JJF(浙) 1207-2024 數字折射儀及含量計校準規范

范圍
本規范適用于折射率為(1.3~1.7)的數字折射儀及糖含量為(0~80)%的數字含量計的校準。

術語
OIML R 124: 1997 (E) 界定的及以下術語和定義適用于本規范。
折射率  refractive index
光在真空中的傳播速度與光在介質中的傳播速度之比。本規范所指的折射率是相對于標準空氣的折射率。[OIML R 124: 1997 (E) 11]
白利糖度  brix
20°C下，每100g蔗糖水溶液中溶解的蔗糖克數。

概述
數字折射儀及含量計是利用折射、全反射臨界角原理測量物質折射率或糖含量的儀器。數字折射儀及含量計主要由光源、棱鏡、測量室、光學傳感器、控制系統、顯示器等組成，部分數字折射儀及含量計還包含溫度控制功能(系統)，其結構如圖1所示。
數字折射儀及含量計用于醫藥、食品等行業測量物質折射率或糖含量。


計量特性
數字折射儀及含量計(以下簡稱儀器)的計量特性見表1。


注：以上所有指標不用于合格性判定， 僅供參考。

校準條件
環境條件
環境溫度：(20±5)°C。
注：對于不具備控溫功能的儀器，要求環境溫度為(20±2)°C。
相對濕度：≤80%。
儀器周圍無明顯影響儀器正常工作的電磁場干擾。
測量標準及其他設備
測量用標準物質
優先采用經國家計量行政部門批準的折射率溶液標準物質、蔗糖水溶液標準物質。折射率溶液標準物質測量范圍(n_D)為(1.3330~1.6580)，擴展不確定度U=0.0002(k=2)；蔗糖水溶液標準物質測量范圍為(0~50)％，擴展不確定度U=0.2%(k=2)。
標準物質也可按照附錄D方法進行制備和定值，蔗糖水溶液的折射率值參見附錄E，擴展不確定度應不大于儀器允許誤差的二分之一。
自行制備設備
當采用自行制備的方法時，應配置以下設備：
1) V棱鏡折射儀，液體折射率測量范圍(n_D)：1.30000~1.70000，最大允許誤差：±5×10^-5，也可使用滿足要求的其他設備。
電子天平，測量范圍：(0~200)g，分辨力：不大于0.1mg。
純水：滿足 GB/T 6682 二級用水要求，蔗糖(純度在99.9％及以上)。
其他設備
數字溫度計，測量范圍：(0~ 50)°C，最大允許誤差：±0.1°C。

校準項目和校準方法
校準前的準備工作
儀器開機預熱就緒后，應先按照儀器說明書以純水或空氣作參比進行校正(調節零點)。對于不具備控溫功能的儀器，儀器與標準溶液以及純水需要在環境溫度下提前恒溫2h。
注：每次測量之間應使用無水乙醇等進行清潔，再用脫脂棉或者吸濕紙擦干。
溫度示值誤差
具備溫度控制功能的儀器，設置儀器測量室溫度為10°C、20°C、30°C或客戶要求的其他溫度點。不具備溫度控制功能的儀器按照要求恒溫。
在儀器測量室中加入測量所需體積的純水，將數字溫度計的探頭浸沒到液面以下，等待溫度平衡后，讀取數字溫度計測量值和儀器溫度示值，重復測量3次，按公式(1)計算溫度示值誤差：

式中：
ΔT——溫度示值誤差，°C；
T ——儀器溫度3次示值的平均值，°C；
Ts——數字溫度計3次測量值的平均值，°C。
儀器示值誤差
數字折射儀示值誤差
具備溫度控制功能的儀器
設置儀器測量室溫度為20°C，在儀器側量范圍內均勻選取不少于3個校準點，從低濃度點到高濃度點的順序進行測量。在儀器測量室中加入相應的折射率標準溶液，待儀器示值穩定后，讀取儀器的示值，每個校準點重復測量3次，取算術平均值，按公式(2)計算示值誤差ΔZ。

式中：
ΔZ——數字折射儀的示值誤差；
Z ——儀器3次測量值的平均值；
Z₀——標準溶液標準值。
不具備溫度控制功能儀器
使用自行配制的標準溶液，進行測量，在示值誤差測量的同時，還需記錄被測儀器顯示的溫度t，按附錄G的方法計算折射率修正值k_z，按公式(3)計算示值誤差。

式中：
k_z——折射率在t°C時修正值；
Z+k_z——儀器3次修正后的測量值的平均值。
數字含量計示值誤差
具備溫度控制功能的儀器
設置儀器測量室溫度為20°C，在儀器測量范圍內均勻選取不少于3個校準點，從低濃度點到高濃度點的順序進行測量。在儀器測量室中加入相應的蔗糖標準溶液，待儀器示值穩定后，讀取儀器的示值，每個校準點重復測量3次，取算術平均值，按公式(4)計算示值誤差ΔD。

式中：
ΔD——數字含量計的示值誤差，％；
D ——儀器3次測量值的平均值，％；
D₀——標準溶液標準值，％。
不具備溫度控制功能儀器
進行測量，在示值誤差測量的同時，還需記錄被測儀器顯示的溫度t，根據溫度t查附錄E，得到糖含量修正值k_D，按公式(5)計算示值誤差。

式中：
k_D——糖含量在t°C時修正值，％；
D+k_D——儀器3次修正后的測量值的平均值，％。
重復性
選擇儀器量程中間點附近的標準溶液，對儀器進行重復測量6次，按公式(6)計算重復性。

式中：
s ——折射率或糖含量重復性；
x_i——儀器第i次測量值；
x ——儀器6次測量值的平均值；
n ——測量次數，n=6。


京都電子KEM 數字折射儀及含量計 RA-620
京都電子KEM 數字折射儀及含量計 RA-600
京都電子KEM 通過JCSS認證的折射率溶液標準物質