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        電導(dǎo)率儀檢定裝置誤差測量結(jié)果的不確定度評定

        2014-07-07 02:44:22陳卿才
        中低緯山地氣象 2014年3期
        關(guān)鍵詞:電阻箱電導(dǎo)示值

        陳卿才,王 強(qiáng),李 艷

        (1.海南省氣象探測中心,海南 ???570100;2.貴州省大氣探測技術(shù)與保障中心,貴州 貴陽 570203)

        1 概述

        按照J(rèn)JG376-2007《電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程》的要求,電導(dǎo)率儀的檢定分為電計檢定和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)檢定。在電導(dǎo)率儀檢定裝置計量標(biāo)準(zhǔn)建標(biāo)過程中,電導(dǎo)率儀檢定裝置檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定必須要考慮電計示值誤差和標(biāo)準(zhǔn)溶液的誤差對裝置不確定度的影響。

        2 不確定度評定的方法

        根據(jù)各輸入量估計值獲得方法的不同,不確定度的分量可以采取兩種不同的方法進(jìn)行評定,即不確定度的A類評定和不確定度的B類評定。

        用對觀測列進(jìn)行統(tǒng)計分析的方法來評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度,稱為不確定度的A類評定。它所得到的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為A類不確定度分量。

        用不同于對觀測列進(jìn)行統(tǒng)計分析的方法來評定標(biāo)準(zhǔn)不確定度,稱為不確定度B類評定。它所得到的相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類不確定度分量。

        3 電計的引用誤差檢定時各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度

        3.1 測量方法

        依據(jù)JJG376-2007《電導(dǎo)率儀檢定規(guī)程》計量檢定規(guī)程,采用直接比較法進(jìn)行檢定,用標(biāo)準(zhǔn)電阻箱向被測電導(dǎo)率儀輸入不同的電導(dǎo)值,從而計算出儀器示值與標(biāo)準(zhǔn)值之差,再除以該量程的滿度值,即為電計應(yīng)用誤差。

        數(shù)學(xué)模型:

        式中:△k為電導(dǎo)率儀應(yīng)用示值誤差;KF為電導(dǎo)率儀測量滿量程值為電導(dǎo)率儀示值的算術(shù)平均值;Ks為標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值。

        3.2 電導(dǎo)率儀電計的測量重復(fù)性不確定度u的評定:采用 A 類方法[z1]評定

        用1臺電導(dǎo)率儀做電計檢定用標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱,連續(xù)測量 10 次,為 100.6、100.6、100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.5、100.5、100.5 μs/cm,該測量檔的滿量程為200 μs/cm,可得到電計的引用誤差:0.2%、0.3%、0.3%、0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.25%、0.25%、0.25%。

        3.3標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱準(zhǔn)確度引入K標(biāo)不確定度u(K標(biāo))的評定:主要來源于標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱準(zhǔn)確度引入的不確定度

        根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱檢定證書,標(biāo)準(zhǔn)交流電阻箱符合0.05級,即:其給出的標(biāo)準(zhǔn)電導(dǎo)值的誤差在0.05%的范圍內(nèi),取矩形分布

        4 儀器配套引用誤差檢定時的各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度

        4.1 電導(dǎo)儀的測量重復(fù)性帶來不確定度的評定:采用A類方法進(jìn)行評定

        對一臺數(shù)字電導(dǎo)儀,在該測量檔的滿量程2 000 μs/cm檔用GBW(E)130107(20℃時定值為1 277 μs/cm)電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)溶液,在相同條件下連續(xù)測量10次,測量列:1 277、1 277、1 276、1 277、1 277、1 277、1 277、1 276、1 277、1 278 μS/cm 可得到儀器的引用誤差:0%、0%、0.05%、0%、0%、0.05%、0%、0.05%、0%、0.1%。

        4.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值K標(biāo)帶來不確定度u(K標(biāo))的評定:采用B類方法[z2]進(jìn)行評定

        標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書20℃時,電導(dǎo)率標(biāo)準(zhǔn)值的相對擴(kuò)展不確定度為0.25%、取矩形分布

        4.3 溫度誤差K溫帶來不確定度u(K溫)的評定:采用B類方法評定

        由于標(biāo)準(zhǔn)溶液的溫度系數(shù)為2%/℃,而0.5級的電導(dǎo)儀所使用的恒溫槽控溫誤差為±0.05℃,取矩形分布

        5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

        5.1 電計引用誤差檢定時合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

        表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

        電計引用誤差檢定時的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

        5.2 儀器配套引用誤差檢定時標(biāo)準(zhǔn)不確定度

        表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

        儀器配套引用誤差檢定時的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

        6 擴(kuò)展不確定度

        根據(jù)公式U=k×uC(△K)(取k=2),電計檢定時擴(kuò)展不確定度U=0.064%,標(biāo)準(zhǔn)儀器配套檢定時擴(kuò)展不確定度U=0.32%。

        7 結(jié)束語

        建標(biāo)過程中,對電導(dǎo)儀率檢定裝置檢定時擴(kuò)展不確定度的評定,既要充分考慮檢定過程中各種因素的影響,又要考慮分項不確定度用哪一類方法進(jìn)行評定。

        [1]肖明耀.誤差理論與應(yīng)用[M].計量出版社,1985.

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