一氧化碳不确定度评定

一氧化碳红外气体分析器的测量结果不确定度分析计算报告Z/BQ-HYH-004-2012河北省计量监督检测院

环保室编写:审核:批准：一氧化碳分析仪示值误差测量结果不确定度评定概述测量方法：根据JJG635—1999《一氧化碳、二氧化碳红外气体分析器计量检定规程》.环境条件：（15〜35）°C±2°C；相对湿度V75%；大气压（86〜106）kPa±0.5kPa。。测量标准:国家一级标准气体，相对标准不确定度为1%，包含因子为2。1.4被测对象：测量范围（0〜100）%mol/mol,示值误差±1.O%F。S数学模型通入一定浓度的标准气体,平衡后读取被检仪器的示值,重复测量3次,其读数的算术平均值与标准气体实际值的差与量程之比,即为被检仪器的示值误差.1则可认为数学模型是：y二（x-x+5）x—msyR式中：y—被检仪器的示值误差；x-被检仪器的示值;mx-标准气体的浓度；s5—其他影响因素分量。yR—被检仪器的量程根据数学模型求方差鉴于各输入量相互独立,方差关系为：u2(y) 2(x)u2(x)+c2(x)U2(X)+C2(5)U2(5j鉴于各灵敏系数的模均为1,R2 鉴于各灵敏系数的模均为1,则有：U2(x)+u2(x)+u2(5)则有：m s y计算各标准不确定度分量4.1A类标准不确定度分量输入量x的不确定度是由被测量仪器在相同条件下,重复多次测量的重复性决定m的,采用A类进行评定.对一台量程为30pmol/mol—氧化碳红外气体分析器，选择11。2pmol/mol标准浓

度的一氧化碳气体，在相同条件下重复测定10次，即n=10，得测量值如下:11.010。910.910.810。910。910。911。011.010。9其算术平均值为10.92按照贝塞尔公式，单次测量标准偏差为s(x)二x 二0。099n—1在平时的实际测量中，在重复条件下连续测量三次，以其算术平均值作为测量结果，则其标准不确定度为u(x)二mu(x)二m=0。057ymol/mol4。2标准器引入的标准不确定度分量标准浓度11。2pmol/mol的一氧化碳标准气体由国家标准物质研究中心提供，为国家一级标准物质，其相对扩展不确定度为1%,k=2,采用B类进行评定,/ 、/ 、 11.2x1%u(x)=S 2=0。056口mol/mol4。3其他影响因素引入的标准不确定度分量4.3。1环境温度的不确定度分量在检定温度为(15〜35)°C±2°C时，实验得出对仪器示值引入的极限误差为±0.5%,属于B类，按均匀分布评定，±0.5%,属于B类，按均匀分布评定，k=后0.5%rel1=0.29%4。3.2环境大气压的不确定度分量按专业标准，大气压每变化±1%，仪表示值随之变化±1%。经修正计算，大气压每变化土1kPa,对仪器示值会引入±0.1%的变化。属于B类，按均匀分布评定，k=^u=°1%=0.058%叫<34。3.3电源电压的不确定度分量电源电压220V波动±2%时，实验得出引入的示值变化为±0。07%。属于B类，按均匀分布评定，k=、3u=0.07%=0.041%re3 <34。3.4合成影响因素分量的标准不确定度

由于以上分量相互独立，则uI)=、,i'w2+u2+u2=0.30%crely 冋 rel2 rel3u(5)=11。2X0。30%=0.0336口mol/molcy合成标准不确定度合成标准不确定度u2(y)=—u2(x)+u2(x)+u2(5)]R2 m s y1! u(y)= u2(x)+u2(x)+u2(5)=0.3%R、 m s cy相对扩展标准不确定度选取包含因子k=2，则相对扩展不确定度U=ku(y)二2X0.3%=0。6%当被测点为30ymol/mol时，Urel=ku(y)二1。2%针对不同量程7.1依据以上述数据将量程扩展为0〜50ymol/mol,相对扩展不确定度为0.3%〜1。2％；将量程扩展为0〜100ymol/mol,相对扩展不确定度为0.2%〜1。2%；将量程扩展为0〜200ymol/mol,相对扩展不确定度为0。1%〜1.2%；将量程扩展为0〜500ymol/mol,相对扩展不确定度为0。05%〜1.2%；7.2对于量程为0〜1000ymol/mol,最小分辨率为1ymol/mol,则分辨率的不确定度分量大于重复性分量，则,u(x)=0.289x1=0。289^mol/mol,m.5%》+(0.3%1I 1 .5%》+(0.3%u(y)二 u2(x)+u2(x)+u2(5)= 0.2892+RY m scy1000被测浓度最小取5ymol/mol,最大取1000ymol/mol,计算U=ku(y)二2X0。029%=0。06%(最小)U=ku(y)二2X0.59%=1。2% (最大)7.2对于量程为0〜100%，最小分辨率为0。01%,选择8.22%标准浓度的一氧化碳气体，在相同条件下重复测定10次，即n=10,得测量值如下：8.10%8.21%8。17%8。19%8。25%8。27%8。16%8。18%8。

15%8。12％ 其算术平均值为8.18％按照贝塞尔公式，单次测量标准偏差为s(x)二— 二0。054n—1在平时的实际测量中，在重复条件下连续测量三次，以其算术平均值作为测量结果,则其标准不确定度为u(x)u(x)二m032％其他分量与其他量程相同 「 ]"(y)二2(JU2(I"呼『)=£\0.0322+k5%2+(0.3%21-=0.058％选取包含因子k=2，则相对扩展不确定度U=ku(y)二2X0。058%=0。2%同样类推对于高浓度重复性的不确定度分量与标准物质的不确定度分量可以忽略不计，u(y)= u2(x)+u2(x)+u2(5)沁 '「0.5%)2+(0.3%)24<x2R\ m s cy 100 s=0.58%选取包含因子k=2，则相对扩展不确定度U=ku(y)二2X0。58%=1.2%报告：用标准气体检定一氧化碳红外气体分析器，测量范围为(0〜30)pmol/mol,相对扩展不确定度：Urel=0.6%〜1.2%,k=2;测量范围为(0〜50)pmol/mol,相对扩展不确定度：Urel=0.3%〜1.2%,k=2；测量范围为(0〜100)pmol/mol,相对扩展不确定度:Urel=0o2%〜1。2%,k=2；测量范围为(0〜200)pmol/mol,相对扩展不确定度:Urel=0.1%〜1.2%