ISO 15839:2003

Water quality — On-line sensors/analysing equipment for water — Specifications and performance tests

ISO 15839:2003 describes the performance testing of on-line sensors/analysing equipment for water. The standard is applicable to most sensors/analysing equipment, but it is recognized that, for some sensors/analysing equipment, certain performance tests cannot be carried out. This International Standard defines an on-line sensor/analysing equipment for water quality measurements; defines terminology describing the performance characteristics of on-line sensors/analysing equipment; specifies the test procedures (for laboratory and field) to be used to evaluate the performance characteristics of on-line sensors/analysing equipment.

Qualité de l'eau — Matériel d'analyse/capteurs directs pour l'eau — Spécifications et essais de performance

L'ISO 15839:2003 décrit l'essai de performance du matériel d'analyse/capteurs directs dans l'eau. Elle s'applique à la plupart des matériels d'analyse/capteurs directs; toutefois, il est admis que, pour quelques matériels d'analyse/capteurs directs, certains essais de performance ne peuvent être réalisés. L'ISO 15839:2003 définit le matériel d'analyse/capteurs directs permettant de mesurer la qualité de l'eau, définit la terminologie décrivant les caractéristiques de fonctionnement du matériel d'analyse/capteurs directs et spécifie les procédures d'essai (en laboratoire et sur le terrain) à suivre pour évaluer les caractéristiques de fonctionnement du matériel d'analyse/capteurs directs.

General Information

• Status: Published
• Publication Date: 21-Oct-2003
• ICS: 13.060.01 - Water quality in general
• ICS: 13.060.45 - Examination of water in general
• Technical Committee: ISO/TC 147 - Water quality
• Drafting Committee: ISO/TC 147 - Water quality
• Current Stage: 9020 - International Standard under periodical review
• Start Date: 15-Oct-2024
• Completion Date: 15-Oct-2024

Standards Content (Sample)

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 15839
First edition
2003-10-15
Water quality — On-line
sensors/analysing equipment for water —
Specifications and performance tests
Qualité de l'eau — Matériel d'analyse/capteurs directs pour l'eau —
Spécifications et essais de performance

Reference number
©
ISO 2003
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Published in Switzerland
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Contents Page
Foreword. iv
1 Scope. 1
2 Normative references . 1
3 Terms and definitions. 2
4 Determining on-line sensor/analysing equipment performance characteristics — An
overview. 7
5 Determination of performance characteristics in the laboratory. 8
6 Determining performance characteristics in the field. 15
Annex A (informative) Manufacturer/supplier information. 20
Annex B (informative) On-line measurement chains . 22
Annex C (informative) Recommended test bench facilities . 23
Annex D (informative) Scheduling of tests . 26
Annex E (informative) Examples of test reports. 28
Bibliography . 30

Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies
(ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO
technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been
established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and
non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the
International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards
adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an
International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent
rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15839 was prepared by Technical Committee ISO/TC 147, Water quality.

iv © ISO 2003 — All rights reserved

INTERNATIONAL STANDARD ISO 15839:2003(E)

