JJF 2165-2024 實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)式液體密度儀校準(zhǔn)規(guī)范

范圍
本規(guī)范適用于常壓下實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)式液體密度儀(含臺(tái)式振動(dòng)式密度儀和便攜式振動(dòng)式密度儀)的校準(zhǔn)。

術(shù)語和計(jì)量單位
術(shù)語
液體密度有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)  density certified reference material
附有標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書的液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其密度值用建立了溯源性的程序確定，可溯源至固體密度基準(zhǔn)或副基準(zhǔn)，其密度值附有給定包含概率的不確定度。
注：通常用于密度量值傳遞。
計(jì)量單位
密度的計(jì)量單位：kg/m³或g/cm³。

概述
實(shí)驗(yàn)室振動(dòng)式液體密度儀(以下簡稱密度儀)主要由振動(dòng)傳感器、溫度傳感器、數(shù)據(jù)處理單元、顯示單元等組成。當(dāng)傳感器內(nèi)液體密度發(fā)生變化時(shí)，其振動(dòng)周期也相應(yīng)變化，利用儀器系數(shù)按照方程計(jì)算得到被測液體在相應(yīng)測量條件下的密度。傳感器內(nèi)液體密度與其振動(dòng)周期、液體溫度之間的關(guān)系可簡化表示為公式(1)：

式中：
ρ ——傳感器內(nèi)液體密度；
k ——度儀系數(shù)；
t ——液體溫度；
T ——振動(dòng)周期。

計(jì)量特性
本校準(zhǔn)規(guī)范重點(diǎn)關(guān)注密度儀示值誤差和重復(fù)性。
密度儀的分辨力和示值誤差的最大允許誤差的關(guān)系見表1。


表中最大允許誤差可作為選擇校準(zhǔn)密度儀所用液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的依據(jù)。

校準(zhǔn)條件
環(huán)境條件
實(shí)驗(yàn)室環(huán)境應(yīng)滿足密度儀安裝要求，不得存在強(qiáng)烈的機(jī)械振動(dòng)和電磁干擾。實(shí)驗(yàn)室溫度應(yīng)控制在(20±5)°C，相對濕度20%~70% 。環(huán)境應(yīng)通風(fēng)良好，須配備消防設(shè)施及水源。
校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和校準(zhǔn)設(shè)備
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
校準(zhǔn)密度儀時(shí)使用的液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)為有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。通常選擇標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的測量不確定度U(ρ_ref)應(yīng)不大于被校準(zhǔn)密度儀最大允許誤差絕對值的1/3，即：U(ρ_ref)≤1/3|MPE|。對于最大允許誤差為±0.05kg/m³的密度儀，液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)密度最大允許不確定度為最大允許誤差絕對值的1/2。
校準(zhǔn)用液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)應(yīng)清澈、透明、無可見顆粒等物質(zhì)，具備較好的均勻性。
液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的黏度低于50mPa•s。
主要配套設(shè)備
主要配套設(shè)備及技術(shù)要求見表2。


輔助設(shè)備及材料
清洗液：蒸餾水、無水乙醇、石油醚、洗滌劑等，可以有效去除液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在傳感器內(nèi)的殘留，同時(shí)對傳感器及附件無腐蝕、粘結(jié)作用。
空氣泵：對于沒有配備內(nèi)置空氣泵的密度儀，需要配有空氣氣源，通常氣源提供的空氣壓力不大于0.1MPa。
恒溫水浴槽：顯示分辨力不低于±0.1°C，穩(wěn)定性等于或優(yōu)于±0.2°C。

校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
校準(zhǔn)前準(zhǔn)備工作
被校準(zhǔn)密度儀應(yīng)具有銘牌或產(chǎn)品標(biāo)識(shí)；應(yīng)有型號(hào)、編號(hào)、分辨力和制造廠商等信息；密度儀顯示屏應(yīng)讀數(shù)清晰、完整；傳感器內(nèi)部應(yīng)清潔干燥；按鍵應(yīng)接觸良好，能正常工作，各連接緊固件無松動(dòng)。
密度儀在校準(zhǔn)前需通電預(yù)熱，預(yù)熱時(shí)間可依據(jù)儀器使用說明書規(guī)定的時(shí)間或用戶設(shè)定的時(shí)間。若無以上規(guī)定， 則預(yù)熱時(shí)間應(yīng)不少于30min。
具有自校功能的密度儀，校準(zhǔn)前按照密度儀說明書的規(guī)定進(jìn)行自校。
校準(zhǔn)方法
a) 對于具備溫度控制功能的密度儀，要先將溫度設(shè)置為校準(zhǔn)溫度。選取要校準(zhǔn)的某一密度點(diǎn)所用的液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)后，使用密度儀自帶的進(jìn)液裝置或手工使用注射器將液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)緩慢注入儀器傳感器并排出氣泡，待儀器溫度穩(wěn)定后得到密度儀測量結(jié)果ρ_i。
對于不具備溫度控制功能的密度儀，需要使用恒溫水槽將液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)控制到校準(zhǔn)溫度，條件穩(wěn)定后獲得密度儀測量結(jié)果ρ_i。
b) 按照密度儀使用說明書規(guī)定使用易于溶解液體密度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的洗劑進(jìn)行密度儀傳感器的沖洗，用潔凈于燥空氣吹干，確保傳感器內(nèi)無液體殘留。
c) 重復(fù)液體密度的測量，完成校準(zhǔn)溫度下至少5次測量。
注：重復(fù)測量需要壓入新的液體。
d) 重復(fù)上述步驟a)~c)，完成所有需校準(zhǔn)密度點(diǎn)的測量。


京都電子KEM 臺(tái)式振動(dòng)式密度儀(0.001kg/m³) DA-860
京都電子KEM 臺(tái)式振動(dòng)式密度儀(0.01kg/m³) DA-850
京都電子KEM 臺(tái)式振動(dòng)式密度儀(0.1kg/m³) DA-840
京都電子KEM 便攜式振動(dòng)式密度儀(0.1kg/m³) DA-130N
京都電子KEM 通過JCSS認(rèn)證的液體密度有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)