《高通量pH值自动检测设备技术要求》

ICSXX.XXX.XX

CCSXX

T/SITA

团体标准

T/SITAXXX—XXXX

高通量pH值自动检测设备技术要求

TechnicalrequirementsforautomaticpHdetectionequipment

（征求意见稿）

在提交反馈意见时，请将您知道的相关专利连同支持性文件一并附上。

XXXX-XX-XX发布XXXX-XX-XX实施

山东省检验检测协会发布

T/SITAXXX—XXXX

高通量pH值自动检测设备技术要求

1范围

本文件规定了高通量pH值自动检测设备的工作原理和主要结构、要求、试验方法、检验规则、标志、

包装、运输和贮存。

本文件适用于可同时测定多个pH值的自动检测设备的制造和检测评估。

2规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，

仅该日期对应的版本适用于本文件；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

文件。

GB/T191包装储运图示标志

GB/T9969工业产品使用说明书总则

GB/T13306标牌

GB/T14436工业产品保证文件总则

HJ/T96-2003pH水质自动分析仪技术要求

3术语和定义

本文件没有需要界定的术语和定义。

4工作原理和主要结构

4.1工作原理

高通量pH值检测设备利用并行电极传感测量氢离子浓度产生的电位差，并通过三点校准法建立标准

曲线，经ADC模块转换信号输出数字pH值，结合温度补偿修正数据，实现多通道高效检测。设备开机后

先进行三点pH的标定，标定完成后进行检测。检测时通过水泵向装有样品的烧杯中注入固定量的纯水，

并通过上位机设置转子的搅拌时间和样品的静置时间，确保样品和水充分融合，使得检测结果更加精准。

4.2主要结构

高通量pH值自动检测设备系统结构如图1所示，高通量pH值自动检测设备的功能由硬件和软件协同

完成，并可以与制造装备、控制系统互联协同，通过检测技术、信息技术、智能技术与制造工艺深度融

合与分析应用，在整个高通量pH值自动检测设备使用过程中要充分考虑功能安全、数据安全等安全问题。

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电源模块

存储模块

冲洗模块

人机交互模块控制器吹干模块

注水模块

温度补偿传感器pH检测模块电机驱动模块

结果输出模块步进电机

设备功能由硬件+软件协同实现

图1高通量pH值自动检测设备系统结构图

高通量pH值自动检测设备物理结构模型由电源模块、pH检测模块、电机驱动模块、冲洗与吹干模块、

注水模块、人机交互模块、存储模块等组成。具体包括：

a)电源模块。给设备提供电能，使设备能够正常运行；

b)pH检测模块。包括pH探头和采集传感器模块，pH探头获得水中H离子浓度再由采集传感器模块计

算得到具体pH值；

c)电机驱动模块。包括步进电机驱动器和步进电机，驱动器控制步进电机实现精确的距离控制；

d)冲洗与吹干模块。包括冲洗槽和吹干槽。冲洗通过水泵把水由地面压到冲洗槽中通过槽口将水

释放出来对pH探头进行冲洗；吹干槽连接电磁阀和压力罐，通过开关电磁阀进行释放压力罐中的气体对

pH探头进行吹干；

e)注水模块。通过蠕动泵进行纯水的注射；

f)人机交互模块。支持人机交互接口便于现场配置与操作；

g)存储模块。下位机检测得到的数据发给上位机，并由上位机生成相关文件保存到电脑中。

5性能要求

5.1高通量pH值自动检测设备性能应满足表1的技术要求。

表1高通量pH值自动检测设备性能指标

项目技术要求试验方法

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加液体积准确性，mL±1.07.1