Water quality — On-line sensors/analysing equipment for
water — Specifications and performance tests
WARNING — Persons using this International Standard should be familiar with normal laboratory
practice. This standard does not purport to address all of the safety problems, if any, associated with
its use. It is the responsibility of the user to establish appropriate safety and health practices and to
ensure compliance with any national regulatory conditions.
1 Scope
This International Standard describes the performance testing of on-line sensors/analysing equipment for
water. The standard is applicable to most sensors/analysing equipment, but it is recognized that, for some
sensors/analysing equipment, certain performance tests cannot be carried out. This International Standard
 defines an on-line sensor/analysing equipment for water quality measurements;
 defines terminology describing the performance characteristics of on-line sensors/analysing equipment;
 specifies the test procedures (for laboratory and field) to be used to evaluate the performance
characteristics of on-line sensors/analysing equipment.
2 Normative references
The following referenced documents are indispensable for the application of this document. For dated
references, only the edition cited applies. For undated references, the latest edition of the referenced
document (including any amendments) applies.
ISO 5725-1:1994, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 1: General
principles and definitions
ISO 6879:1995, Air quality — Performance characteristics and related concepts for air quality measuring
methods
ISO 8466-1:1990, Water quality — Calibration and evaluation of analytical methods and estimation of
performance characteristics — Part 1: Statistical evaluation of the linear calibration function
ISO/TR 13530:1997, Water quality — Guide to analytical quality control for water analysis
3 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
3.1
accepted reference value
value that serves as an agreed reference value for comparison, and which is derived as:
a) an assigned or certified value based on experimental work of some national or international organization;
b) a consensus or certified value based on collaborative experimental work;
c) a theoretical or established value based on scientific principles;
d) when a), b) and c) are not available, the expectation of the (measurable) quantity, i.e. the mean of a
number of measurements.
[Adapted from ISO 5725-1:1994]
3.2
accuracy
closeness of agreement between a measured value and the accepted reference value
NOTE The term accuracy, when applied to a set of measured values, involves a combination of random components
and a common systematic error or bias component.
[Adapted from ISO 5725-1:1994]
3.3
analytical chain
set of instruments and actions covering all the steps involved in determining a reference value in a field test,
including sampling, fractioning, conditioning, storage and transportation of the sample to the laboratory for
analysis
3.4
availability
〈measurement chain〉 percentage of the full measurement period during which the measurement chain is
available for making measurements
NOTE The full measurement period is the period which includes all specified automatic or manual maintenance
operations at least once
cf. up-time (3.42)
3.5
bias
consistent deviation of the measured value from an accepted reference value
NOTE Bias is the total systematic error as contrasted to random error. There may be one or more systematic error
components contributing to the bias. A larger systematic difference from the accepted reference value is reflected by a
larger bias value.
[Adapted from ISO 5725-1:1994]
3.6
blank solution
solution, free of determinand, to which the on-line sensor/analysing equipment is exposed in the same way as
calibration or sample solutions
NOTE The value of the measurement is known as the “blank value”.
2 © ISO 2003 — All rights reserved

3.7
calibration solution
solution containing a substance or mixture of substances giving a defined value of the determinand and used
for calibration of the on-line sensor/analysing equipment
cf. reference material (3.30)
3.8
calibration procedure
set of operations that establishes, under specified conditions, the relationship between the amount or quantity
of calibrant and the response indicated by the on-line sensor/analysing equipment
3.9
coefficient of variation
ratio of the standard deviation of the on-line sensor/analysing equipment to the mean of the working range of the
equipment
[Adapted from ISO 8466-1:1990]
3.10
day-to-day repeatability
precision under day-to-day repeatability conditions
3.11
day-to-day repeatability conditions
conditions whereby independent test results are obtained with the same method on identical test items in the
same laboratory by the same operator using the same equipment and reagents over several days
3.12
delay time
time interval between the instant when the on-line sensor/analysing equipment is subjected to an abrupt
change in determinand value and the instant when the readings pass (and remain beyond) 10 % of the
difference between the initial and final value of the abrupt change
NOTE For on-line sensor/analysing equipment with a sample-handling system the delay time frequently depends on
the time needed to convey the sample from the sampling point to the analyser inlet.
cf. response time (3.33)
3.13
determinand
property/substance that is required to be measured and to be reflected by/present in a calibration solution
3.14
fall time
difference between the response time and the delay time when the abrupt change in determinand value is
negative
cf. delay time (3.12) and response time (3.33)
3.15
interference
undesired output signal caused by a property(ies)/substance(s) other than the one being measured
[ASTM D 3864-96]
3.16
interferent
component of the sample, excluding the determinand, that affects the output signal
3.17
limit of detection
LOD
lowest value, significantly greater than zero, of a determinand that can be detected
3.18
limit of quantification
LOQ
lowest value of a determinand that can be determined with an acceptable level of accuracy and precision
3.19
linearity
condition in which measurements made on calibration solutions having determinand values spanning the
stated range of the on-line sensor/analysing equipment have a straight-line relationship with the calibration
solution determinand values
3.20
long-term drift
slope of the regression line derived from a series of differences between reference and measurement values
obtained during field testing, expressed as a percentage of the working range over a 24 h period
3.21
lowest detectable change
LDC
smallest significantly measurable difference between two measurements
3.22
period between maintenance operations
time between successive maintenance operations on the measurement chain
NOTE The shortest period between maintenance operations will typically be of the order of a few hours (between two
automatic rinse operations). The longest period between maintenance operations will typically be of the order of a few
months (between services).
3.23
measurement
mean value of at least 10 consecutive readings
cf. reading (3.29)
3.24
measurement chain
set of instruments and actions that covers all the steps involved in measuring a determinand, including the on-
line sensor/analysing equipment, sampling and pretreatment, transportation and storage of the sample
3.25
memory effect
temporary or permanent dependence of readings on one or several previous values of the determinand
[Adapted from ISO 6879:1995]
3.26
on-line sensor/analysing equipment
automatic measurement device which continuously (or at a given frequency) gives an output signal
proportional to the value of one or more determinands in a solution which it measures (see Annex B)
3.27
performance characteristics
set of parameters describing the performance of the on-line sensor/analysing equipment and measurement
chain
4 © ISO 2003 — All rights reserved

