JJF 2432-2026 水质自动采样器校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范

JJF 2432—2026

水质自动采样器校准规范

2026‑06‑25 发布 2026‑12 ‑25 实施

国家市场监督管理总局发布

归口单位： 全国生态环境监管专用计量测试技术委员会

主要起草单位： 河北省计量监督检测研究院

河北省产品质量安全检测技术中心

天津市生态环境监测中心参加起草单位： 青岛市标准化研究院

青岛市计量技术研究院

河北德润厚天科技股份有限公司

本规范委托全国生态环境监管专用计量测试技术委员会负责解释

本规范主要起草人：

方静(河北省计量监督检测研究院)

李雪丹(河北省产品质量安全检测技术中心)刘硕(河北省计量监督检测研究院)

王琳(天津市生态环境监测中心)

参加起草人：

王婷(青岛市标准化研究院)

刘巍(青岛市计量技术研究院)

苏清柱(河北德润厚天科技股份有限公司)

引言

JJF 1001—2011 《通用计量术语及定义》、 JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》 和 JJF 1071—2010 《国家计量校准规范编写规则》 共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规范。

本规范参考了 HJ/T 372—2007 《水质自动采样器技术要求及检测方法》、 HJ 493— 2009 《水质采样样品的保存和管理技术规定》、 HJ 494—2009 《水质采样技术指导》 的部分内容。

本规范为首次发布。

1 范围

本规范适用于水质自动采样器的校准。

2 引用文件

本规范引用了下列文件：

GB 6682 分析实验室用水规格和试验方法

凡是注日期的引用文件， 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(包括所有的修改单) 适用于本规范。

3 概述

水质自动采样器(以下简称采样器) 是自动采集水质样品的仪器， 按预定设置的采样方式， 自动采集定量水样， 为化学需氧量、总有机碳和氨氮等在线自动水质分析以及后续实验室分析测量提供样品， 广泛应用于水和废水样品采集。考虑到采样器是采样过程的重要组成部分， 为保证样品性质不发生变化， 采样过程及采样容器的材质(如聚乙烯、硬质玻璃、硼硅酸盐等材质)， 均应满足相关标准和技术规范要求。

采样器采样方式可分为流量等比例采样、时间等比例采样、混合采样和分瓶采样等。 采样器一般由采样单元、控制单元、水样分配单元和恒温单元等组成， 如图 1所示。

水样流向信号流向

图 1 水质自动采样器结构示意图

4 计量特性

采样器的计量特性见表 1。

表 1 计量特性

表 1(续)

5 校准条件

5. 1 环境条件

5. 1. 1 温度：(5~35) ℃。

5. 1. 2 相对湿度： ≤90%。

5. 2 测量标准及其他设备

5. 2. 1 量入式量筒

最大允许误差绝对值应不大于被校采样量最大允许误差绝对值的 1/3。

5. 2. 2 电子天平

准确度不低于 Ⅱ 级， 实际分度值不大于 1 mg。

5. 2. 3 温度计

测量范围为(0~50) ℃ , 分度值为 0. 1 ℃ , 最大允许误差不超过±0 . 2 ℃。注：温度测量设备应分为测量探头与测量显示两部分。

5. 2. 4 电子秒表

分度值不大于 0. 1 s， 1 h 最大允许误差不超过±0 . 10 s。

5. 2. 5 过程仪表校验仪

可输出(4~20) mA 直流电流，最大允许误差不超过±0 . 1%。

5. 2. 6 真空压力表

测量范围为( -0. 1~0) MPa， 准确度为 1. 6 级。

5. 2. 7 校准介质为纯水(蒸馏水或去离子水)， 应符合 GB 6682 二级用水的要求。

6 校准项目和校准方法

6. 1 校准前准备

6. 1. 1 按照说明书的要求预热、调整。

6. 1. 2 管路系统检查

在采样器进水口处接入真空压力表， 启动采样泵， 当真空压力表示值稳定后， 采

样泵停止运行， 30 s后读取真空压力表的示值， 真空压力表示值应不大于-0 . 08 MPa。

6. 2 采样量示值误差

6. 2. 1 设置 100 mL、200 mL、500 mL 3 个采样量进行校准， 或依据采样器采样瓶容量上限的 10%、50%、100% 进行校准。

6. 2. 2 设置采样量校准点， 启动自动采样功能， 将纯水直接注入量筒中， 读取注入量， 每个校准点重复 3 次 ;按公式(1) 分别计算校准点的采样量示值误差。

