《总磷快速测定仪》编制说明

PAGE6

工作简况任务来源本项目是中国仪器仪表行业协会（中仪协[2020]年022号）批准立项项目。团体标准编号T/CIMA0040-XXXX，项目名称“总磷快速测定仪”，牵头单位天津众科创谱科技有限公司，计划应完成时间2021年6月。主要工作过程起草（草案、论证）阶段2020年7月，中国仪器仪表行业协会组织成立了“总磷快速测定仪”起草工作组。工作组成员广泛查询和分析国内外相关技术文献和资料，对所查文献及现行检测方法的优缺点进行梳理，确定了总磷快速测定仪的主要性能指标及试验方案，并汇总成excel电子文档，由协会分发至相关验证单位。2020年8月-11月，工作组成员根据试验方案开始开展试验,对主要的技术内容包括消解温度示值误差和温场均匀性、消解时间示值误差和总磷快速测定仪的线性、稳定性、示值误差和重复性等指标进行了大量的试验，验证相关技术指标的要求及具体检验方法。2020年11月，牵头单位天津众科创谱科技有限公司详细汇总各单位验证数据，根据试验数据及工作组成员的意见，形成了标准征求意见稿及编制说明。征求意见阶段2020年，标准征求意见稿及编制说明由起草工作组审核，协会同意后，通过“发函”方式征求意见。截止2020年，共发函××个单位，收到××个单位回函，其中××个单位提出了××条意见或建议。起草工作组对反馈意见进行认真汇总和分析，形成了《团体标准征求意见汇总处理表》。审查阶段2020年，工作组根据《团体标准征求意见汇总处理表》对标准征求意见稿进行补充、修改，形成了标准送审稿及其编制说明，经工作组组长审阅后,于2020年报科技部，由科技部组织相关专家审定。报批阶段2020年，由工作组组长根据审查意见进行修改，按要求完成标准报批稿及其附件，并填写《团体标准报批签署单》报送科技部。主要参加单位和工作组成员及其所做的工作等本标准由天津众科创谱科技有限公司牵头制定，参加单位主要有**。主要成员：朱连杰、高付博、梁荣贺**。所做的工作：朱连杰任工作组组长，全面协调标准起草工作，并负责对各阶段标准的审核。梁荣贺负责对各方面的意见及建议进行归纳、分析。高付博负责本标准的具体起草与编写工作。***负责对国内外总磷快速测定仪的现状与发展情况进行全面调研，同时广泛搜集和检索国内外总磷快速测定仪技术资料，进行研究分析、资料查证等工作。标准编制原则和主要内容标准编制原则本标准的编制原则是既参考最新的标准、方法和技术，又考虑国内现有监测机构的监测能力和实际情况，确保编制后的标准方法既能满足标准限值的要求，又具有科学性、先进性、准确性和可操作性。本标准起草过程中，主要参照GB/T1.1标准化工作导则、GB/T20000《标准化工作指南》、GB/T20001《标准编写规则》的规定及相关要求进行编写。在团体标准制定过程中，主要参考了以下标准或文件：GB/T191—2008包装储运图示标志GB/T34065-2017分析仪器的安全要求GB/T11606—2007分析仪器环境试验方法标准主要内容本标准规定了仪器术语和定义、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。其中：要求规定了消解温度示值误差和温场均匀性、消解时间示值误差，线性、稳定性、示值误差、重复性、安全要求、运输贮存、外观、成套性等技术要求。试验方法对所提出的消解温度示值误差和温场均匀性、消解时间示值误差，总磷快速测定仪线性、稳定性、示值误差、重复性、安全要求、运输贮存、外观和成套性等技术要求试验方法进行了规定。检验规则对检验项目和规则进行了规定。标志、包装、运输和贮存详细规定了产品的标志、包装、运输和贮存。主要试验（或验证）情况消解温度示值误差和温场均匀性将消解器温度设置到消解温度（120℃），启动消解器，待温度显示稳定后，根据消解器消解孔的个数，均匀选取（6~9）个孔，保证中间和四周的孔均能被检测到（当消解器孔数小于6个时需全测），用温度计分别测量每个消解孔的温度，每个孔间隔1min读取一个数，共读取3次，计算算术平均值。按公式（1）、公式（2）和公式（3）计算温度示值误差（）和温场均匀性（）。…………（1）…………（2）式中：——消解器孔的平均温度，单位为摄氏度（℃）；——第i孔的三次读数温度平均值，单位为摄氏度（℃）；——测量孔的个数；——温度示值误差，单位为摄氏度（℃）；——消解器的设定温度，单位为摄氏度（℃）。…………（3）式中：——温场均匀性，单位为摄氏度（℃）；——各孔平均值的最大值，单位为摄氏度（℃）；——各孔平均值的最小值，单位为摄氏度（℃）。试验数据如表1所示。表1-1消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器1）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min119.8121.7120.1120.1121.2121.82min118.4121.0119.9121.5120.7122.03min119.5121.8119.8120.4120.9122.1平均值119.2121.5119.9120.6120.9122.0示值误差+0.7温场均匀性2.8表1-2消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器2）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min121.5121.4121.9120.1