搅拌速率范围，转/分钟0～3007.2

重复性±0.17.3

漂移（pH=9.18、6.86、4.01）±0.17.4

响应时间，min0.5min7.5

温度补偿精度，℃±0.17.6

5.2系统具有设定、校对、断电保护、来电恢复、故障报警功能，以及时间、参数显示功能，包括年、

月、日和时、分以及测量值等。

6仪器构造

6.1加液装置

加液体积可调节，材料需采用聚四氟乙烯等抗腐蚀材料。

6.2搅拌装置

可进行自动搅拌，且搅拌速率可调节。

6.3自动校准单元及检测装置

6.3.1自动校准单元

6.3.1.1玻璃电极。

6.3.1.2参比电极。

6.3.1.3温度补偿传感器指铂镍热电耦等温度传感器。

6.3.1.4电极支持部分指固定电极的电极套管，由不锈钢、硬质聚氯乙烯、聚丙烯等不受试样侵蚀的

材质构成。

6.3.1.5校正可将电极分别浸入pH=9.18、pH=6.86、pH=4.01的标准液，并显示值为pH标准液的值。

6.3.2检测装置

检测装置可同时容纳至少15个样品的检测位，测定时可同时测定至少3个检测位的样品。测定前，

交替调节pH=9.18、pH=6.86、pH=4.01的3种标准溶液，调节至显示值与标准液的测定值之差在±0.1以

内方可进行检测。

6.4自动清洗装置

采用水等流体自动清洗电极。

6.5数据传输装置

有完整的数据采集、传输系统。

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7性能试验方法

7.1加液体积准确性

启动加液装置，连续加液6次，使用已检定的量器分别测量6次的加液体积，所测量的6次体积与设

定体积的允许最大差值应＜1.0mL。

7.2搅拌速率范围

启动搅拌装置，搅拌速率可在0～300转/分钟内进行调节。

7.3重复性

将电极浸入pH=4.01的标准液中，连续测定7次。求出各测定值与平均值之间的最大差值，即为重复

性。

7.4漂移(pH=9.18、pH=6.86、pH=4.01)

将电极依次侵入pH=9.18、pH=6.86、pH=4.01的标准溶液中，读取3min后的测量值为初始值，连续

测定24h。依次与初始值比较，计算该段时间内的最大变化数值。

7.5响应时间

将电极从pH=6.86的标准液移入pH=4.01的标准液中，记录测定值达到pH=4.01时所需时间。

7.6温度补偿精度

将玻璃电极依次浸入pH=9.18、pH=4.01的标准液中，在10℃～35℃之间以每隔1h变化5℃的方式改

变液温，并测定pH值。计算各测量值与相应温度下pH=9.18、pH=4.01标准溶液的标准pH值之差。

8检验规则

8.1检验分类

出厂检验、交付检验。

8.2出厂检验

出厂检验项目为加液体积准确性、搅拌速率范围和重复性。

8.3交付检验

设备交付时应进行交付检验，检验项目见第5章。

8.4判定规则

出厂检验时，加液体积准确性、搅拌速率范围和重复性检验均合格，则该产品为出厂合格，否则该

产品为出厂不合格。

交付检验时，第5章中所有项目均检验合格，则该产品为交付合格，否则该产品为交付不合格。

9标志、包装、运输和贮存

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9.1标志

9.1.1每台产品应在明显部位固定标牌，标牌应符合GB/T13306的规定，内部应包括:

a）产品型号、名称；

b）制造厂名称、地址；

c）主要技术参数、执行标准编号；

d）出厂编号；

e）出厂日期。

9.1.2产品包装储运标志应符合GB/T191的规定。

9.1.3运输包装收发货标志应符合GB/T9969的规定。

9.2包装

产品包装前，应对外露零件、涂镀件进行防锈处理。

产品分箱包装，每个包装箱应编有序号。不能倒放和易碎部件应有明显标志，技术文件放在第一包

装箱内。技术文件应至少包括:

a)产品合格证，产品合格证的编写应符合GB/T14436的规定；

b)使用说明书，使用说明书的编写应符合GB/T9969的规定；

c)装箱单。

若贮存期超过1年，出厂广前应开箱检查，发现产品包装不符合有关规定时，应重新进行包装。

9.3运输

产品运输过程中应保持竖直状态，禁止倒放。

9.4贮存

产品应贮存在干燥、通风的地方，避免受潮。

10电气安全要求

10.1基本要求

电气设备可在-25℃~+55℃范围内运输和存放，并能经受70℃（≤24h）短期运输。具有防潮、防振、

抗冲击措施。应符合GB/T5226.1的规定。

10.2电源

使用交流电源，在电压和频率等要求上应符合GB/T5226.1的规定。

10.3导线和电缆选择

使用铜导线，在各项参数上应符合GB/T5226.1的规定。

10.4配线技术

电路连接牢固，应符合GB/T5226.1的规定。

10.5电气设备的保护

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a)电流保护，应符合GB/T5226.1的规定。

b)过热保护，应符合GB/T5226.1的规定。

c)电动机保护，应符合GB/T5226.1的规定。

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参考文献

[1]HJ/TpH水质自动分析仪技术要求

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山东省检验检测协会团体标准编制说明

（征求意见稿）

一、工作简况

（一）任务来源

按照《山东省检验检测协会关于下达2025年第三批团

体标准制修订计划的通知》安排，制定团体标准高通量pH

值自动检测设备技术要求（立项编号：SITA2025024），该

标准由山东省检验检测协会归口管理，山东省产品质量检验

研究院负责牵头制订。

（二）起草单位、起草人

标准起草单位：山东省产品质量检验研究院、山东大学、

遨博（山东）智能机器人有限公司。

标准起草人：张娟、刘倩倩、李宝君、刘爽、孙文丹、

赵丽芳、商姗姗、于晓菲、张开亮、朱海荣、王艳红、高培

庆。

（三）起草过程

1.成立标准起草工作组（2025年5月）

为了推动标准制定，山东省产品质量检验研究院作为牵

头单位成立了高通量pH值自动检测设备技术要求标准起草

工作组，筹备标准研究工作。工作组在查阅国内外相关政策

法规、检测方法和标准以及安全风险评估情况，并收集了相

关标准信息后，确定了整体工作方案。

2.标准预研（2025年7月-2025年10月）

1

标准起草工作组开展了标准调研和草案编制工作,通过

查阅文献资料、企业调研、专家咨询等方式，开展标准需求

调研，形成标准起草工作组讨论稿和团体标准项目建议书。

3.标准立项（2025年11月）

2025年11月1日，山东省检验检测协会组织专家对该

团体标准进行了立项论证，专家听取了项目汇报，审阅了申

报材料，一致同意该标准作为山东省检验检测协会团体标准

予以立项。

4.形成标准草案（2025年11月-2025年12月）

2025年11月至12月，标准起草工作组进行资料调研与

收集，包括国家及行业有关政策法规、国内肥料产业现状调

研及现有国家标准、行业标准等，形成标准草案；

5.形成征求意见稿（2025年11月-2026年1月）

多次召开工作组讨论会，对标准文本草案和编制说明进

行编写，形成了征求意见稿。

二、标准制定背景、目的和意义

土壤、肥料等产品中pH检测流程繁琐，人工检测时间

长、效率低。针对pH检测，研发高通量pH快速检测装备，

该装备可以进行批量检测，每次检测后可快速清洗检测工具，

避免造成结果误差，实现快速批量检测，提高检测效率，有

效降低检测时间，提高检测的精准度。

本标准的制定依靠山东省重大创新工程项目“土壤和肥

料全流程柔性检测关键技术开发与装备开发与示范应用”，

已完成高通量pH值自动检测设备的设计及制造。通过该标

2

准的制定，有效推动土壤和肥料的智能快速检测技术应用推

广。

三、标准主要技术内容

（一）标准编制原则

1.合规性：严格遵循国家相关法律法规、行业规范、以

及强制性标准要求，确保标准内容合法合规，保证标准的实

施不会引发法律风险。

2.科学性：以科学理论和实践经验为基础，通过广泛的

调研和深入的分析，确保标准中的技术指标、方法和流程具

有科学依据。

3.先进性：积极借鉴国内外先进的标准和技术成果，结

合行业发展趋势和市场需求，使标准具有一定的前瞻性和先

