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，在生產生活中應用很廣泛。二氧化硫氣體檢測儀測量方法，以及對其示值誤差測量結果不確定度評定的探討。

關鍵詞：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用到工業(yè)生產和日常生活監(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，應當嚴格對其進行周期強制檢定。依據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，讀取檢測儀的穩(wěn)定示值，然后與氣體標準物質的標準值進行比較，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為中國測試技術研究院認定的（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（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，測量數據如表1所示。

根據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，數顯誤差以等概率分布落在其半寬區(qū)間（1mmol/mol）/ =0.5mmol/mol內；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表稱值準確度的標準不確定度評定

氣體標準物質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，即對測量結果質量的定值表述，測量結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

[1]蔡建華. JJG551-2003二氧化硫氣體檢測儀檢定規(guī)程.中國計量出版社，2003

[2]施昌彥.測量不確定度評定與表示指南.中國計量出版社，2005

[3白昕.固定源煙氣中二氧化硫測量不確定度評定. 化學工程師，2013（8）

[4]郭衛(wèi). 一氧化碳紅外線氣體分析器示值誤差測量結果不確定度評定. 計量與測試技術.2010（6）

[5]趙祥峰，郭波，王樂新，許愛華. 有毒有害氣體報警器檢測探討. 化學分析計量.2010（3）

[6]王志鵬，常子棟，田郁郁. 二氧化硫氣體分析儀示值誤差的測量不確定度評定. 資源節(jié)約與環(huán)保.2016（6）

[7]黃靜，沈亦欽. 二氧化硫測量結果的不確定度評定. 上海環(huán)境科學.2004（2）

[8]田文，劉濤，李寧，吳忠祥. 二氧化硫標準氣體量值比對方法研究. 北京標準物質國際研討會.2010

（作者單位：日照市計量測試所）