3.28
precision
the closeness of agreement between independent measured values obtained under stipulated conditions
NOTE 1 Precision depends only on the distribution of random errors and does not relate to the true value or the
specified value.
NOTE 2 The measure of precision is usually expressed in terms of imprecision and computed as a standard deviation
of the test results. Less precision is reflected by a larger standard deviation.
[Adapted from ISO 5725-1:1994]
3.29
reading
manual or automatic registration of the on-line sensor/analysing equipment response
NOTE Readings are taken with a frequency which depends on the dynamics of the on-line sensor/analysing
equipment (i.e. on the response time — see 3.33 and 5.1.2).
3.30
reference material
substance, or mixture of substances, th
...

NORME ISO
INTERNATIONALE 15839
Première édition
2003-10-15
Qualité de l'eau — Matériel
d'analyse/capteurs directs pour l'eau —
Spécifications et essais de performance
Water quality — On-line sensors/analysing equipment for water —
Specifications and performance tests

Numéro de référence
©
ISO 2003
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Tel. + 41 22 749 01 11
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E-mail [e-mail]
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Publié en Suisse
ii © ISO 2003 — Tous droits réservés

Sommaire Page
Avant-propos. iv
1 Domaine d'application. 1
2 Références normatives. 1
3 Termes et définitions . 2
4 Détermination des caractéristiques de fonctionnement du matériel d’analyse/capteur
direct — Vue d’ensemble . 7
5 Détermination des caractéristiques de fonctionnement en laboratoire. 8
6 Détermination des caractéristiques de fonctionnement sur le terrain. 16
Annexe A (informative) Informations fournies par le fabricant/fournisseur . 21
Annexe B (informative) Chaînes de mesurage direct . 23
Annexe C (informative) Installations du banc d’essai recommandées. 24
Annexe D (informative) Programmation des essais . 27
Annexe E (informative) Exemples de rapports d’essai. 29
Bibliographie . 31

Avant-propos
L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes nationaux de
normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est en général confiée
aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le droit de faire partie du
comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales, gouvernementales et non
gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux. L'ISO collabore étroitement avec
la Commission électrotechnique internationale (CEI) en ce qui concerne la normalisation électrotechnique.
Les Normes internationales sont rédigées conformément aux règles données dans les Directives ISO/CEI,
Partie 2.
La tâche principale des comités techniques est d'élaborer les Normes internationales. Les projets de Normes
internationales adoptés par les comités techniques sont soumis aux comités membres pour vote. Leur
publication comme Normes internationales requiert l'approbation de 75 % au moins des comités membres
votants.
L'attention est appelée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de
droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable de ne
pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence.
L'ISO 15839 a été élaborée par le comité technique ISO/TC 147, Qualité de l'eau.
iv © ISO 2003 — Tous droits réservés

NORME INTERNATIONALE ISO 15839:2003(F)

