荊培強 李曉南 張淑美 侍東霞 馬潔

摘 要：二氧化硫是有毒有害氣體；二氧化硫氣體檢測儀屬于強制檢定類計量器具，在生產(chǎn)生活中應(yīng)用很廣泛。二氧化硫氣體檢測儀測量方法，以及對其示值誤差測量結(jié)果不確定度評定的探討。

關(guān)鍵詞：二氧化硫；二氧化硫氣體檢測儀；測量方法；示值誤差；測量不確定度評定

1概述

二氧化硫（SO2）是最常見、最簡單的硫氧化物，是一種有毒有害無色刺激性氣體。不僅易溶解于人體的血液和其它黏性液，還會對人體的呼吸道、眼結(jié)膜等器官造成很大損傷。它是大氣主要污染物之一，多則易形成酸雨，對環(huán)境造成巨大危害。因此二氧化硫氣體檢測儀被廣泛應(yīng)用到工業(yè)生產(chǎn)和日常生活監(jiān)測中。

2測量方法

二氧化硫氣體檢測儀屬于強制檢定的計量器具，已被列入《中華人民共和國強制檢定工作計量器具目錄》中，應(yīng)當嚴格對其進行周期強制檢定。依據(jù)JJG551-2003《二氧化硫氣體檢測儀》檢定規(guī)程在合適的環(huán)境條件下，對檢測儀進行檢測時，通入檢測儀滿量程20%、50%、80%左右濃度的二氧化硫氣體標準物質(zhì)，讀取檢測儀的穩(wěn)定示值，然后與氣體標準物質(zhì)的標準值進行比較，即可求得檢測儀在該測量點的示值誤差。

3不確定度評定方法

本評定選用一臺量程為（0～500）mmol/mol的成都安可信電子股份有限公司生產(chǎn)的二氧化硫氣體檢測儀。本次使用的二氧化硫氣體標準物質(zhì)為中國測試技術(shù)研究院認定的（GBW（E）061323），其標準值為99.5mmol/mol、251mmol/mol、400mmol/mol的氮中二氧化硫氣體標準物質(zhì)（相對擴展不確定度為U=2%，k=3）。

4示值誤差的測量不確定度評定

4.1不確定度的來源

檢測儀測量結(jié)果的不確定度主要來源以下幾個方面：（1）測量方法不理想引入的測量不確定度（2）環(huán)境條件影響引入的不確定度（3）檢定人員操作引入的不確定度（4）被測儀器引入的不確定度（5）原料氣體純度檢測引入的不確定度（6）原料氣體稱量過程引入的不確定度（7）原料氣體穩(wěn)定性考察引入的不確定度。

4.2建立數(shù)學模型

二氧化硫氣體檢測儀的示值誤差計算公式為：

4.3測量不確定度分量計算

4.3.1檢測儀示值測量結(jié)果重復性的標準不確定度評定

在二氧化硫氣體檢測儀檢定裝置及被測氣體檢測儀正常工作條件下，將濃度為99.5mmol/mol、251mmol/mol、400mmol/mol的氮中二氧化硫氣體標準物質(zhì)通入氣體檢測儀。待示值穩(wěn)定后讀取其顯示值。重復測量10次，測量數(shù)據(jù)如表1所示。

根據(jù)JJG551-2003《二氧化硫氣體檢測儀》檢定規(guī)程要求，重復性按下式計算：

代入上表中的測量結(jié)果，計算得到RSD1=0.74%；RSD2=0.62%；RSD3=0.90%。選最大值RSD3=0.90%作為其重復性；因此，其標準不確定度為：

4.3.2檢測儀數(shù)顯誤差的標準不確定度評定

所檢二氧化硫氣體檢測儀的分辨率是1mmol/mol，數(shù)顯誤差以等概率分布落在其半寬區(qū)間（1mmol/mol）/ =0.5mmol/mol內(nèi)；則其標準不確定度為：u2（X）=0.5/ √3=0.3mmol/mol則uA2=（1/A）?u2（X）=0.20%

4.3.3二氧化硫氣體標準物質(zhì)表稱值準確度的標準不確定度評定

氣體標準物質(zhì)證書給出標稱值的擴展不確定度為2%（k=3），則標準氣體的標稱值準確度的標準不確定度為 uB1=0.67%

4.4合成測量不確定度的計算

輸出量標準不確定度分量一覽表如表2。

4.5擴展不確定度的計算

取置信因子k=2，則對于該二氧化硫氣體檢測儀，擴展不確定度為Urel=2?u=2?0.76%=1.6%（k=2）

5結(jié)語

測量不確定度是表征賦予被測量量值分散性的非負參數(shù)，即對測量結(jié)果質(zhì)量的定值表述，測量結(jié)果的可用性一般取決于其不確定度的大小。因為二氧化硫是有毒有害氣體，易對人體和環(huán)境造成巨大危害，為確保二氧化硫氣體探測儀量值傳遞的準確可靠。

參考文獻

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（作者單位：日照市計量測試所）