校准方式对智能型pH计示值误差检定的影响

　　0　引言

　　目前，单片机技术在酸度计中的应用已经非常普遍，过去常见的功能调节旋钮被按键或触摸屏所取代，仪器测量前的校准过程也由手动旋钮调节转变成智能自动校准方式。这种智能型 pH计已经成为市场上的主流产品，由于各个公司采用的 pH 标度、校准点、校准方案各不相同，检定中对于如此复杂的仪器校准方式如果不加以分析，势必对电计示值误差的检定结果带来影响。

　　1　校准方式的不同约束

　　JJG119-2005《实验室 pH(酸度)计检定规程》中对 pH 示值误差的检定做了明确要求：连接好线路，高阻 R 不接入，仪器温度补偿器调至 25℃(或温度补偿器某一中间温度点)。根据仪器说明书校准仪器，然后用检定仪向电计输入标准信号pH 输入，分别记下电计 pH 示值，用输入增加和减少的方式各测量一次，取平均值计算电计示值误差。

　　检定中发现，对于智能校准型仪器，各生产厂家仪器说明书提出的校准方式五花八门，为了适应不同的测量需要，仪器内部采用的 pH 标度不同，有的仪器将不同的 pH 标度同时融合到仪器中，可以根据测量需要进行选择。为了提高测量准确程度，仪器可供选择的校准点一般设为 2 ～ 3 点，有的仪器甚至达到7点;允许的同时校准点大多数仪器为 1 ～ 2 点，有的允许 3 点，有些甚至允许 5 点或更多点同时校准。仪器的校准方案各不相同。但是不管如何变化，实际上校准的核心依然是对 Nernt 公式(E=E0- k × pH)中的 E0、k 进行分段求解，以便将电极测量的电位值转换成对应的 pH 值。

　　可以看出，检定规程中对仪器校准方式的要求为“根据仪器说明书校准仪器”，这种校准与说明书中仪器使用时校准方式的要求是有区别的。检定规程中要求的是参考说明书中的校准方式对二次表电计部分进行校准，而仪器设计的校准方式是充分考虑 pH 传感器的电极特性。由于电极的线性及酸碱误差的影响，对于溶液的酸性及碱性区间，要求采用不同的校准点，甚至同一区间的不同段，为了很好地拟合传感器的线性，也会对应地选择相应的校准点。这就要求必须正确地理解规程中的校准含义，把握 pH 计电计部分二次表的自身特点，采用合理的方法进行仪器的校准。

　　2　校准方式对电计示值误差检定的影响

　　智能型 pH 计中设定的校准点根据采用的 pH标度不同而不同，常见的 pH 校准点为美国标度1.68、4.01、7.00、10.01(25℃ );欧洲标度 2.00、4.01、7.00、9.21、11.00 (25℃ );中国标度 1.68、4.00、6.86、9.18、12.46 (25℃ ) ;日本标度 1.68 、4.01、6.86、9.18 (25℃ )，个别仪器的校准点可以自行设定。