CO、CO2和O2测量不确定度的计算

1、附录 ACO CG和Q测量不确定度的计算G.1概述本条款中的模型方程以及不确定度分量的计算与分析仪的测量值有关，以mg/m3 （CO）或vol% （CO2和O2）表示。ISO 20988中给出了与测量相关的标准不确定度的解释及计算方某一性能特征对标准不确定度影响的分量按照ISO14956进行计算。G.2 CO测量不确定度的计算G.2.1 CO测量不确定度分量的计算结果使用NDIRF口 TLSS行COM量结果（见表F.1.1 ）的不确定度计算结果见表G.1。表G.1使用NDI书口 TLS进行CO1S结果（见表F.1.1 ）的不确定度计算结果性能特征标准不 确定度 分量在所用最低测量范围上BM的标

2、准不确定度值（mg/m3）冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型实验室中零点 的重复性标准 偏差Ur,00.6%X 50=0.30.02%X 75=0.020.1%X 250=0.25实验室中量程点的重复性标准偏差Ur,s1.3% X 50=0.650.05%X 75=0.040.45% X 250=1.1缺乏拟合u10f0.6% 50 0=.- 0.17J3-0.17% 75 -0.07 v;30.96% 250 . 4 1 4近24小时内的零 点漂移Ud,o-1.3% 250 -24小时内的量 程漂移Ud,s-2.2% 250 小63无人操控期间 的零点漂移Ud,o吟包-

3、0.12 731.2% 75广 0.52V3-无人操控期间 的量程漂移Ud,s2.3% 50 八 i60.66冬丁5 -0.87 73-对样品气压力 的敏感性，压 力变化为2kPaUinf,p-抽取式AMS寸样品气流量的敏感性uinf,f0.01% 50-0.02.°% 75 0.87 收-对环境温度的 敏感性，改变 10Kuinf,T1.2% 502.7% 75 1 21.4% 250 20-0. 35V3戈五一电压敏感性uinf,V0.5% 50 0140.1% 75 0 040.8% 250 d QM 0.14V3石交叉灵敏度Ui,co2.6% 50 c rL-2.4% 75

4、101.5% 250 ”j0.7 5V3一i.u卬3厂2.2引3原位式AM汕交叉叠加测量 光束的偏移umb-2.0% 250口 2.9G.2.2 CO测量的合成和扩展不确定度的计算G.2.2.1 概述合成标准不确定度（u（ 丫 co）和扩展不确定度（U（ 丫 CO）计算如下：2 2 2 2 2 2 2 2 2 2u（ CO）YUr,0ur,sulof ud,s uinf, puinf, fuinf,Tuinf, Vui,CO umb（G.1）U（ co）k u（co）1.96u（ co）（G.2）其中k：包含因子（=1.96）。CO2和O2的合成和扩展不确定度计算与CO的计算方法相同。G.2.

5、2.2 NDIR交叉调制型 AMS根据表G.1所列的每个标准不确定度分量的数值，用式（G.1）,计算了 u（yco）的合成不确定度：u（炭）=V0.32 + 0.652 + 0.172 + （- 0.12）2 + 0.662 + 0.02 + 0.352 + 0.142 + 0.752二,1.70 = 1.30mg/m3因此，扩展不确定度（U（ 丫 co）计算为1.96X 1.30=2.55mg/m3 （最低测量范围的5.1%）。G.2.2.3 NDIR 双光束型 AMS根据表G.1所列数据，评估出在最低测量范围上限为75mg/m3测量的合成不确定度为2.06mg/m3。因此，计算出扩展不确定

