吳昊

摘 要 介紹JJG880—2006《濁度計(jì)》檢定規(guī)程取5種濃度下儀器的示值相對(duì)誤差測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定方法。建立了測(cè)量過程中各不確定度分量的測(cè)量模型，對(duì)不確定度的來源進(jìn)行了分析，并給出了實(shí)際評(píng)定不確定度的過程。

關(guān)鍵詞 濁度計(jì);示值誤差;測(cè)量不確定度

概述

（1）測(cè)量依據(jù)：JJG880—2006《濁度計(jì)》檢定規(guī)程。

（2）環(huán)境條件：溫度15℃～30℃;濕度≤80%RH;電源（220±22）V，（50±1）Hz。

（3）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：四川中測(cè)標(biāo)物科技有限公司的水質(zhì)濁度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，（0～400）NTU，相對(duì)擴(kuò)展不確定度為Urel=3.0%， k=2。

（4）被測(cè)對(duì)象：SGZ-1A。

（5）測(cè)量過程：依據(jù)規(guī)程規(guī)定，選用同一（瓶）水質(zhì)濁度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，在量程上限不大于50NTU范圍內(nèi)，均勻選取5個(gè)測(cè)量點(diǎn)，準(zhǔn)確配制相應(yīng)濁度值的標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個(gè)濃度值測(cè)定3次，得到測(cè)量值，求其平均值，依據(jù)下述公式分別計(jì)算上述5種濃度（8NTU、16NTU、24NTU、32NTU、40NTU）下儀器的示值相對(duì)誤差Δi，取其最大的Δi代表儀器示值相對(duì)誤差檢定結(jié)果：。

（6）評(píng)定結(jié)果的使用：在符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果[1]。

1數(shù)學(xué)模型

×100%

式中：Δ——示值相對(duì)誤差，%

——配制的濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)稱值

——濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液測(cè)量平均值

2檢定使用濁度標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度U標(biāo)rel的評(píng)定

2.1 檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度

檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液濁度為400NTU的標(biāo)準(zhǔn)溶液，其不確定度為Urel=3%（k=2），故標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度u標(biāo)rel=（3/2）%=1.5%。

2.2 稀釋時(shí)引出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（k）

Urel由容量瓶引出的u1rel和分度吸量管u2rel組成。

（1） u1（k）：A級(jí)100mL容量瓶允許誤差為±0.10mL，均勻分布，其相對(duì)不確定度為：

u1（k）：A級(jí)500mL容量瓶允許誤差為±0.25mL，均勻分布，其相對(duì)不確定度為：

（2） u2（k）：用A級(jí)10mL吸取400NTU的濁度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行稀釋，配置成8NTU、16NTU、24NTU、32NTU、40NTU的溶液進(jìn)行測(cè)量。為了避免由稀釋引入的不確定度過大，8NTU的用500mL的容量瓶定容，其余的濃度用100mL的容量瓶定容。經(jīng)過計(jì)算需用10mL的刻度吸管分別吸取10mL、4mL、6mL、8mL、10mL的母液定容至500mL和100mL的容量瓶中[2]。分度吸量管允許誤差為±0.05ml，均勻分布，其相對(duì)不確定度為：

8NTU：;

16NTU：;

24NTU：;

32NTU：;

40NTU：。

稀釋時(shí)引出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

校準(zhǔn)點(diǎn)為8NTU時(shí)：

;

校準(zhǔn)點(diǎn)為16NTU時(shí)：

;

按照上述方法，可得：

校準(zhǔn)點(diǎn)為24NTU時(shí)：;

校準(zhǔn)點(diǎn)為32NTU時(shí)：;

校準(zhǔn)點(diǎn)為40NTU時(shí)：。

（3）檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不確定度：

校準(zhǔn)點(diǎn)為8NTU時(shí)，

同上可得：

校準(zhǔn)點(diǎn)為16NTU時(shí)，;

校準(zhǔn)點(diǎn)為24NTU時(shí)，;

校準(zhǔn)點(diǎn)為32NTU時(shí)，;

校準(zhǔn)點(diǎn)為40NTU時(shí)，。

（4）檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液的相對(duì)不擴(kuò)展確定度：

校準(zhǔn)點(diǎn)為8NTU時(shí)，

;

校準(zhǔn)點(diǎn)為16NTU時(shí)，

;

校準(zhǔn)點(diǎn)為24NTU時(shí)，

;

校準(zhǔn)點(diǎn)為32NTU時(shí)，

;

校準(zhǔn)點(diǎn)為40NTU時(shí)，

。

3測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度的評(píng)定

（1）：讀取8NTU 8次，測(cè)量數(shù)據(jù)為8.2;8.0;8.0;8.1;8.0;7.9;8.0;8.1（NTU）則，規(guī)程規(guī)定，實(shí)際每種濃度下測(cè)量3次，則測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度為：。

（2）：讀取16NTU 8次，測(cè)量數(shù)據(jù)為15.8;15.6;15.5;15.6;15.7;15.7;15.6;15.7（NTU）則。規(guī)程規(guī)定，實(shí)際每種濃度下測(cè)量3次，則測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度為：。

（3）：讀取24NTU 8次，測(cè)量數(shù)據(jù)為23.2;23.4;23.5;23.3;23.4;23.2;23.1;23.2（NTU）則。規(guī)程規(guī)定，實(shí)際每種濃度下測(cè)量3次，則測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度為：。

（4）：讀取32NTU 8次，測(cè)量數(shù)據(jù)為31.1;31.1;31.0;31.1;31.2;31.2;31.3;31.3（NTU）則，規(guī)程規(guī)定，實(shí)際每種濃度下測(cè)量3次，則測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度為：。

（5）：讀取40NTU 8次，測(cè)量數(shù)據(jù)為40.7;39.8;40.5;39.7;39.6;39.8;39.5;39.9（NTU）則，規(guī)程規(guī)定，實(shí)際每種濃度下測(cè)量3次，則測(cè)量平均值的相對(duì)不確定度為：。

4合成相對(duì)不確定度

4.1 不確定度一覽

4.2 合成不確定度

校準(zhǔn)點(diǎn)為8NTU時(shí)：

校準(zhǔn)點(diǎn)為16NTU時(shí)：

校準(zhǔn)點(diǎn)為24NTU時(shí)：

校準(zhǔn)點(diǎn)為32NTU時(shí)：

校準(zhǔn)點(diǎn)為40NTU時(shí)：

綜上，依據(jù)規(guī)程要求在量程上限不大于50NTU范圍內(nèi)，均勻取五個(gè)測(cè)量點(diǎn)（（8NTU、16NTU、24NTU、32NTU、40NTU））的相對(duì)擴(kuò)展不確定度：

校準(zhǔn)點(diǎn)為8NTU時(shí)：Urel=3.3% ?k=2;

校準(zhǔn)點(diǎn)為16NTU時(shí)：Urel=3.5% ?k=2;

校準(zhǔn)點(diǎn)為24NTU時(shí)：Urel=3.2% ?k=2;

校準(zhǔn)點(diǎn)為32NTU時(shí)：Urel=3.1% ?k=2;

校準(zhǔn)點(diǎn)為40NTU時(shí)：Urel=3.3% ?k=2。

參考文獻(xiàn)

[1] 濁度計(jì)：JJG880—2006[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006.

[2] 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示：JJF1059.1-2012[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2012.