式中：

ΔX——采样量示值误差;

X ——量筒示值的算术平均值，mL;

Xs ——设置采样量，mL。

6. 3 采样量重复性

选取 6. 2 中最小的采样量， 重复测量 6 次， 按公式(2) 计算其相对标准偏差， 作为采样量重复性。

s ——采样量重复性;

Xi ——每次的量筒示值，mL;

n ——测量次数，n= 6。

6. 4 保存剂注入量示值误差

6. 4. 1 校准点的设置

设置 2 mL、10 mL 2 个校准点， 或根据实际保存剂的注入量选取校准点。

6. 4. 2 校准方法

6. 4. 2. 1 容量比较法

用纯水替代保存剂， 启动采样器保存剂注入程序， 将纯水直接注入量筒中， 读取注入量， 每个校准点重复测量 3 次，按公式(3) 计算该校准点保存剂注入量误差。

ΔV——保存剂注入量示值误差;

V ——示值的算术平均值，mL;

Vs ——保存剂设置值，mL。

6. 4. 2. 2 衡量法

用纯水替代保存剂， 启动采样器保存剂注入程序， 将纯水注入事先称重过的洁净容量瓶中， 注入完成后称量纯水与容量瓶的质量， 重复上述测量 3 次， 按照公式(4)和公式(5) 计算该校准点纯水质量，按公式(3) 计算该校准点保存剂注入量误差。

m0i——容量瓶的质量， g;

mi ——纯水+容量瓶的质量， g;

n ——测量次数，n= 3;

m ——3 次纯水质量的算术平均值， g;

ρ ——水的密度， 可以 20 ℃水的密度代替，ρ 20 = 0. 998 2 g/cm3。

注：保存剂注入量示值误差可以根据具备的标准器选择上述方法之一。

6. 5 等比例采样量示值误差

将过程仪表校验仪输出的电流信号接入采样器模拟信号接口， 并调节其输出信号使模拟的流量排放速率在(30±1) m3 /h， 设置采样器每排放 5 m3 水采样 100 mL， 启动采样器将纯水直接注入量筒中， 待 3 次采样完成后读取注入总量，并按公式(6) 计算等比例采样量示值误差。

ΔQ——等比例采样量示值误差;

Q ——纯水注入总量，mL。

6. 6 系统时钟控制误差与时间测量误差

设置采样器为周期采样模式， 采样时间间隔为 30 min， 同时启动采样器与秒表，记录采样器启动实时时钟时刻 t0， 记录第 1 次至第 4 次采样开始时的时刻 ti ; 且当实时时钟运行 2 h 时，记录采样器与秒表显示的时刻，按公式(7) 和公式(8) 分别计算系统时钟控制误差与时间测量误差。

Δtc = 2 max | (ti - ti - 1) | - 3 600 (7)

Δtc ——系统时钟控制误差， s;

Δtm ——时间测量误差， s;

t0 ——启动时的时钟时刻;

ti ——第 i 次采样开始时采样器实时时钟显示的时刻;

tc ——运行 2 h 采样器显示的时刻;

ts ——运行 2 h 秒表显示的时刻。

6. 7 恒温室温度控制

将温度计探头放入采样器恒温室内， 设定控制温度为 4 ℃ , 启动采样器的温度控制装置， 待温度稳定后记录温度计示值。

7 校准结果表达

校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息：

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) 证书或报告的唯一性标识(如编号)， 每页及总页数的标识;

e) 客户的名称和地址;

f) 被校对象的描述和明确标识;