6、度（U（ 丫 co）为4.04 mg/m3 （最低测量范围的5.4%）。G.2.2.4 原位 TLS 型 AMS根据表G.1所列数据，评估出在最低测量范围上限为250mg/m3测量的合成不确定度为6.00mg/m3。由此，计算出扩展不确定度U（yco）为11.8mg/m3 （最低测量范围的4.7%）。G.3 CO2测量不确定度的计算G.3.1 CO 2测量不确定度分量的计算结果使用NDIR和TLS进行CO2测量结果（表F.2.1）的不确定度计算结果见表 G.2。表G.2使用NDIRF口 TLSS行CO测量结果（表F.2.1 ）的不确定度计算结果性能特征标准 不确 定度 分量在所用最低测量范围上

7、BM的标准不确定度值（mg/m3）冷抽取式原位式NDIR交叉调制型NDIR双光束型TLS型零点的重第 性标准偏差Ur,00.0% X 20=0.00.0%X 20=0.00.07%X 20=0.01量程点的重 复性标准偏 差Ur,s0.1%X 20=0.020.05%X 20=0.010.07%X 20=0.01缺乏拟合Ulof理30.12<30.35% 20 0.04 而1.9% 20 0 22 灰24小时内的 零点漂移Ud,o0.2% 20 c”尸0.02弋324小时内的 量程漂移Ud,s1.6% 20 八0=- 0.19V3无人操控期 间的零点漂 移Ud,o-0.6% 20l-0.

8、07v130.1% 20 0.01V3无人操控期 间的量程漂 移Ud,s2.7% 20 石 0.310 -0.21 <3对样品气压 力的敏感性， 压力变化为2 kPaUinf,p抽取式AMS对样品气流 量的敏感性Uinf,f"5d -0.01对环境温度的敏感性，改 变10KUinf,T05甘0 0.06iU00.21300.06<3电压敏感性uinf,V0.6% 20 cJ0.07V30.00.6% 20 0.07V3交叉灵敏度ui,c021.0% 20cc十0.12-0.8% 200.09V30.4% 200.0543原位式AMS中交叉叠加测量光束的偏移Umb-2.0%

9、 20 0.23J3G.3.2 CO 2测量的合成和扩展不确定度的计算G.3.2.1 NDIR交叉调制型AMS根据表G.2所列数据，最低测量范围上限为 20vol%的CO2测量的合成标准不确定度和 扩展不确定度计算的如下： 合成标准不确定度：0.38% （体积分数）（1.9%）; 扩展不确定度（U （ co2） ： 0.74% （体积分数）（3.7%）。G.3.2.2 NDIR 双光束型 AMS根据表G.2所列数据，最低测量范围上限为 20vol%的CO2测量的合成标准不确定度和 扩展不确定度计算的如下： 合成标准不确定度：0.32% （体积分数）（1.6%）;扩展不确定度（U （ co2）

10、： 0.63% （体积分数）（3.2%）。G.3.2.3 原位 TLS 型 AMS根据表G.2所列数据，最低测量范围上限为 20vol%的CO2测量的合成标准不确定度和 扩展不确定度计算的如下： 合成标准不确定度：0.39% （体积分数）（2.0%）; 扩展不确定度（U （ co2） ： 0.77% （体积分数）（3.8%）。G.4用顺磁法（磁气动式和哑铃式）和电化学电池法进行 O测量不确定度的计算G.4.1 O 2测量不确定度分量的计算结果用顺磁法（磁气动式和哑铃式）和电化学电池法进行 O2测量结果（表F.3.1 ）的不确定度 计算结果见表G.3.1 。表G.3.1用顺磁法（磁气动式和哑铃式

11、）和电化学电池法进行 O2测量结果（表F.3.1 ）的不确定度计算结果性能特征标准在所用最低测量范围上限的标准不确定度值（%，体积分数）不确冷抽取式定度分量磁气动式a)哑铃式电化学电池法零点的重复性标准偏差Ur,00.00.000.01量程点的重复性标准偏差Ur,s0.010.0010.01缺乏拟合ulof0.07% l 0.04J30.03% 八；0.017V'30.02% 八l 0.012*324小时内的零点漂移Ud,o-24小时内的量程漂移ud,s-无人操控期间的零点漂移ud,o0.19%一0.11V30.02%0.01 J30.06%0.035 ，3无人操控期间的量程漂移ud,

