一氧化碳不確定度評(píng)定

一氧化碳紅外氣體分析器的測(cè)量結(jié)果不確定度分析計(jì)算報(bào)告Z/BQ-HYH-004-2012河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院

環(huán)保室編寫(xiě):審核:批準(zhǔn)：一氧化碳分析儀示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定概述測(cè)量方法：根據(jù)JJG635—1999《一氧化碳、二氧化碳紅外氣體分析器計(jì)量檢定規(guī)程》.環(huán)境條件：（15?35）°C±2°C；相對(duì)濕度V75%；大氣壓（86?106）kPa±0.5kPa。。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn):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。1.4被測(cè)對(duì)象：測(cè)量范圍（0?100）%mol/mol,示值誤差±1.O%F。S數(shù)學(xué)模型通入一定濃度的標(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)氣體實(shí)際值的差與量程之比,即為被檢儀器的示值誤差.1則可認(rèn)為數(shù)學(xué)模型是：y二（x-x+5）x—msyR式中：y—被檢儀器的示值誤差；x-被檢儀器的示值;mx-標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度；s5—其他影響因素分量。yR—被檢儀器的量程根據(jù)數(shù)學(xué)模型求方差鑒于各輸入量相互獨(dú)立,方差關(guān)系為：u2(y) 2(x)u2(x)+c2(x)U2(X)+C2(5)U2(5j鑒于各靈敏系數(shù)的模均為1,R2 鑒于各靈敏系數(shù)的模均為1,則有：U2(x)+u2(x)+u2(5)則有：m s y計(jì)算各標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量4.1A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量輸入量x的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下,重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定m的,采用A類進(jìn)行評(píng)定.對(duì)一臺(tái)量程為30pmol/mol—氧化碳紅外氣體分析器，選擇11。2pmol/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10次，即n=10，得測(cè)量值如下:11.010。910.910.810。910。910。911。011.010。9其算術(shù)平均值為10.92按照貝塞爾公式，單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為s(x)二x 二0。099n—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)量三次，以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(x)二mu(x)二m=0。057ymol/mol4。2標(biāo)準(zhǔn)器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)濃度11。2pmol/mol的一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，為國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%,k=2,采用B類進(jìn)行評(píng)定,/ 、/ 、 11.2x1%u(x)=S 2=0。056口mol/mol4。3其他影響因素引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量4.3。1環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為(15?35)°C±2°C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出對(duì)儀器示值引入的極限誤差為±0.5%,屬于B類，按均勻分布評(píng)定，±0.5%,屬于B類，按均勻分布評(píng)定，k=后0.5%rel1=0.29%4。3.2環(huán)境大氣壓的不確定度分量按專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，大氣壓每變化±1%，儀表示值隨之變化±1%。經(jīng)修正計(jì)算，大氣壓每變化土1kPa,對(duì)儀器示值會(huì)引入±0.1%的變化。屬于B類，按均勻分布評(píng)定，k=^u=°1%=0.058%叫<34。3.3電源電壓的不確定度分量電源電壓220V波動(dòng)±2%時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出引入的示值變化為±0。07%。屬于B類，按均勻分布評(píng)定，k=、3u=0.07%=0.041%re3 <34。3.4合成影響因素分量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于以上分量相互獨(dú)立，則uI)=、,i'w2+u2+u2=0.30%crely 冋 rel2 rel3u(5)=11。2X0。30%=0.0336口mol/molcy合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2(y)=—u2(x)+u2(x)+u2(5)]R2 m s y1! u(y)= u2(x)+u2(x)+u2(5)=0.3%R、 m s cy相對(duì)擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度選取包含因子k=2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U=ku(y)二2X0.3%=0。6%當(dāng)被測(cè)點(diǎn)為30ymol/mol時(shí)，Urel=ku(y)二1。2%針對(duì)不同量程7.1依據(jù)以上述數(shù)據(jù)將量程擴(kuò)展為0?50ymol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.3%?1。2％；將量程擴(kuò)展為0?100ymol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0.2%?1。2%；將量程擴(kuò)展為0?200ymol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0。1%?1.2%；將量程擴(kuò)展為0?500ymol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度為0。05%?1.2%；7.2對(duì)于量程為0?1000ymol/mol,最小分辨率為1ymol/mol,則分辨率的不確定度分量大于重復(fù)性分量，則,u(x)=0.289x1=0。289^mol/mol,m.5%》+(0.3%1I 1 .5%》+(0.3%u(y)二 u2(x)+u2(x)+u2(5)= 0.2892+RY m scy1000被測(cè)濃度最小取5ymol/mol,最大取1000ymol/mol,計(jì)算U=ku(y)二2X0。029%=0。06%(最小)U=ku(y)二2X0.59%=1。2% (最大)7.2對(duì)于量程為0?100%，最小分辨率為0。01%,選擇8.22%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10次，即n=10,得測(cè)量值如下：8.10%8.21%8。17%8。19%8。25%8。27%8。16%8。18%8。

15%8。12％ 其算術(shù)平均值為8.18％按照貝塞爾公式，單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差為s(x)二— 二0。054n—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)量三次，以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u(x)u(x)二m032％其他分量與其他量程相同 「 ]"(y)二2(JU2(I"呼『)=￡\0.0322+k5%2+(0.3%21-=0.058％選取包含因子k=2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U=ku(y)二2X0。058%=0。2%同樣類推對(duì)于高濃度重復(fù)性的不確定度分量與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度分量可以忽略不計(jì)，u(y)= u2(x)+u2(x)+u2(5)沁 '「0.5%)2+(0.3%)24<x2R\ m s cy 100 s=0.58%選取包含因子k=2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U=ku(y)二2X0。58%=1.2%報(bào)告：用標(biāo)準(zhǔn)氣體檢定一氧化碳紅外氣體分析器，測(cè)量范圍為(0?30)pmol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度：Urel=0.6%?1.2%,k=2;測(cè)量范圍為(0?50)pmol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度：Urel=0.3%?1.2%,k=2；測(cè)量范圍為(0?100)pmol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度:Urel=0o2%?1。2%,k=2；測(cè)量范圍為(0?200)pmol/mol,相對(duì)擴(kuò)展不確定度:Urel=0.1%?1.2%