離子計不確定度分析

1、離子計測量不確定度的評估1概述1.1測量依據(jù)：JJG757-2007離子計檢定規(guī)程1.2計量標準：主要計量標準設(shè)備為PHC-1C酸度計檢定儀，測量范圍：pX：0.0000±16.9040表1 實驗室計量標準器及技術(shù)指標設(shè)備名稱技術(shù)性能酸度計檢定儀測量范圍：pX ：0.0000±16.9040分度值：pX ：0.00011.3被測對象： 表2 被測離子計的分類數(shù)顯離子計指針離子計分度值（pX）0.010.02測量范圍（pX）0.0014.000.0014.001.4測量方法：將被檢離子計與酸度計檢定儀直接連接，由酸度計檢定儀輸出一個標準pX值給被檢離子計，在被檢離子計上讀取示

2、值pX，將被檢離子計示值減去檢定儀示值，計算其示值誤差。1.5環(huán)境條件：溫度（540），相對濕度80%2測量的數(shù)學(xué)模型測量的數(shù)學(xué)模型：離子計示值誤差：離子計示值的算術(shù)平均值：酸度計檢定儀示值3輸入量的標準不確定度的分析及評定3.1輸入量pX的標準不確定度u( pX)的評定輸入量pX的不確定度來源主要有兩部分:測量的重復(fù)性和離子計的讀數(shù)分辨力。(1) 測量重復(fù)性導(dǎo)致的標準不確定度u( pX1 )可以通過連續(xù)測量得到測量列,采用A類評定方法評定，根據(jù)檢定規(guī)程,以單次測量的標準差S表示重復(fù)性, 按規(guī)程規(guī)定在pX = 10. 00點連續(xù)進行6次測量,得到測量列:10. 01、10. 00、10. 00

3、、10. 01、10. 01、10. 00所得數(shù)據(jù)用Bessel公式計算得：平均值 單次實驗標準差 =0.0055pX實際情況下是重復(fù)性條件下連續(xù)測量3次，3次測量的平均值作為測量結(jié)果,則可得:標準不確定度=0.0031 pX(2)被檢離子計分辨力導(dǎo)致的標準不確定度(pX2 )采用B 類方法評定, 被檢離子計分辨力x =0.01pX，半寬度a = 0. 005pX，在區(qū)間內(nèi)可以認為服從均勻分布，包含因子k=則:u( pX2 ) = a / k = 0. 0029pX (3)標準不確定度( pX)的合成輸入量pX1 和pX2 相互獨立，因此:=0.0042 pX3.2 輸入量pXS 的標準不確定

4、度u( pXs)的分析與評定輸入量不確定度u(pXS )主要來源于檢定儀誤差:準確度、分辨力。采用B類方法進行評定。(1)檢定儀準確度導(dǎo)致的標準不確定度u( pXs1 )檢定儀經(jīng)上一級計量標準檢定，符合檢0. 01級及以下pX計要求，現(xiàn)取檢定儀準確度0. 0007pX，為服從均勻分布，取包含因子k1 =u( pXs1 ) = a1 / k1 = 0. 0004pX(2)檢定儀分辨力導(dǎo)致的標準不確定度( pXs2 )，說明書可知檢定儀分辨力為0. 0001pX，取均勻分布，取包含因子k2 =，按半寬計算：u( pXs2 ) = a2 / k2 = 0. 000029pX(3)標準不確定度( pX

5、s )的合成輸入量pXs1和pXs2相互獨立，因此:=0.00044合成標準不確定度評定4.1主要標準不確定度匯總表不確定度來源aikiu被測離子計示值重復(fù)性pX10.00550.0031被測離子計分辨力pX20.0050.0029檢定儀準確度0.00070.0004檢定儀分辨力0.000050.0000294.2合成標準不確定度計算以上各項標準不確定度分量是互不相關(guān)的，所以合成標準不確定度為：Uc=0.0045pX4.3擴展標準不確定度計算取置信概率 p=95%，k=2，擴展不確定度u=2×0.0045=0.01pX5對使用酸度計檢定儀校準離子計的測量不確定度評估5.1 根據(jù)JJG

6、757-2007離子計檢定規(guī)程，校準數(shù)顯類離子計在全量程范圍內(nèi)每隔1pX校準一點，即需校準0.00,1.00,2.0014.00，其測量不確定度見下表校準點(pX)不確定度分量uc(pX)U(pX) k=2u( pX1 )u( pX2 )u( pXs1 )u( pXs2 )0.000.00310.00290.00040.0000290.00450.011.000.00310.00290.00040.0000290.00450.012.000.00310.00290.00040.0000290.00450.013.000.00320.00290.00040.0000290.00470.014.0

7、00.00310.00290.00040.0000290.00450.015.000.00320.00290.00040.0000290.00470.016.000.00310.00290.00040.0000290.00450.017.000.00320.00290.00040.0000290.00460.018.000.00310.00290.00040.0000290.00450.019.000.00320.00290.00040.0000290.00460.0110.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0111.000.00330.00290.00040.0000290.00460.0112.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0113.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0114.000.00300.00290.00040.0000290.00450.015.2校準分度值0.01和0.02的離子計時，測量不確定度為u( pX1)，u( pX2)將發(fā)生改變，因此，當(dāng)校準分度值為0.02的離子計時，測量不確定度為：分度值(pX)不確定度分量uc(pX)U(pX) k=2u( pX1 )u( pX2 )u( pXs1 )u(