Qualité de l'eau — Matériel d'analyse/capteurs directs pour
l'eau — Spécifications et essais de performance
AVERTISSEMENT — Il convient que l’utilisateur de la présente Norme internationale connaisse bien
les pratiques courantes de laboratoire. La présente Norme internationale n'est pas censée aborder
tous les problèmes de sécurité qui sont, le cas échéant, liés à son utilisation. Il incombe à l’utilisateur
d’établir des pratiques appropriées en matière d’hygiène et de sécurité, et de s’assurer du respect de
la réglementation nationale en vigueur.
1 Domaine d'application
La présente Norme internationale décrit l’essai de performance du matériel d’analyse/capteurs directs dans
l’eau. Elle s’applique à la plupart des matériels d’analyse/capteurs directs; toutefois, il est admis que, pour
quelques matériels d’analyse/capteurs directs, certains essais de performance ne peuvent être réalisés. La
présente Norme internationale
 définit le matériel d’analyse/capteurs directs permettant de mesurer la qualité de l’eau;
 définit la terminologie décrivant les caractéristiques de fonctionnement du matériel d’analyse/capteurs
directs;
 spécifie les procédures d’essai (en laboratoire et sur le terrain) à suivre pour évaluer les caractéristiques
de fonctionnement du matériel d’analyse/capteurs directs.
2 Références normatives
Les documents de référence suivants sont indispensables pour l'application du présent document. Pour les
références datées, seule l'édition citée s'applique. Pour les références non datées, la dernière édition du
document de référence s'applique (y compris les éventuels amendements).
ISO 5725-1:1994, Exactitude (justesse et fidélité) des résultats et méthodes de mesure — Partie 1: Principes
généraux et définitions
ISO 6879:1995, Qualité de l'air — Caractéristiques de fonctionnement et concepts connexes pour les
méthodes de mesurage de la qualité de l'air
ISO 8466-1:1990, Qualité de l'eau — Étalonnage et évaluation des méthodes d'analyse et estimation des
caractères de performance — Partie 1: Évaluation statistique de la fonction linéaire d'étalonnage
ISO/TR 13530:1997, Qualité de l'eau — Guide de contrôle qualité analytique pour l'analyse de l'eau
3 Termes et définitions
Pour les besoins du présent document, les termes et définitions suivants s'appliquent.
3.1
valeur de référence acceptée
valeur servant de valeur de référence convenue pour la comparaison, cette valeur étant
a) une valeur affectée ou certifiée basée sur les travaux de recherche d’un organisme national ou
international;
b) une valeur consensuelle ou certifiée basée sur des travaux de recherche menés en collaboration;
c) une valeur théorique ou établie basée sur des principes scientifiques;
d) lorsque les valeurs décrites aux points a), b) et c) ne sont pas disponibles, la valeur probable de la
grandeur (mesurable), c’est-à-dire la moyenne d’un certain nombre de mesures.
[Adaptée de l’ISO 5725-1:1994]
3.2
exactitude
proche degré de concordance entre une valeur mesurée et la valeur de référence acceptée
NOTE Lorsqu’il s’applique à un ensemble de valeurs mesurées, le terme «exactitude» implique une combinaison de
composantes aléatoires et une composante de biais ou d’erreur systématique commune.
[Adaptée de l’ISO 5725-1:1994]
3.3
chaîne d’analyse
ensemble d’instruments et d’actions couvrant toutes les étapes, comprenant l'échantillonnage, le
fractionnement, le conditionnement, le stockage et le transport de l'échantillon jusqu’au laboratoire pour
analyse, impliquées dans la détermination d’une valeur de référence dans le cadre de l’essai sur le terrain
3.4
disponibilité
〈chaîne de mesurage〉 pourcentage d’une période de mesurage complète durant laquelle la chaîne de
mesurage est en état d’accomplir sa fonction de mesurage.
NOTE La période complète de mesurage inclut au moins une fois toutes les séquences de maintenance
automatiques ou manuelles spécifiées.
cf. temps de fonctionnement (3.42)
3.5
biais
écart régulier de la valeur mesurée par rapport à la valeur de référence acceptée
NOTE Le biais est l’erreur systématique totale, par opposition à l’erreur aléatoire. Une ou plusieurs composantes
d’erreur systématique peuvent contribuer au biais. Une différence systématique plus élevée par rapport à la valeur de
référence acceptée se traduit par une valeur de biais supérieure.
[Adaptée de l’ISO 5725-1:1994]
2 © ISO 2003 — Tous droits réservés