121.9120.12min121.4121.8121.8120.2121.8120.23min121.3121.6121.5119.9121.5119.9平均值121.4121.6121.7120.1121.7120.1示值误差-1.2温场均匀性0.6表1-3消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器3）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min120.0120.1121.7121.6120.7121.62min121.7119.9121.6121.5121.4121.73min120.9120.0121.4121.6120.8121.5平均值120.9120.0121.6121.6121.0121.6示值误差+1.1温场均匀性1.6表1-4消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器4）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min120.1119.8120.2120.3119.8120.22min120.0119.9120.1120.2119.8120.43min120.1119.9120.1119.9120.0120.0平均值120.1119.9120.1120.1119.9120.2示值误差-0.04温场均匀性0.3表1-5消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器5）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min120.2119.9120.5120.4120.3120.42min120.4119.8120.4120.5120.2120.23min120.1120.1120.6120.2120.0120.2平均值120.2119.9120.5120.4120.2120.3示值误差-0.24温场均匀性0.5表1-6消解器温度示值误差和温场均匀性（仪器6）单位：℃孔1孔2孔3孔4孔5孔61min120.5120.0120.4120.4120.4120.02min120.4119.8120.5120.1120.1119.93min121.0119.7120.3120.2120.3120.1平均值120.6119.8120.4120.2120.3120.0示值误差-0.22温场均匀性0.8根据3家实验室6台仪器的实验结果，示值误差在-0.24℃～+1.1℃之间，温场均匀性在0.3℃～2.8℃之间，根据实验数据结果最终确定消解温度示值误差±2℃；温场均匀性≤3℃。消解时间示值误差将消解器设置到消解时间（30min），当启动消解器定时功能时，同时启动秒表计时，当定时结束时，停止计时，重复测量3次，按公式（4）计算消解时间示值误差（）。QUOTEδt=t-tsts式中：——消解时间示值误差，单位为%；——消解时间三次测量平均值，单位为秒（s）；——消解时间设定值，单位为秒（s）。试验数据如表2所示。表2消解时间示值误差仪器1仪器2仪器3仪器4仪器5仪器6定时结束时间11801''180'1''1800''1801"1803"1816"定时结束时间21800''1802''1800''1800''1801"1816"定时结束时间31800''1802''1800''1801"1803"1817"平均值1800.3''1801.7''1800''1800.6"1802.3"1816.3"示值误差+0.02%+0.10%0.00%+0.03%+0.13%+0.90%根据3家实验室6台仪器的实验结果，时间示值误差在0%～+0.9%之间，根据实验数据结果最终确定消解器的消解时间示值误差±1%。线性按照仪器使用说明书，使用仪器对低中高浓度总磷标准溶液（至少5个浓度点）进行吸光度测定，平行测定3次，取其测定值的算术平均值，按照线性回归法求出工作曲线的线性相关系数。试验数据如表3所示。表3-1总磷快速测定仪线性测试数据（仪器1）0.0mg/L0.02mg/L0.05mg/L0.10mg/L0.50mg/L1.00mg/L3.00mg/L10.0000.0110.0300.0660.3340.6991.82320.0000.0130.0310.0650.3380.6991.95030.0000.0110.0350.0630.3370.7031.891平均值0.0000.0120.0320.0650.3360.7001.888相关系数0.999表3-2总磷快速测定仪线性测试数据（仪器2）0.0mg/L0.02mg/L0.05mg/L0.10mg/L0.50mg/L1.00mg/L3.00mg/L10.0000.0150.0300.0670.3450.6951.74620.0000.0120.0320.0650.3440.7001.71530.0000.0140.0340.0690.3460.6991.792平均值0.0000.0140.0320.0670.3450.6981.751相关系数0.995表3-3总磷快速测定仪线性测试数据（仪器3）0.0mg/L0.02mg/L0.05mg/L0.10mg/L0.50mg/L1.00mg/L3.00mg/L10.0000.0120.0320.0660.3460.6841.88