墻壁式氧氣吸入器示值誤差的不確定度評定

王崢

（徐州市衛(wèi)生計量檢測所，江蘇徐州 221006）

墻壁式氧氣吸入器示值誤差的不確定度評定

王崢

（徐州市衛(wèi)生計量檢測所，江蘇徐州 221006）

本文主要依據(jù)：JJG913-2015《浮標(biāo)式氧氣吸入器》檢定規(guī)程，以及JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》，作者使用數(shù)學(xué)模型法，針對墻壁式氧氣吸入器誤差的不確定度做了評定。通過對其不確定度來源進行分類，然后依次計算出各類不確定度的值，并且對其合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度、擴展不確定度等分別進行了評定，通過一系列的計算，最后得出測量不確定度報告。

墻壁式氧氣吸入器 流量計 不確定度評定 計量檢測

我國《計量法》把使用在醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的浮標(biāo)式氧氣吸入器列入強制檢測的計量器具名錄，徐州市衛(wèi)生計量檢測所作為法定授權(quán)的檢測單位，依法對墻壁式氧氣吸入器進行檢測已有二十多年的時間，其中，流量計示值誤差的不確定度評定是開展實驗室認證的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，現(xiàn)將我針對流量計示值誤差不確定度評定的計算過程給大家介紹如下，如有不當(dāng)，請大家批評指正。

1 概述

1.1 評定依據(jù)

依據(jù)：JJG913-2015《浮標(biāo)式氧氣吸入器》檢定規(guī)程，以及JJF1059-1999《測量不確定度評定與表示》。

1.2 測量方法

通過被檢表和標(biāo)準(zhǔn)表的流量示值直接對比進行測量。

1.3 檢定溫度

依據(jù)規(guī)程規(guī)定，檢測環(huán)境溫度保持在（20±5）℃。

1.4 儀器參數(shù)

在本測試中使用的流量標(biāo)準(zhǔn)器為：標(biāo)準(zhǔn)流量計1至20L/min，準(zhǔn)確度為1級；被測流量計的測量范圍為1至10L/min，準(zhǔn)確度等級為4級。

1.5 數(shù)學(xué)模型

被測流量計的示值誤差（用y表示）等于被測流量計的實際值（用 Px表示）減去標(biāo)準(zhǔn)流量計示值（用 PN表示），即 y = Px-PN：

2 不確定度來源

2.1 被測流量計不確定度來源（用 U1表示）

（1）被測流量計重復(fù)測量引起的不確定度分量 U11（A類分量）。

（2）對被測流量計的示值進行讀數(shù)時，因讀數(shù)誤差引起的不確定度分量 U12（B類分量）。

（3）外界環(huán)境溫度的變化引起的不確定度分量 U13（B類分量）。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)流量計不確定度來源（用2U表示）

造成標(biāo)準(zhǔn)流量計不確定度分量2U的主要因素是標(biāo)準(zhǔn)流量計的準(zhǔn)確度（B類分量）。

3 不確定度分量的評定

3.1 U1的評定：對 U1的評定包括對 U11、U12、U13進行計算

（1）先計算 U11的值。為了獲得重復(fù)性測量的不確定度，可以用標(biāo)準(zhǔn)流量計對被測流量計5 L/min點進行10次獨立測量，測得數(shù)據(jù)如下（單位L/min）：5.0、5.0、4.8、5.0、5.0、4.8、4.8、5.0、4.8、4.8。

自由度： 9110111=-=-=nv

（2）U12的計算：通常情況下，流量計的估讀誤差是不可避免的，依據(jù)規(guī)程，流量計按最小分度值的1/5估讀，它的估讀誤差是0.2L/ min，包含因子為

根據(jù)經(jīng)驗 U12有的可信度，則它的不確定度有，則U12的自由度

（3）對 U13進行計算。規(guī)程規(guī)定，流量計的環(huán)境檢定溫度為（20±5）℃，溫度系數(shù)通常為kt=0.0004℃，P=10 L/min，誤差呈均勻分布，包含因子

估計 U13的不確定度有則 U13的自由度

（4）U1的計算。因為被測流量計引入的不確定度分項彼此獨立，所以 U11、U12、U13之間沒有關(guān)系。依據(jù)合成不確定度公式計算得出：

由韋爾奇-薩特斯維特公式計算得出自由度：v1=43

3.2 在對標(biāo)準(zhǔn)流量計進行讀數(shù)時，它的最大允許誤差為：20L

也就是 U2的不確定度分量為a=0.2L/min，呈均勻分布，包含因子

估計 U2的不確定度有，則 U2的自由度

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

（1）因為被測流量計引入的不確定度分項彼此獨立，所以 U11、U12、U13之間沒有關(guān)系，根據(jù)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度（用 Uc表示）公式，計算如下：

（2）由韋爾奇-薩特斯維特公式計算得出有效自由度（用 veff表示）：veff=83。

5 擴展不確定度的評定

擴展不確定度等于合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度與包含因子k=2之乘積，置信水平約為。（用 U95表示）

6 測量不確定度報告

墻壁式氧氣吸入器的氧氣流量達到5L/min時，流量計示值誤差為y=0.1L/min，其擴展不確定度 U95=0.4L/min，有效自由度veff=83，取k=2。

7 結(jié)語

報告測量結(jié)果時，應(yīng)該同時定量的表述測量結(jié)果的質(zhì)量，以便使用者能評估其可靠性，如果沒有這樣的表述，測量結(jié)果之間、測量結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范中指定的參考值之間不能進行比較。

不確定度概念和體系是在現(xiàn)代誤差理論發(fā)展的基礎(chǔ)上建立和完善的。不確定度和誤差是兩個不同的概念，又都是由于測量過程的不完善性引起的。不確定度是對測量結(jié)果可信度的合理的、科學(xué)的評定。當(dāng)要評定檢測結(jié)果精確度和計量器具的精度時，就應(yīng)當(dāng)采用不確定度來描述。