3.6
solution à blanc
solution dénuée de la caractéristique à déterminer, à laquelle le matériel d’analyse/capteur direct est exposé
de la même façon que la solution à doser ou que la solution d’étalonnage
NOTE La mesure obtenue est appelée «valeur du blanc».
3.7
solution d’étalonnage
solution contenant une substance ou un mélange de substances donnant une valeur définie de la
caractéristique à déterminer et utilisée pour l’étalonnage/vérification du matériel d’analyse/capteur direct
cf. matériau de référence (3.30)
3.8
procédure d’étalonnage
ensemble d’opérations établissant, dans des conditions spécifiées, la relation entre la quantité ou grandeur de
matériau d’étalonnage et la réponse indiquée par le matériel d’analyse/capteur direct servant au mesurage
3.9
coefficient de variation
rapport de l’écart-type du matériel d’analyse/capteur direct à la moyenne de sa plage de fonctionnement
[Adaptée de l’ISO 8466-1:1990]
3.10
répétabilité ordinaire
fidélité dans des conditions de répétabilité ordinaire
3.11
conditions de répétabilité ordinaire
conditions dans lesquelles des résultats d’essais indépendants sont obtenus sur plusieurs jours avec la même
méthode, sur des éléments d’essai identiques, dans le même laboratoire, par le même opérateur et à l’aide du
même matériel et des mêmes réactifs
3.12
temps de latence
intervalle de temps entre le moment où le matériel d’analyse/capteur direct est exposé à un changement
brusque de la valeur de la caractéristique à déterminer et le moment où la lecture indique de manière
continue une valeur supérieure ou égale à 10 % de la différence entre la valeur initiale et la valeur finale du
changement brusque
NOTE Pour le matériel d’analyse/capteurs directs utilisés avec des systèmes d’échantillonnage, le temps de latence
dépend fréquemment du temps requis pour transférer l’échantillon du point de prélèvement jusqu’à l’admission de
l’analyseur.
cf. temps de réponse (3.33)
3.13
caractéristique à déterminer
substance/propriété qu’il faut mesurer et qui doit être présente dans la solution d’étalonnage ou que cette
dernière doit refléter
3.14
temps de descente
différence entre le temps de réponse et le temps de latence lorsque le changement brusque de la valeur de la
caractéristique à déterminer est négatif
cf. temps de latence (3.12) et temps de réponse (3.33)
3.15
interférence
signal de sortie non souhaité provoqué par une ou plusieurs substances/propriétés autres que celle qui est
mesurée
[ASTM D 3864-96]
3.16
agent interférent
composant de l’échantillon, autre que la caractéristique à déterminer, ayant un effet sur le signal de sortie
3.17
limite de détection
LDD
valeur la plus faible, considérablement supérieure à zéro, d’une caractéristique à déterminer qui peut être
détectée
3.18
limite de quantification
LDQ
valeur la plus faible d’une caractéristique à déterminer pouvant être mesurée avec un niveau acceptable
d’exactitude et de fidélité
3.19
linéarité
condition dans laquelle les mesurages effectués sur des solutions d’étalonnage ayant des valeurs de la
caractéristique à déterminer couvrant la plage de mesure déclarée du matériel d’analyse/capteur direct, ont
un rapport linéaire avec les valeurs de la caractéristique à déterminer des solutions d’étalonnage
3.20
dérive à long terme
inclinaison de la droite de régression obtenue à partir d’une série de différences entre les valeurs de référence
et les valeurs mesurées, durant l’essai sur le terrain, et exprimée sous forme de pourcentage de la plage de
fonctionnement sur une période de 24 h
3.21
plus petit changement détectable
PPCD
plus petite différence pouvant être mesurée de manière significative entre deux mesures
3.22
période entre les séquences de maintenance
temps écoulé entre les séquences de maintenance (automatiques ou manuelles) successives de la chaîne de
mesurage
NOTE La période la plus courte entre les séquences de maintenance est en général de l’ordre de quelques heures
(entre deux séquences de rinçage automatique). La période la plus longue entre les séquences de maintenance est en
général de l’ordre de quelques mois (entre deux utilisations)
3.23
mesure
valeur moyenne d’au moins 10 lectures consécutives
cf. lecture (3.29)
3.24
chaîne de mesurage
ensemble d’instruments et d’actions comprenan
...