220.0000.0100.0280.0530.3330.6791.68230.0000.0060.0270.0540.3360.6791.720平均值0.0000.0090.0290.0580.3380.6811.761相关系数0.997表3-4总磷快速测定仪线性测试数据（仪器4）0.0mg/L0.05mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.60mg/L0.80mg/L1.00mg/L10.0000.0310.0820.1690.2530.3250.40120.0000.0310.0830.1700.2520.3240.40030.0000.0310.0830.1690.2520.3250.400平均值0.0000.0310.0830.1690.2520.3250.400相关系数0.999表3-5总磷快速测定仪线性测试数据（仪器5）0.0mg/L0.05mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.60mg/L0.80mg/L1.00mg/L10.0000.0300.0860.1650.2550.3230.40120.0000.0310.0850.1660.2560.3250.40030.0000.0310.0860.1650.2560.3240.400平均值0.0000.0310.0860.1650.2560.3240.400相关系数0.999表3-6总磷快速测定仪线性测试数据（仪器6）0.0mg/L0.05mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.60mg/L0.80mg/L1.00mg/L10.0000.0300.0850.1650.2550.3260.40020.0000.0310.0850.1660.2540.3250.39930.0000.0310.0860.1660.2560.3250.399平均值0.0000.0310.0850.1660.2550.3250.399相关系数0.999表3-7总磷快速测定仪线性测试数据（仪器7）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L100.1060.2070.4090.517200.1050.2050.4100.510300.1070.2020.4080.510平均值00.1060.2050.4090.512相关系数0.999表3-8总磷快速测定仪线性测试数据（仪器8）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L10.0000.1050.2080.4050.50320.0000.1080.2080.3960.50430.0000.1080.2070.4030.503平均值0.0000.1070.2080.4010.503相关系数0.999表3-9总磷快速测定仪线性测试数据（仪器9）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L10.0000.1020.2080.3960.50620.0000.1040.2060.3980.50530.0000.1050.2080.4010.502平均值0.0000.1040.2070.3980.504相关系数0.999表3-10总磷快速测定仪线性测试数据（仪器10）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L10.0000.1020.2000.3980.49620.0000.1020.1980.4010.50230.0000.0980.2010.3990.498平均值0.0000.1010.2000.3990.499相关系数1.000表3-11总磷快速测定仪线性测试数据（仪器11）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L10.0000.1000.2010.4020.50320.0000.0990.1990.3990.50130.0000.0970.1970.3980.503平均值0.0000.0990.1990.4000.502相关系数1.000表3-12总磷快速测定仪线性测试数据（仪器12）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L10.0000.1010.2040.4050.50720.0000.0970.2050.4020.50530.0000.0970.2020.4040.503平均值0.0000.0980.2040.4040.505相关系数0.999表3-13总磷快速测定仪线性测试数据（仪器13）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L100.0960.2150.3910.51200.1010.2050.3960.512300.0980.210.3980.511平均值0.0000.0980.2100.3950.511相关系数0.999表3-14总磷快速测定仪线性测试数据（仪器14）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L100.0980.210.4020.515200.1010.2050.4090.52300.0980.2120.3980.515平均值0.0000.0990.2090.4030.517相关系数0.999表3-15总磷快速测定仪线性测试数据（仪器15）0.00mg/L0.100mg/L0.20mg/L0.40mg/L0.50mg/L100.1020.2110.410.515200.1010.2050.4050.505300.0990.2120.3980.51平均值0.0000.1010.2090.4040.510相关系数0.999由实验结果可知，3家实验室15台仪器的线性相关系数范围为0.995~1.000，根据试验结果确定总磷快速测定仪的线性相关系数应不小于0.995。