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或应用有关时，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) 校准环境的描述;

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;

n) 校准证书签发人的签名、职务或等效标识以及签发日期;

o) 校准结果仅对被校对象有效的声明;

p) 未经实验室书面批准，不得部分复制证书的声明。

8 复校时间间隔

建议复校时间间隔为 1 年， 使用特别频繁时应适当缩短。 当使用过程中经过修理、更换重要部件等一般需要重新校准。

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

水质自动采样器校准记录参考格式

1. 管路系统检查

真空压力表的示值， 管路密闭性要求。

2. 采样量示值误差

3. 采样量重复性

4. 保存剂注入量示值误差(1) 容量比较法

(2) 衡量法 (ρ20 = 0. 998 2 g/cm3)

5. 等比例采样量示值误差

6. 系统时钟控制误差和时间测量误差

7. 恒温室温度控制

测量结果不确定度：

校准员： 核验员： 校准日期：

附录 B

水质自动采样器校准证书内页参考格式

校准结果

附录 C

采样量示值误差测量不确定度评定示例

C . 1 测量方法及条件

C . 1. 1 测量方法

设置采样量 100 mL，启动自动采样器，将纯水直接注入量筒中，读取注入量， 重复测量 3 次，取其算术平均值，计算采样量示值误差。

C . 1. 2 校准使用标准器： 250 mL 的量入式量筒。

C . 2 测量模型

ΔX = Xs - X (C .1)

ΔX——采样量示值误差，mL;

C . 3 不确定度来源和灵敏系数公式

由公式(C . 1) 可知，Xs 为被校采样器采样量的设定值， 是一个常数。 因此测量不确定度的来源主要有： 量筒引入的不确定度、采样量重复性引入的不确定度、玻璃的体膨胀系数引入的不确定度。

根据不确定度传播律可得：

u (ΔX) = cu(X) (C .2)

其中 ,灵敏系数为：

C . 4 标准不确定度评定

C . 4. 1 量入式量筒的最大允许误差引入的不确定度 u1(X)

标称容量为 250 mL 的量入式量筒， 其最大允许误差为±1 . 0 mL， 服从均匀分布，取 k= 3。则该量筒引入的不确定度为：

C . 4. 2 量筒测量重复性引入的不确定度 u2(X)

将采样量设置为 100 mL，对其进行 10 次重复性测量，测得值见表 C . 1。

表 C. 1 采样量测得值

由表 C . 1， 根据公式(C . 3)、 公式(C . 4) 计算采样量的算术平均值及单次实验标准偏差。

Xi (C .3)

s (C.4)

平均值为 101. 64 mL， 测量的实验标准偏差为 0. 92 mL， 实际校准中重复测量 3 次取平均值， 因此实际采样量重复性引入的不确定度为：

C . 4. 3 量筒的分辨力引入的不确定度 u3(X)

250 mL 的量入式量筒分度值为2 mL， 其分辨力为 0. 2 mL， 分辨力引入的不确定度为：

量筒分辨力引入的不确定度远远小于重复性引入的不确定度， 则分辨力引入的不确定度可以忽略。

C . 4. 4 玻璃的体膨胀系数引入的不确定度 u4(X)

根据校准环境条件要求， 温度在 (20±15) ℃ 以内， 钠钙玻璃的体膨胀系数为2. 5×10-5 ℃ -1， 因此产生的体积变化率为 ± (15×2. 5×10-5 ) =±0 . 000 375， 按均匀分布，则玻璃的膨胀系数引入的不确定度为：

C . 5 计算合成标准不确定度 uc (ΔX)

标准不确定度汇总表见表 C . 2。

表 C. 2 采样量校准时不确定度分量汇总表

因各不确定度分量互不相关，故合成标准不确定度的计算公式如下：

C . 6 扩展不确定度

取包含因子 k= 2， 扩展不确定度为：

U=k×u c ( ΔX )= 2×0 . 80 = 1. 6(mL)

