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使用标准物质或参考仪器对监测仪器进行校准的方法
2025-6-10 阅读(5)
一、校准前的准备工作
（一）标准物质与参考仪器的选择
标准物质：根据监测仪器的测量指标，选择符合国家标准且溯源性良好的标准物质。例如，校准 pH 计时，选用 pH 标准缓冲溶液（如 pH 4.00、pH 7.00、pH 9.18），其浓度和 pH 值经过机构认证；校准重金属检测仪时，采用有证标准溶液，如铅、汞、镉等元素的单元素或多元素标准溶液，确保浓度准确且稳定。
参考仪器：选择精度等级高于被校准仪器、性能稳定且经过计量检定合格的仪器作为参考。如校准便携式浊度仪，可使用实验室高精度台式浊度仪作为参考，两者的测量原理和测量范围应相近，以保证校准的有效性。
（二）仪器与环境检查
被校准仪器：检查被校准仪器的外观是否完好，零部件是否齐全，连接是否稳固。按照仪器使用说明书进行开机预热，确保仪器达到稳定工作状态。例如，分光光度计需预热 30 分钟以上，使光源和检测器稳定。
环境条件：校准过程应在适宜的环境条件下进行，控制温度、湿度、光照等因素对测量结果的影响。如化学分析仪器校准，通常要求环境温度在（20±5）℃，相对湿度不超过 80%；对于对电磁干扰敏感的仪器，应在屏蔽环境中校准。
二、校准操作流程
（一）单点校准
操作步骤：以校准溶解氧仪为例，先将标准物质（饱和溶解氧标准液，可通过向蒸馏水中通入空气至饱和状态制备）倒入清洁的容器中。将溶解氧仪探头浸入标准液中，待仪器读数稳定后，调节仪器的校准旋钮，使显示值与标准液的理论溶解氧值一致（在一定温度和气压下，饱和溶解氧值可通过查表获得）。
适用场景：当仪器测量误差较小，且在测量范围内线性良好时，可采用单点校准，快速修正仪器的偏差。
（二）多点校准
操作步骤：以校准电导率仪为例，准备至少三个不同浓度的电导率标准溶液（如 147μS/cm、1413μS/cm、12.88mS/cm）。将电导率仪依次浸入不同浓度的标准溶液中，待读数稳定后，记录仪器显示值。根据记录的数据，绘制标准曲线（以标准溶液浓度为横坐标，仪器读数为纵坐标），并计算校准系数。若仪器具备自动校准功能，可按照操作提示依次测量标准溶液，仪器自动生成校准曲线和校准系数。
适用场景：当仪器测量范围较宽，或对测量精度要求较高，以及仪器测量误差随浓度变化较大时，多点校准能够更全面地反映仪器在不同浓度下的测量性能，提高校准准确性。
（三）使用参考仪器校准
操作步骤：以校准便携式 pH 计为例，同时使用参考仪器（高精度实验室 pH 计）和被校准的便携式 pH 计测量同一 pH 标准缓冲溶液。记录两台仪器的测量值，计算两者的差值。根据差值调整便携式 pH 计的校准参数，使测量值与参考仪器的测量值接近。重复测量多个不同 pH 值的标准缓冲溶液，直至便携式 pH 计在整个测量范围内的测量误差满足要求。
适用场景：当缺乏合适的标准物质，或需要验证仪器在实际样品测量中的准确性时，使用参考仪器校准可通过与高精度仪器的比对，快速发现并纠正被校准仪器的偏差。
三、校准结果判定与记录
（一）结果判定
误差计算：根据校准前后仪器测量值与标准物质或参考仪器测量值的差异，计算测量误差。误差计算公式为：误差 =（仪器测量值 - 标准值）/ 标准值 × 100%。例如，校准后某浊度仪测量 10 NTU 标准浊度液，显示值为 10.3 NTU，则测量误差 =（10.3 - 10）/ 10 × 100% = 3%。
合格判定：依据仪器的技术指标和使用要求，设定误差允许范围。若测量误差在允许范围内，则判定仪器校准合格；否则，需重新校准或对仪器进行维修。如一般 pH 计的测量误差允许范围为 ±0.1 pH 单位，若校准后误差超过该范围，则需查找原因并重新校准。
（二）记录与报告
校准记录：详细记录校准过程中的关键信息，包括校准日期、校准人员、标准物质或参考仪器信息、校准方法、测量数据、误差计算结果等。记录应清晰、准确，确保可追溯性。
校准报告：校准完成后，编制校准报告。报告内容包括仪器基本信息、校准依据、校准环境条件、校准结果、校准结论等。校准报告需经校准人员和审核人员签字确认，并加盖校准专用章，作为仪器校准合格的凭证，并存档备查。
通过以上规范的校准流程和严格的质量控制，能够有效确保监测仪器的准确性和可靠性，为水质监测数据的质量提供坚实保障。
上述内容详细介绍了仪器校准的具体操作。如果你还想了解不同类型仪器校准的特殊要求，或者校准过程中常见问题的解决方法，欢迎随时和我交流。