稳定性该指标的提出参考了《JB/T12019—2014多参数食品现场快速检测仪通用技术条件》中规定的稳定性。在工作波长处，以蒸馏水为参比溶液，在30min内每隔5min测定1次蒸馏水吸光度值，取最大值与最小值之差。试验数据如表4所示。表4总磷快速测定仪稳定性测试数据0min5min10min15min20min25min30min最大值-最小值仪器10.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000仪器20.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000仪器30.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000仪器40.0000.0000.0010.0010.0010.0010.0010.001仪器50.0000.0000.0010.0010.0010.0010.0020.002仪器60.0000.0010.0010.0020.0020.0030.0030.003仪器70.0000.0000.0000.0000.0000.0010.0010.001仪器80.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0010.001仪器90.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0000.000仪器100.0000.0000.0000.0010.0010.0010.0010.001仪器110.0000.0000.0000.0000.0010.0010.0020.002仪器120.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0010.001仪器130.0000.0000.0000.0030.0030.0040.0050.005仪器140.0000.0000.0000.0000.0010.0010.0020.002仪器150.0000.0000.0000.0000.0000.0000.0010.001由实验结果可知，3家实验室15台仪器稳定性在0.000～0.005之间，根据实验数据结果最终确定总磷快速测定仪的稳定性为30min内蒸馏水吸光度的变化不大于0.010。示值误差测试仪器量程上限值的20%、50%、80%的试样溶液，分别测量3次，按公式（5）计算示值误差（），取绝对值最大者。…………（5）式中：——仪器示值误差；——3份标准溶液测定结果的算术平均值，单位为毫克每升（mg/L）；——标准物质的标准值，单位为毫克每升（mg/L）。试验数据如表5所示。表5-1示值误差测试数据（仪器1）标液0.50mg/L1.5mg/L2.50mg/L10.511.582.4420.511.572.5730.511.552.68平均值0.511.572.56示值误差0.00%+4.60%+2.40%表5-2示值误差测试数据（仪器2）标液0.50mg/L1.5mg/L2.50mg/L10.511.562.5720.501.532.4730.501.562.45平均值0.501.502.50示值误差0.00%0.00%0.00%表5-3示值误差测试数据（仪器3）标液0.50mg/L1.5mg/L2.50mg/L10.501.522.4220.501.522.3530.501.502.32平均值0.501.512.36示值误差0.00%+0.60%-5.60%表5-4示值误差测试数据（仪器4）标液0.20mg/L0.50mg/L0.80mg/L10.2100.5100.82520.2050.5200.82430.2060.5150.816平均值0.2070.5150.822示值误差+3.50%+3.00%+2.75%表5-5示值误差测试数据（仪器5）标液0.20mg/L0.50mg/L0.80mg/L10.2050.5120.82020.2060.5060.82330.2100.5090.815平均值0.2070.5090.819示值误差+3.50%+1.80%+2.38%表5-6示值误差测试数据（仪器6）标液0.20mg/L0.50mg/L0.80mg/L10.2110.5090.82120.2050.5040.82530.2120.5060.816平均值0.2090.5060.821示值误差+4.50%+1.20%+2.63%表5-7示值误差测试数据（仪器7）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2070.4130.61920.2060.4140.61930.2070.4130