覆膜溶解氧測定儀測量不確定度評定

蔣蘇丹

摘要：在覆膜溶解氧測定儀的測量過程中，由于所使用的精密恒溫槽、二等標準水銀溫度計、空盒氣壓表和人為因素的影響，會對儀器的測量結果示值誤差產生一定的不確定度，故本文主要根據JJG291-2008《覆膜電極溶解氧測定儀》的計量方法對溶解氧測定儀的不確定度進行了評定。

Abstract： During the measurement of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode， since the use of precision bath， second-class standard mercury thermometer， aneroid barometer and factors considered， there will be the certain uncertainty degrees for the measurement indication error of the instrument. Based on the metering method of JJG291-2008 Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode， this paper evaluatethes the uncertainty of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode.

關鍵詞：覆膜溶解氧；不確定度；計量

Key words： Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode；uncertainty；calibration

中圖分類號：TH832 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2016）07-0229-02

0 引言

溶解氧測定儀屬環境檢測類儀器，廣泛應用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工業等行業，可以準確地顯示出水中溶解氧的含量，對治理環境污染、保護人民生命財產安全具有極其重要的作用。為了降低覆膜溶解氧測定儀的測量結果示值誤差產生的不確定度對測量結果的影響，本文從測量原理、方法和依據入手，對溶解氧測定儀的不確定度進行評定，以此更加準確地顯示水中溶解氧含量的真實值。

1 測量原理、方法和依據

①測量原理：水在固定溫度、氣壓下能夠溶解固定量的氧，通過覆膜電解法測量溶解氧的含量，以確定水中的溶解氧含量。

②測量方法：將溶解氧測定儀的探頭置入飽和溶氧水中，待數值穩定后讀數，按讀數和查表所得溶氧值，按公式計算示值誤差。

③測量依據：依據JJG291-2008《覆膜電極溶解氧測定儀》國家計量檢定規程。

2 數學模型

溶解氧測定儀的溶氧量誤差計算公式為：

3 測量不確定度來源

①被測溶解氧測定儀測量結果引入的標準不確定度u（χi）。用A類標準不確定度評定。

②精密恒溫水浴引入的不確定度u（T1）。用B類標準不確定度評定。

③二等標準水銀溫度計引入的不確定度u（T2），用B類標準不確定度評定。

④空盒氣壓表引入的不確定度u（P），用B類不確定度評定。

4 測量不確定度分量計算

4.1 輸入量χi的標準不確定度u（χi）的評定與計算

輸入量χi的不確定度來源主要是被測儀器的測量結果得到的測量值，采用A類方法進行評定。

被測對象在20.0℃對其進行校準的u（χi）評定與計算，在20.0℃下的測量結果的不確定度分析數據如表1。

4.2 輸入量T1的標準不確定度u（T1）的評定與計算

輸入量T1的不確定度主要來源于精密恒溫水浴溫度波動帶來的不確定度，其波動不超過0.2℃，查表，可知溶解氧飽和度每變化1℃其不確定度變化優于2.0%。

則u（T1）rel=0.2×2.0%=0.4%

4.3 輸入量T2的標準不確定度u（T2）的評定與計算

輸入量T2的不確定度主要來源于二等標準水銀溫度計引入，其不確定度引入量與精密恒溫水浴近似，二等標準水銀溫度計的分度值為0.1℃，則其相對標準不確定度為：

u（T2）rel=0.1×2.0%=0.2%

4.4 輸入量P引入的不確定度u（P）的評定與計算

輸入量P引入的不確定度主要是由測量大氣壓力的空盒氣壓表引入的，根據溶解氧溶解度修正公式可知氣壓引入的不確定度可近似看成氣壓讀數與標準大氣壓的比值，二空盒氣壓表的分度值為100Pa

7 不確定度評定結果

根據JJG291-2008《覆膜電極溶解氧測定儀》國家計量檢定規程的規定，校準溶解氧測定儀，需在10℃、20℃、30℃共3個溫度點附近進行校準。

其測量不確定度見表3。

建議措施：在評定覆膜溶解氧測定儀測量水中溶解氧含量的真實值時，必須要考慮到所使用的精密恒溫槽、二等標準水銀溫度計、空盒氣壓表和人為因素的影響對測量結果示值誤差產生一定的影響。

結論：根據以上評定出的測量結果的擴展不確定度，覆膜溶解氧測定儀可以更準確地顯示水中溶解氧的含量的真實值，對應用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工業等行業中量值溯源，量值統一提供了可靠地保障。

參考文獻：

[1]JJG291-2008，覆膜電極溶解氧測定儀檢定規程[S].

[2]JJF 1059.1-2012，測量不確定度評定與表示[S].

[3]陳煒慶.覆膜電極溶解氧測定儀示值誤差的探討[J].中國測試技術，2006（05）.