電導率儀檢定裝置誤差測量結果的不確定度評定

陳卿才，王 強，李 艷

(1.海南省氣象探測中心，海南 海口 570100;2.貴州省大氣探測技術與保障中心，貴州 貴陽 570203)

1 概述

按照JJG376-2007《電導率儀檢定規程》的要求，電導率儀的檢定分為電計檢定和標準物質檢定。在電導率儀檢定裝置計量標準建標過程中，電導率儀檢定裝置檢定或校準結果的測量不確定度評定必須要考慮電計示值誤差和標準溶液的誤差對裝置不確定度的影響。

2 不確定度評定的方法

根據各輸入量估計值獲得方法的不同，不確定度的分量可以采取兩種不同的方法進行評定，即不確定度的A類評定和不確定度的B類評定。

用對觀測列進行統計分析的方法來評定標準不確定度，稱為不確定度的A類評定。它所得到的相應標準不確定度稱為A類不確定度分量。

用不同于對觀測列進行統計分析的方法來評定標準不確定度，稱為不確定度B類評定。它所得到的相應標準不確定度稱為B類不確定度分量。

3 電計的引用誤差檢定時各分量標準不確定度

3.1 測量方法

依據JJG376-2007《電導率儀檢定規程》計量檢定規程，采用直接比較法進行檢定，用標準電阻箱向被測電導率儀輸入不同的電導值，從而計算出儀器示值與標準值之差，再除以該量程的滿度值，即為電計應用誤差。

數學模型:

式中:△k為電導率儀應用示值誤差;KF為電導率儀測量滿量程值為電導率儀示值的算術平均值;Ks為標準電導值。

3.2 電導率儀電計的測量重復性不確定度u的評定:采用 A 類方法［z1］評定

用1臺電導率儀做電計檢定用標準交流電阻箱，連續測量 10 次，為 100.6、100.6、100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.5、100.5、100.5 μs/cm，該測量檔的滿量程為200 μs/cm，可得到電計的引用誤差:0.2%、0.3%、0.3%、0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.25%、0.25%、0.25%。

3.3標準交流電阻箱準確度引入K標不確定度u(K標)的評定:主要來源于標準交流電阻箱準確度引入的不確定度

根據標準交流電阻箱檢定證書，標準交流電阻箱符合0.05級，即:其給出的標準電導值的誤差在0.05%的范圍內，取矩形分布

4 儀器配套引用誤差檢定時的各分量標準不確定度

4.1 電導儀的測量重復性帶來不確定度的評定:采用A類方法進行評定

對一臺數字電導儀，在該測量檔的滿量程2 000 μs/cm檔用GBW(E)130107(20℃時定值為1 277 μs/cm)電導率標準溶液，在相同條件下連續測量10次，測量列:1 277、1 277、1 276、1 277、1 277、1 277、1 277、1 276、1 277、1 278 μS/cm 可得到儀器的引用誤差:0%、0%、0.05%、0%、0%、0.05%、0%、0.05%、0%、0.1%。

4.2 標準物質定值K標帶來不確定度u(K標)的評定:采用B類方法［z2］進行評定

標準物質證書20℃時，電導率標準值的相對擴展不確定度為0.25%、取矩形分布

4.3 溫度誤差K溫帶來不確定度u(K溫)的評定:采用B類方法評定

由于標準溶液的溫度系數為2%/℃，而0.5級的電導儀所使用的恒溫槽控溫誤差為±0.05℃，取矩形分布

5 合成標準不確定度的評定

5.1 電計引用誤差檢定時合成標準不確定度

表1 標準不確定度一覽表

電計引用誤差檢定時的合成標準不確定度:

5.2 儀器配套引用誤差檢定時標準不確定度

表2 標準不確定度一覽表

儀器配套引用誤差檢定時的合成標準不確定度:

6 擴展不確定度

根據公式U=k×uC(△K)(取k=2)，電計檢定時擴展不確定度U=0.064%，標準儀器配套檢定時擴展不確定度U=0.32%。

7 結束語

建標過程中，對電導儀率檢定裝置檢定時擴展不確定度的評定，既要充分考慮檢定過程中各種因素的影響，又要考慮分項不確定度用哪一類方法進行評定。

［1］肖明耀.誤差理論與應用［M］.計量出版社，1985.