.619平均值0.2070.4130.619示值误差+3.50%+3.25%+3.17%表5-8示值误差测试数据（仪器8）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2060.4130.61920.2060.4130.62030.2060.4140.619平均值0.2060.4130.619示值误差+3.00%+3.25%+3.17%表5-9示值误差测试数据（仪器9）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2060.4130.61920.2060.4130.61930.2060.4140.619平均值0.2060.4130.619示值误差+3.00%+3.25%+3.17%表5-10示值误差测试数据（仪器10）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2030.4100.61320.2040.4100.61330.2030.4100.613平均值0.2030.4100.613示值误差+1.50%+2.50%+2.17%表5-11示值误差测试数据（仪器11）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2060.4150.62220.2060.4150.62230.2060.4150.622平均值0.2060.4150.622示值误差+3.00%+3.75%+3.67%表5-12示值误差测试数据（仪器12）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2050.4130.61920.2050.4130.62030.2050.4130.619平均值0.2050.4130.619示值误差+2.50%+3.25%+3.17%表5-13示值误差测试数据（仪器13）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2070.4150.61920.2060.4150.61930.2070.4150.619平均值0.2070.4150.619示值误差+3.50%+3.75%+3.17%表5-14示值误差测试数据（仪器14）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2080.4130.61920.2080.4130.62030.2080.4140.619平均值0.2080.4130.619示值误差+4.00%+3.25%+3.17%表5-15示值误差测试数据（仪器15）标液0.200mg/L0.400mg/L0.600mg/L10.2070.4130.61920.2060.4130.62030.2070.4130.619平均值0.2070.4130.619示值误差+3.50%+3.25%+3.17%根据3家实验室15台仪器的实验结果，示值误差在-5.6%～+4.6%之间，根据实验数据结果最终确定总磷快速测定仪的示值误差不超过±10%。重复性测试仪器量程上限值50%的试样溶液，分别测量7次，按公式（6）计算相对标准偏差（）即为仪器的重复性，取绝对值最大者。…………(6)式中：——相对标准偏差；——第次的测定结果，单位为毫克每升（mg/L）；——7份标准溶液测定结果的算术平均值，单位为毫克每升（mg/L）；——测定次数。试验数据如表6所示。仪器编号表6-1重复性测试数据仪器编号序号序号仪器1（1.50mg/L）仪器2（1.50mg/L）仪器3（1.50mg/L）11.581.561.5221.571.531.5231.551.561.5041.591.571.5451.601.601.5961.591.571.5371.501.561.54平均值1.571.561.53重复性2.19%1.32%1.84%仪器编号表6-2重复性测试数据仪器编号仪器编号仪器编号序号仪器编号仪器编号序号仪器4（0.50mg/L）仪器5（0.50mg/L）仪器6（0.50mg/L）10.5100.5120.50920.5200.5060.50430.5150.5090.50640.5050.5150.50250.5080.5120.50860.5100.5070.51070.5060.5060.515平均值0.5110.5100.508重复性1.04%0.69%0.84%仪器编号表6-3重复性测试数据仪器编号序号序号仪器7（0.40mg/L）仪器8（0.40mg/L）仪器9（0.40mg/L）10.4130.4130.41320.4140.4130.41430.4130.4140.41440.4130.4130.41350.4130.4130.41360.4130.4130.41370.4140.4130.413平均值0.4130.4130.413重复性0.12%0.09%0.09%仪器编号表6-4重复性测试数据仪器编号序号序号仪器10（0.40mg/L）仪器11（0.40mg/L）仪器12（0.40mg/L）10.4100.4150.41320.4100.4150.41330.4100.4150.41340.4100.4150.41350.4100.4150.41360.4090.4150.41370.4100.4150.413平均值0.4100.4150.413重复性0.09%0.00%0.00%仪器编