出的不确定度U_rel=2%(k=2),则：

由于 与 相互独立，则：

C.4  标准不确定度汇总表（见表C.2）

标准不确定度分量	不确定来源	标准不确定度
	测量平均值引入的相对不确定度	0.024 mg/L	0.2 L/mg	0.0048
	测量点的标准值引入的相对不确定度	0.112 mg/L	0.205 L/mg	0.0230

C.5  合成标准不确定度的评定

    由公式（C.3），氮含量示值误差的合成标准不确定度为：

C.6  扩展标准不确定度的评定

取包含因子k=2，氮含量示值误差的扩展不确定度为：  

 

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