12、s0.16%=-0.09 J30.05%F 0.03v 30.05%了 0.029对样品气压力的敏感性，压力变化为2 kPaUinf,p-抽取式AMS寸样品气流量的敏感性Uinf,f1.0% - 0.06V3-0.04% 八0= 0.023 v'3对环境温度的敏感性，改变10KUinf,T0.22% 八0.13430.10%u广0.0550.23% 八-y=-0.133电压敏感性uinf,V004% 0.0230.0% 八八八F 0.00嘴 0.012交叉灵敏度ui o1 ,o23 0.11 、32 0.06<3哗 0.00<3G.4.2 O 2测量的合成和扩展不确定度的计

13、算G.4.2.1 磁气动式 AMS根据表G.3.1所列数据，最低测量范围上限为25%的02的合成标准不确定度和扩展不确定度计算的如下：合成标准不确定度：0.24%(体积分数)(1.0%);扩展不确定度(U ( o2) : 0.47%(体积分数)(1.9%)。G.4.2.2 哑铃式 AMS根据表G.3.1所列数据，最低测量范围上限为 25%的O2的合成标准不确定度和扩展不确 定度计算的如下： 合成标准不确定度：0.09%（体积分数）（0.4%）; 扩展不确定度（U （ o2） : 0.18% （体积分数）（0.7%）。G.4.2.3 电化学电池AMS根据表G.3.1所列数据，最低测量范围上限为

14、25%的O2的合成标准不确定度和扩展不确 定度计算的如下： 合成标准不确定度：0.14% （体积分数）（0.6%）; 扩展不确定度（U （ o2） ： 0.28% （体积分数）（1.1%）。G.5用ZrO2和TLS法进行O2测量的测量不确定度的计算G.5.1 O 2测量不确定度分量的计算结果用ZrO2和TLS法进行O2测量结果（表F.3.2）的不确定度计算结果见表G.3.2。表G.3.2用ZrO2和TLSt进行O21量结果（表F.3.2 ）的不确定度计算结果性能特征标准不确 定度分量在所用最低测量范围上限%（体积分数）的标准不确定度值抽取式原位式氧化错型热氧化错型TLS型实验室中零点的 重复性

15、标准偏差Ur,00.020.000.1实验室中量程点 的重复性标准偏 差Ur,s0.00.070.11缺乏拟合u10f0.04%=0.023 V300簪 0.05V30.55% 八”0.32V324小时内的零点 漂移Ud,o-0.45%F 0.2624小时内的量程 漂移Ud,s-0.13%F 0.08无人操控期间的 零点漂移Ud,o0.05% 八0.03<30.16% 0.09.3-无人操控期间的 量程漂移Ud,s0.10%石 0.0550.19%0.11<3-对样品气压力的 敏感性，压力变化为2 kPaUinf,p-0.20%0.12-抽取式AMS寸样 品气流量的敏感 性Uinf

16、,f0.063%于 0.04-对环境温度的敏感性，改变10KUinf,T学 0.13<30.15% o= 0.09 ，30.30% 一0.17 ，3电压敏感性Uinf,V0.02% 八0.01V30.06% 八 coF 0.030.0交叉灵敏度Ui,O20.14%F 0.08-0.23%0.13V30.0原位式AM汕交 叉叠加测量光束 的偏移Umb2.0% 25vol %；0.29V3G.5.2 O 2测量的合成和扩展不确定度的计算G.5.2.1 抽取式 ZrO2 型 AMS根据表G.3.2所列数据，对于02的最低测量范围为25%测量的标准不确定度和扩展不确 定度，计算如下： 合成标准不确定度：0.17% （体积分数）（0.68%） 扩展不确定度：0.33% （体积分数）（1.3%）。G.5.