煙氣分析儀不確定度分析

1、煙氣分析儀的測(cè)量結(jié)果不確定度分析計(jì)算報(bào)告Z/BQ-HYH-001-2021河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院環(huán)保室編寫:審核:批準(zhǔn):年月日年月日年月日煙氣分析儀器示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析報(bào)告1概述1.1 測(cè)量方法：根據(jù)根據(jù)JJG968-2002?煙氣分析儀計(jì)量檢定規(guī)程?.1.2 環(huán)境條件：(1535)C；相又t濕度085%.1.3 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：CO-N2、NO-N2、O2-N2、國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣體,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1%,包含因子為2.NO2-N2、SO2-N2、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為3%,包含因子為2.1.4 被測(cè)對(duì)象：測(cè)量范圍(05000)pmol/mU其中：氧025%),示值誤差±5%2數(shù)學(xué)模型

2、通入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體,平衡后讀取被檢儀器的示值,重復(fù)測(cè)量3次,其讀數(shù)的算術(shù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)值的差,并計(jì)算該點(diǎn)的相對(duì)誤差即為被檢儀器的示值誤差.一1那么可認(rèn)為數(shù)學(xué)模型是：y=(Xm-Xs)-Xs式中：y被檢儀器的示值誤差；Xm一被檢儀器的示值；Xs標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度.3根據(jù)數(shù)學(xué)模型求方差和傳播系數(shù)必e22222,、萬(wàn)差關(guān)系：Uc(y)=c(Xm)u(Xm)c(Xs)u(Xs)傳播系數(shù)：C(Xm)=''C(Xs)二3xsXsXm-2Xs4計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量值煙氣分析儀主要應(yīng)用于測(cè)量煙氣中二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳有害氣體及氧氣濃度,傳感器可選擇性配置,測(cè)量一種或多種氣體,

3、就應(yīng)用較多的二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳及氧氣進(jìn)行分析.4.1 對(duì)于被測(cè)量為二氧化硫氣體的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中央提供,用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3%,k=2,采用B類進(jìn)行評(píng)價(jià)No1:No2:No3:U(Xs)U(Xs)U(Xs)98.23%22453%25303%2=1.473(jmol/mol=3.675(jmol/mol=7.95(jmol/mol4.1.2 .對(duì)測(cè)量結(jié)果影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.1.2.1 測(cè)量的重復(fù)性引起的不確定度分量輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下,重復(fù)屢次測(cè)量的重復(fù)性決定的,采用A類

4、進(jìn)行評(píng)價(jià).對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀,選擇98.2加ol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的二氧化硫氣體,在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次,得測(cè)量值如下：97969898969699989797平均值97.2n(Xi-x)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xk)=V烏=1.033,n-1在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,那么其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差SaJ.)/；u0.597WJu(Xs)=0.5974.1.2.2.1 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35c時(shí),實(shí)驗(yàn)得出極限誤差0.5%.按均勻分布變化,屬于B類,k=3Ui0.5%3=0.289%4.1.2.2.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分

5、量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入0.1%的誤差.按均勻分布變化,屬于B類,k=V30.1%cU2=0.058%4.1.2.2.3 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度f(wàn)Um=M'u2(x)+u2i+u2=0.663mol/mol4.1.2.2.4 不確定度:22222/、Uc(y)=C(Xm)U(Xm)C(Xs)U(Xs)其中：C(Xm)='c(Xs)=%XXmXsXms二一-2sXs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Uc(y)=1.7%另對(duì)對(duì)245mol/mol、530mol/mol等多點(diǎn)進(jìn)行分析,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為1.7%、1.6%,均不大于98.2mol/mol點(diǎn)的的計(jì)算結(jié)果,因此以低濃度點(diǎn)的

6、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以代表整個(gè)范圍的不確定度評(píng)定4.1.4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k=2,那么相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=ku(y)=2X1.7%=3.4%4.24.1對(duì)于被測(cè)量為二氧化氮?dú)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度仍選取最低測(cè)量點(diǎn)78.5mol/mol,作為全量程的代表.4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中央提供,用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為3%,k=2,采用B類進(jìn)行評(píng)價(jià).,、78.53%u(Xs)=1.1775(jmol/mol4.2.2 .對(duì)測(cè)量結(jié)果影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.2.2.1 測(cè)量的重復(fù)性引起的不確定度分量輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條

