電導率儀電子單元引用誤差不確定度的評定

何錫青

摘 要：計量器具在日常測量過程中，由于測量誤差的存在，測量結果有一定的不確定性，簡單來說，測量結果的不能肯定的程度（或可信賴的程度）我們可以理解為其測量結果的不確定度。

關鍵詞：數學模型；不確定度；評定

根據JJG376-2007《電導率儀檢定規程》中的要求，我們測量電子單元的引用誤差時評定不確定度與常見的不確定度評定有所區別，筆者評定過程如下：

一、概述

（一）校準依據：JJG376-2007《電導率儀檢定規程》，JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》。

（二）環境條件：要求室溫（20±2）℃相對濕度（30～85）%RH。

測量環境室溫20.1℃相對濕度65%RH

（三）測量標準：交流電阻箱。

（四）校準對象：實驗室用電導率儀（上海精科生產的DDS-307型，編號為610510N0015040051的電導率儀，以下簡稱儀器）。

（五）測量過程：在儀器正常工作條件下，儀器開機預熱，待儀器穩定后，將交流電阻箱與被校儀器相連，通過調節交流電阻箱的旋鈕，輸入不同數值的模擬信號，讀取儀器讀數。每個量程檔位選取均勻分布的三點，測量值與標準值之差與相應量程的比值即為儀器的電子單元引用誤差。

二、數學模型

三、各輸入量的標準不確定度分量的評定

（一）測量重復性引入的不確定度分量u1的評定

將被校儀器與檢定用交流電阻箱按要求相連，調節溫度示值至參考溫度25℃。調節交流電阻箱，使輸入模擬信號為100μS/cm，讀取被校儀器顯示數值，連續測量6次，讀取數據列如下（μS/cm）：

（二）標準器引入的不確定度分量u2的評定

檢定電子單元引用誤差的主標準器為檢定電導率儀專用交流電阻箱。查詢上級校準證書，其引入的不確定度分量為：Ua=0.024%（k=2）

當輸入信號為100μS/cm時，量程上限為200μS/cm，

因此有 u2 = =0.006%

（三）儀器最小分辨力引入的不確定度分量u3的評定

該電導率儀為4位數顯儀器，交流電阻箱輸入信號為100μS/cm時，儀器顯示最小分辨力為0.1μS/cm，因此有u4==0.014%FS

因儀器最小分辨力引入的不確定度分量大于測量重復性引入的不確定度分量，故舍棄重復性引入的不確定度分量。

同理，當輸入量為10μS/cm，1000μS/cm時，其重復性分別為：0.010%FS，0.00%FS，最小分辨力因倍率關系，計算數值均為0.014%FS。計算合成不確定度時，重復性和最小分辨力引入的不確定度分量均取大值。

四、合成標準不確定度評定

電子單元引用誤差的不確定度評定，其主要標準不確定度匯總表（重復性與最小分辨力引入的不確定度分量取大值）：

五、擴展不確定度評定

根據上述合成結果，其不確定度可以合并，因此在0～2000μS/cm量程范圍內，其電子單元引用誤差的擴展不確定度為：

Urel=0.04%（k=2）

參考文獻：

[1]傅家樂.工業控制用電導率儀校準方法的研究[J].中國計量，2015，No.23203：101-103.

[2]于維明.電導率儀電計示值誤差測量值的不確定度評定[J].計量與測試技術，2014，v.41；No.26001：60-61.