进性。

4.实用性：充分考虑标准的可操作性和实用性，使标准

内容易于理解和执行。

5.协调性：标准起草过程中注重与相关标准的协调统一，

避免标准之间的冲突和矛盾。

6.规范性：根据山东省检验检测协会团体标准管理办法

规定的程序制定，按照GB/T1“标准化工作导则”系列标准、

GB/T20001“标准编写规则”系列标准、GB/T20002“标准中特

定内容的起草”系列标准、GB/T20003.1《标准制定的特殊程

序第1部分：涉及专利的标准》、GB/T20004.1《团体标准

化第1部分：良好行为指南》相关规定规范起草。

7.开放性：标准的编制过程应保持开放透明，广泛征求

3

各方面的意见和建议。

（二）主要技术内容

本标准主要内容包括高通量pH值自动检测设备的工作

原理和主要结构、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、

运输和贮存。适用于pH值自动检测设备的制造和检测评估。

本标准明确了高通量pH值自动检测设备材料要求，加

液系统、搅拌系统、自动校准和检测系统的指标要求。

（三）确定依据

通过全国团体标准信息平台检索，目前尚无关于检验检

测自动检测设备的团体标准；通过全国标准信息公告服务平

台检索，目前除水质自动分析设备已有自动分析仪技术要求

外，尚无其他pH、氮、磷、有机质、土壤前处理等智能化

自动检测设备的技术要求。本标准将与土壤全自动前处理设

备、颜色自动识别滴定仪、智能定容设备等自动化设备分别

制定相关技术要求，形成智能化、自动化检验检测设备的技

术要求体系，推动我国检验检验行业高速、高质量发展。

（四）标准验证

本标准主要技术要求有加液体积准确性、搅拌速率范围、

重复性、漂移（pH=9.18、6.86、4.01）、响应时间、温度补

偿精度，验证结果如下：

（1）加液体积准确性

启动加液装置，依次分别设置加液体积为100.0mL和

250.0mL，各连续加液6次，使用已检定的100mL和250mL

4

量筒，测量6次的加液体积，所测量的6次体积与设定体积

的最大差值小于1.0mL。结果见表1。

表1加液体积准确性验证结果

设置加液体实际测量加最大差值设置加液实际测量加最大差值

序号

积（mL）液体积（mL）（mL）体积（mL）液体积（mL）（mL）

1100.0100.50.5250.0250.50.5

2100.099.8-0.2250.0250.20.2

3100.0100.80.8250.0249.5-0.5

4100.0100.50.5250.0249.8-0.2

5100.099.6-0.4250.0250.80.8

6100.0100.40.4250.0249.5-0.5

（2）搅拌速率范围

启动搅拌装置，分别设置搅拌速率，可实现搅拌速率在

0～300转/分钟内进行调节。

（3）重复性

将电极浸入pH=4.01的标准液中，连续测定7次结果，重

复性验证结果见表2。

表2重复性验证结果

序号标准液测定结果最大差值

14.013.97-0.04

24.014.050.04

34.013.99-0.02

44.014.070.06

54.014.030.02

64.013.98-0.03

74.014.050.04

（4）漂移（pH=9.18、6.86、4.01）

将电极依次侵入pH=9.18、pH=6.86、pH=4.01的标准溶

液中，读取3min后的测量值为初始值，连续测定24h。依次

与初始值比较，计算该段时间内的最大变化数值。漂移验证

结果见表3。

5

表3漂移验证结果

标准溶液标准溶液初始值最大变化值漂移值

9.189.189.15-0.03

6.866.886.930.05

4.014.043.98-0.06

（5）响应时间

将电极从pH=6.86的标准液移入pH=4.01的标准液中，记

录测定值达到pH=4.01时所需时间。重复测定6次，均能在

0.5min中内响应。响应时间验证结果见表4。

表4响应时间验证结果

序号响应时间（min）

10.4

20.2

30.3

40.2

50.2

60.3

（6）温度补偿精度

将玻璃电极依次浸入pH=9.18、pH=4.01的标准液中，在

10℃～35℃之间以每隔1h变化5℃的方式改变液温，并测定

pH值。计算各测量值与相应温度下pH=9.18、pH=4.01标准溶

液的标准pH值之差。温度补偿精度验证结果见表5。

表5温度补偿精度验证结果

温度实际测量标准溶实际测量

序号