礦用一氧化碳檢測報警器示值誤差的測量結(jié)果不確定度評定

陽泉市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗測試所 山西 陽泉 045000

1 概述

1.1 測量依據(jù) JJG1093—2013《礦用一氧化碳檢測報警器》檢定規(guī)程。

1.2 環(huán)境條件 溫度(15～35)℃，相對濕度：45%～75%，周圍應(yīng)無影響正常工作的氣體和電磁干擾。

1.3 測量標(biāo)準(zhǔn) 空氣中一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，相對擴展不確定度Urel=1%，k=2。

1.4 被測對象 礦用一氧化碳檢測報警器，測量范圍(0～1000)

μmol/mol，測量段＞500μmol/mol，示值誤差為±6%。

1.5 測量方法 按照檢定規(guī)程規(guī)定的檢定方法，選用空氣中一氧化碳氣體濃度為849μmol/mol的標(biāo)準(zhǔn)氣體，按照儀器使用說明書上規(guī)定流量通入已經(jīng)標(biāo)定好的被測儀器，待儀器示值穩(wěn)定后讀取儀器示值，分別測量3次，取3次算術(shù)平均值為結(jié)果示值，減去標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度值即為示值誤差。

2 數(shù)學(xué)模型

式中：Δx——儀器示值相對誤差；

x0——通入儀器標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)稱值。

3 方差和靈敏系數(shù)

3.1 方差

3.2 靈敏系數(shù)

4 不確定度的來源分析

5 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定

(1)礦用一氧化碳檢測報警器測量重復(fù)性引入的不確定度分量包括通氣流量的不穩(wěn)定性，被檢儀器的漂移等帶來的不確定性。選取1臺測量范圍為(0～1000)μmol/mol礦用一氧化碳檢測報警器，選擇849μmol/mol作為測量點，在重復(fù)性條件下，連續(xù)測量10次，得到測量結(jié)果如下(單位：μmol/mol)：855，851，858，850，856，854，857，850，847，852。平均值：=853，

在實際測量中，連續(xù)測量3次，以該3次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則

被檢礦用一氧化碳檢測報警器分辨力為1μmol/mol，取區(qū)間半寬a=0.5μmol/mol，一般服從均勻分布，故，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度

以上兩項不確定度分量獨立不相關(guān)，因此合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

5.2 輸入量x0的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x0)的評定 空氣中一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(x0)，由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書可知，一氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體的定值相對擴展不確定度為Urel=1%，k=2，a=1%×849μmol/mol=8.49μmol/mol，則u(x0)=a/k=8.49/2=4.24μmol/mol

6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

6.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(xi)不確定度來源標(biāo)準(zhǔn)不確定度 Ci |c i|u(x i)u(x)重復(fù)性 2.08 0.0012 0.0025 u(x0) 標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度不確定度引入 4.24 0.0012 0.0051

6.2 靈敏系數(shù)絕對值均為0.0012，且輸入量不相關(guān)，可直接合成，由于＞500μmol/mol測量段，示值誤差為相對誤差，所以u(Δx)表示為0.5%。

7 擴展不確定度的計算

取k=2，則擴展不確定度U=u(Δx)·k=1.0%，

8 測量不確定度的報告與表示

本實驗評定不確定度的表示形式為擴展不確定度，盡管其數(shù)據(jù)的形式為百分比值，但應(yīng)注意區(qū)分與相對擴展不確定度的差異。

在849μmol/molCO測量點，一氧化碳檢測報警器示值誤差測量結(jié)果的擴展不確定度為：U=1.0%，(k=2)。