7、件下,重復(fù)屢次測(cè)量的重復(fù)性決定的,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次,得測(cè)量值如下：82828483828283828382平均值82.5n_V(Xi-X)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)=y:0.707在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,那么其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差=s(Xp/n=0.409WJu(xs)=0.4094.2.2.2.1 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35c時(shí),實(shí)驗(yàn)得出極限誤差0.5%.按均勻分布變化,屬于B類,k=.30.5%u1=0.289%,34.2.2.2.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)

8、儀器引入0.1%的誤差.按均勻分布變化,屬于B類,k=；3U2詈=°.°58%4.2.2.2.3 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度Um=u2(x)+u21+u2=0.470mol/mol1.1 .3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：22222,、uc(y)=C(Xm)u(Xm)C(Xs)U(Xs)其中：C(Xm)C(Xs);"xs"XsXm-2Xs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u/y)=1.7%1.2 .4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k=2,那么相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=ku(y)=2X1.7%=3.4%1.3 對(duì)于被測(cè)量為一氧化氮?dú)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)

9、氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中央提供,用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%,k=2,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).,、50.61%No1:u(xs)=0.253(jmol/mol4.2.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下,重復(fù)屢次測(cè)量的重復(fù)性決定的,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀,選擇50.6(jmol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化氮?dú)怏w,在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次,得測(cè)量值如下：48474748484847474848平均值47.6單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)=n匯(Xi-X)2n-10.517在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,即k=3,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,那

10、么其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(x)=鋁=0.298mol/mol,k4.3.3 其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.3.3.1 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35c時(shí),實(shí)驗(yàn)得出極限誤差0.5%.按均勻分布變化,屬于B類,k=.35=05%=0.289%:34.3.3.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入0.1%的誤差.按均勻分布變化,屬于B類,k=T3U2皆=0.058%4.3.2.2.3測(cè)量結(jié)果分量的不確定度Um=u2(x)+u21+u2=0.334mol/mol1.1 .3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：22222,、Uc(y)=C(Xm)U(Xm)C(Xs)U(Xs)其中：C

11、(Xm)='C(Xs)="xs二XsXm2Xs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：uc(y)=0.9%4.3 .4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k=2,那么相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=ku(y)=2X0.9%=1.8%4.4 對(duì)于被測(cè)量為一氧化碳?xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中央提供,用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%,k=2,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).No1:u(xs)=99,2x1%=0.496(jmol/mol24.4.2 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下,重復(fù)屢次測(cè)量的重復(fù)性決定的,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).對(duì)一臺(tái)煙氣

12、分析儀,選擇99.2(jmol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化碳?xì)怏w,在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次,得測(cè)量值如下：101103102102103102102102101102平均值102n%(Xi-X)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)=U三二0,667n-1在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,即k=3,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,那么其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為,、Sau(x)=0.385mol/molk4.4.3其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.4.3.1 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35c時(shí),實(shí)驗(yàn)得出極限誤差0.5%.按均勻分布變化,屬于B類,k=：i,305%廣5=0.289%.34.4.3.

13、2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入0.1%的誤差.按均勻分布變化,屬于B類,k=V3U20.1%八0.058%4,4,2,2,3測(cè)量結(jié)果分量的不確定度um=qU2(x)+u21+u；=0.483mol/mol4.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其中:Xm2Xsu2(y)=c2(Xm)u2(Xm)c2(Xs)u2(Xs)C(Xs)="xs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u/y)=0.7%4.4 .4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k=2,那么相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=ku(y)=2X0.7%=1.4%4.5 對(duì)于被測(cè)量為氧氣的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.5.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體

14、由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中央提供,用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%,k=2,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).5.021%八No1:u(xs)=0.02514.5.2 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下,重復(fù)屢次測(cè)量的重復(fù)性決定的,采用A類進(jìn)行評(píng)價(jià).5.02%標(biāo)準(zhǔn)濃度的氧氣體,在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次,5.195.165.175.185.195.19對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀,選擇得測(cè)量值如下：5.155.155.205.18平均值5.157v(為-X)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)=yn=0.0267在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中,在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次,即k=3,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,那么其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為sAu(x)=0.0155,k4.5.3其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.5.3.1 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35c時(shí),實(shí)驗(yàn)得出極限誤差0.5%.按均勻分布變化,屬于B類,k=35=05%=0.289%.34.5.3.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入0.1%的誤差.按均勻分布變化,屬于B類,k=T30.1%cu2=0.058%4.5.3.3 .3測(cè)量結(jié)果分量的不確定度um=.u2Xu21u2=0.2994.5.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：U2(y)=C2(Xm)U2(Xm)C2(Xs)U2(Xs)其中：C(