Umjeravanje konduktometara

Detalji

Kreirano Nedjelja, 30 Prosinac 2018 12:47

Hitovi: 3305

U suradnji s HMD-om objavljujemo članak naziva "Umjeravanje konduktometara" iz časopisa Svijet po mjeri (broj 1/2017) čija je autorica Lidija Sarta, M.Sc.

Konduktometri su mjerni uređaji koji mjere električnu provodnost tekućina, tj. svojstvo tvari da provodi električnu struju. Mjerna je jedinica električne provodnosti simens po metru (S/m). Kako bi imali što točnije rezultate mjerenja i informacije o mjernom uređaju, konduktometri se umjeravaju i podešavaju. U Metroteci smo početkom 2016. godine akreditirali novu metodu umjeravanja mjerila provodnosti, tj. konduktometara. Odlučili smo se razviti metodu kojom ćemo umjeravati cijeli sustav, odnosno readout uređaja zajedno s pripadajućom sondom, umjesto uobičajene i rasprostranjene metode umjeravanja električnom simulacijom, u kojoj se umjerava samo readout uređaja, pri čemu se u obzir ne uzima utjecaj sonde na rezultate mjerenja. Cilj je bio dobiti što točnije informacije o uređaju koji se umjerava.

Kako bismo umjeravanje mogli provesti, potreban nam je etalon, tj. materijal koji ima sljedivost prema državnome ili međunarodnome etalonu s kojim mjerni uređaj uspoređujemo. U tome slučaju etalon je certificirani referentni materijal, tj. tekućina točno određene provodnosti s pripadajućom mjernom nesigurnosti. Riječ je o osjetljivom materijalu s kojim je potrebno oprezno postupati kako se tekućina ne bi stajanjem promijenila ili kontaminirala. Također, za provođenje postupka umjeravanja certificirani referentni materijal potrebno je održavati na temperaturi 25 +/- 0.1 °C kako bismo minimizirali utjecaj temperature na mjernu nesigurnost umjeravanja, što se postiže termostatiranom kupkom.

Pri osmišljavanju metode vodilo se računa i o ekonomičnosti same metode i to tako da se izmjerio otvor kupke te je naručeno stakleno posuđe (stakleni cilindri) točno određenih dimenzija kako bi stalo u kupku i udovoljilo zahtjevima proizvođača certificiranoga referentnog materijala koji propisuje najmanji promjer posude i najmanju količinu materijala koji se unutra treba nalaziti kako bi mjerenje bilo ispravno.

Postupak umjeravanja
Umjeravanje se provodi u tri točke, tj. na 100 μS/cm, 1000 μ/cm i 10 000 μS/cm. Postupak započinje ulijevanjem certificiranoga referentnog materijala u staklene cilindre koji moraju biti potpuno čisti kako ne bi kontaminirali etalon, tj. certificirani referentni materijal. Cilindri se uranjaju u kupku koja je termostatirana na 25 °C +/–0,1 °C, u kojoj provode najmanje 30 minuta odnosno u kojoj trebaju dostići stabilnu temperaturu od 25,0 °C. Nakon stabilizacije temperature slijedi eksperimentalni dio očitanja svake od navedenih triju vrijednosti. Za svaku vrijednost certificiranoga referentnog materijala od 100 μS/cm, 1000 μS/cm i 10 000 μS/cm provode se tri mjerenja te se računa prosjek svih triju mjerenja za pojedinu vrijednost. Važno je mjerenja provoditi u propisanim uvjetima okoliša; temperatura zraka mora biti između +19°C i +27 °C, s varijacijama manjima od +/–2 °C tijekom mjerenja, a relativna vlažnost mora biti između 30 % RH i 80 % RH s varijacijama manjima od +/–10 % RH. Između mjerenja u različitim točkama certificiranoga referentnog materijala, sondu konduktometra potrebno je dobro isprati deioniziranom vodom te samim certificiranim referentnim materijalom čija će se provodnost upravo mjeriti kako bi se izbjegla kontaminacija certificiranoga referentnog materijala koji se nalazi u cilindru. Nakon mjerenja u svim točkama konduktometri se podešavaju na vrijednosti od 1413 μS/cm s certificiranim referetnim materijalom od 1413 μS/cm kako bi se dobila točnija buduća mjerenja. Nakon podešavanja ponovno slijedi mjerenje u tri točke, pri čemu se svako mjerenje ponavlja tri puta te se računa prosjek triju mjerenja, a rezultati se upisuju kao mjerenja nakon podešavanja.

Postoji nekoliko doprinosa mjernoj nesigurnosti:
1. rezolucija konduktometra
2. ponovljivost mjerenja (razlika između maksimalne i minimalne izmjerene vrijednosti)
3. proširena (k = 2) mjerna nesigurnost certificiranog referentnog materijala (CRM)
4. drift vrijednosti certificiranoga referentnog materijala (CRM)
5. doprinos mjernoj nesigurnosti provodnosti zbog varijacije temperature referentne tekućine oko +25,0 °C
6. doprinos mjernoj nesigurnosti provodnosti zbog prostornih gradijenata u termostatiranoj kupki.

Također se provodi postupak umjeravanja i izračun mjerne nesigurnosti za temperaturu u kojemu se promatra koliko je odstupanje rezultata mjerenja konduktometra od očitanja etalona.

Nastavak članka možete pročitati u časopisu Svijet po mjeri (broj 1/2017). Više podataka o časopisu možete saznati na internetskoj stranici Hrvatskog mjeriteljskog društva www.hmd.hr.


Izvor:HMD