采样量 100 mL 时采样量示值误差扩展不确定度： U= 1. 6 mL，k= 2。

附录 D

衡量法保存剂注入量示值误差测量不确定度评定示例

D . 1 测量方法及条件

D . 1. 1 测量方法

保存剂注入量设置 2 mL， 用纯水替代保存剂，启动采样器保存剂注入程序，将纯水直接注入事先称重过的洁净容量瓶中， 注入完成后称量纯水与容量瓶的质量， 重复上述测量 3 次，计算 3 次测得值平均值及保存剂注入量示值误差。

D . 1. 2 校准环境条件：(19~22) ℃ , 纯水温度： 21. 2 ℃。

D . 1. 3 电子天平， 准确度不低于 Ⅱ 级， 实际分度值不大于 1 mg。

D . 2 测量模型

ΔV = Vs - V (D .1)

V = m /ρ (D .2)

ΔV ——保存剂注入量误差，mL;

Vs ——保存剂设置值，mL;

m ——纯水质量的算术平均值， g;

ρ ——水的密度， g/cm3。

D . 3 测量不确定度来源和灵敏系数公式

由公式(D . 1) 可知， Vs 为被校采样器保存剂注入量的设定值， 是一个常数。测量不确定度的来源主要有： 电子天平引入的不确定度、测量重复性引入的不确定度、水的密度随温度变化引起质量变化引入的不确定度。

u2 (ΔV ) = c u2 ( ) + c u2 ( ρ ) (D .3)

其中，灵敏系数为：

D . 4 标准不确定度分量评定

D . 4. 1 电子天平引入的不确定度 u1(m)

选取最大秤量为 200 g， 准确度 Ⅱ 级， 实际分度值 1 mg 的电子天平， 其最大允许误差为±5 mg， 服从均匀分布，取 k= 3。则电子天平引入的标准不确定度为：

由于需分别称量空瓶及注入水后瓶的质量， 则上述电子天平引入的不确定度

- - -

u1(m) 被引入了 2 次，分别设定为 u11(m)、 u12(m)。

D . 4. 2 测量重复性引入的标准不确定度 u2(m)

保存剂注入量设置为 2 mL，对其进行 10 次重复性测量，测得值见表 D . 1。

表 D. 1 保存剂注入量质量实测值

根据公式(D . 4)、 公式(D . 5) 计算保存剂注入量的平均值及单次实验标准偏差。

mi (D .4)

s (D .5)

算术平均值为 1. 961 8 g， 单次测量的实验标准偏差为 0. 030 4 g， 实际校准中重复测量 3 次取平均值， 因此保存剂注入量重复性引入的不确定度：

D . 4. 3 电子天平的分辨力引入的不确定度 u3(m)

选取最大秤量为 200 g， 准确度不低于 Ⅱ 级， 实际分度值 1 mg 的电子天平， 分辨力为 1 mg，则电子天平的分辨力引入的标准不确定度：

电子天平的分辨力引入的不确定度远远小于重复性引入的不确定度， 因此分辨力引入的不确定度可以忽略。

D . 4. 4 水的密度随温度变化引起质量变化引入的不确定度 u (ρ)

校准环境条件要求温度在 (5~35) ℃ 以内， 温度对水的密度引起的极限误差为0. 005 9 g/cm3，按均匀分布，对于保存剂注入量设定为 2. 0 mL 时，此变化引入的标准不确定度：

D . 5 合成标准不确定度

标准不确定度汇总表见表 D . 2。

表 D. 2 标准不确定度汇总表

其中灵敏系数：

各不确定度分量互不相关，故合成标准不确定度的计算公式为：

D . 6 扩展不确定度

取包含因子为 k= 2， 扩展不确定度：

U=k×u c ( ΔV )= 2×0 . 023≈0. 05(mL)

保存剂注入量 2. 0 mL 时注入量示值误差测量结果的扩展不确定度为： U= 0. 05 mL，k= 2