廖秉良

摘 要：針對可燃?xì)怏w檢測報警器數(shù)測量數(shù)值的不確定度展開了分析，結(jié)合具體的計算公式，系統(tǒng)地闡述和探討了報警器測量數(shù)值的不確定度，以期能為有關(guān)方面的工作提供有益的參考和借鑒。

關(guān)鍵詞：可燃?xì)怏w；報警器；測量不確定度；測量誤差

中圖分類號：TH89；X924.4 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.10.083

不確定度是指由于存在測量誤差，不能肯定被測量值的程度。而一切測量結(jié)果都不可避免地具有不確定度，所以，在我國實施GUM《測量不確定度表示指南》，不僅是不同學(xué)科之間交往的需要，也是全球市場經(jīng)濟發(fā)展的需要?；诖耍疚姆治隽丝扇?xì)怏w檢測報警器數(shù)測量數(shù)值的不確定度，相信會對有關(guān)方面工作提供一些幫助。

1 測量模型

測量模型的公式為：

式（1）中：ΔC為儀器的示值誤差； 為儀器示值的算術(shù)平均值；C0為通入儀器氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度；R為儀器的滿量程。

2 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

2.1 輸入量 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（ ）的評定

可燃?xì)怏w檢測報警器的測量重復(fù)性是輸入量 不確定度的根源，持續(xù)測量可得到測量列，采用A類評定方法。

選取1臺可燃?xì)怏w檢測報警器，選擇體積分?jǐn)?shù)為10%的LEL標(biāo)準(zhǔn)氣體，連續(xù)測量10次，得到測量列為10%LEL、10%LEL、10%LEL、11%LEL、11%LEL、10%LEL、10%LEL、10%LEL、10%LEL和11%LEL。

算術(shù)平均值為：

單次實驗標(biāo)準(zhǔn)差為：

再任意選取2臺同類型可燃?xì)怏w檢測報警器，每臺分別使用3種標(biāo)準(zhǔn)氣體在重復(fù)性條件下連續(xù)測量10次，得到9組測量列，每組測量列分別按上述方法計算得到實驗標(biāo)準(zhǔn)差，如表1所示。

合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差為：

從實際測量情況來看，在重復(fù)性條件下連續(xù)測量3次，以該3次測量算術(shù)平均值為測量結(jié)果，則可得到：

2.2 輸入量C0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（C0）的評定

輸入量C0的不確定度主要來源于氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度定值的不確定度，可以根據(jù)證書中給出的定值不確定度來評定。因此，應(yīng)采用B類方法做評定。

氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其相對擴展不確定度為α1=1.0%，包含因子k=2. 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（C0）為：

氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度1：

3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

3.1 靈敏系數(shù)

3.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總?cè)绫?所示。

3.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算

輸入量 與C0彼此獨立不相關(guān)，所以，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可由式（7）得到：

3種物質(zhì)濃度相應(yīng)3個測量點的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度值比較接近，為了方便使用，取“物質(zhì)濃度3”測量點的uc（ΔC）代表3個測量點的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

4 擴展不確定度評定

取包含因子k=2，則有：

U=k·uc（ΔC）. （8）

當(dāng)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，其擴展不確定度代入具體數(shù)值為：U=k·uc（ΔC）=2×0.52%LEL=1.0%LEL。

當(dāng)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)為國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，其擴展不確定度代入具體數(shù)值為：U=k·uc（ΔC）=2×0.74%LEL=1.5%LEL。

采用多組分動態(tài)配氣系統(tǒng)MF-5B時，其擴展不確定度代入具體數(shù)值為：U=k·uc（ΔC）=2×0.52%LEL=1.0%LEL。

5 測量結(jié)果不確定度的報告和表示

可燃?xì)怏w檢測報警器示值誤差測量結(jié)果的擴展不確定度為：

當(dāng)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，其擴展不確定度為：U=1.0%LEL，k=2.

當(dāng)氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是國家二級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)時，其擴展不確定度為：U=1.5%LEL，k=2.

采用多組分動態(tài)配氣系統(tǒng)MF-5B時，其擴展不確定度為：U=1.0%LEL，k=2.

6 結(jié)束語

綜上所述，可燃?xì)怏w警報器作為防止發(fā)生爆炸、火災(zāi)、中毒事故發(fā)生的重要安全設(shè)備，分析其測量數(shù)值的不確定度，對有效防范事故的發(fā)生有極大的幫助。本文結(jié)合一系列具體的公式和數(shù)值，系統(tǒng)地分析了相關(guān)方面的內(nèi)容，旨在為類似的分析提供參考和借鑒。

參考文獻(xiàn)

[1]陳琪，何振.可燃?xì)怏w檢測報警器測量結(jié)果不確定度評定[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2012（15）.

[2]尹在福.可燃?xì)怏w檢測報警器測量結(jié)果不確定度評定[J].工業(yè)計量，2012（S1）.

〔編輯：白潔〕