电导率仪检定或校准结果的测量不确定度评定

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单 实 标 偏 ： √ 土 ＝ 一 次 验 准 差ｓ ＿ ＝
实际测量 中取 ３次平 均值 ， 平均标 准偏 差 ：
ｕ ａ ） ／３ （ ＝ｓ√ 按 照上述 公式 处理 数据得 表 ２ 。
表２ （ 单位 ：Ｓｃ ） （／ ｍ
依方程 ｕ （， ＝ （ｆ ａ （ ） ２ ） ａ／ ｘ） ）
定 ） 。
检定 电导率仪专用交流电阻箱引入的不确定度分量
Ｉ（ ／ Ｂ类评 定 ） ＇ ２ 。 １４ 不确定 度分量 的评 定 ． 被测仪 器测量 重 复性 引 入 的 不确 定 度 分 量 ｕ 。的评
定
（） ４ 测量对象 ： 电导率仪 ， Ｄ —ｌＡ型 ， ． 级 ， ＤＳ １ ３０ 测量
确定 度 。
由于灵敏 系数 为 ：ｌ △｝ａｋ ｃ ＝ａ ｊ ／ ＝１
Ｃ ２＝ ａ ／ ｓ＝ 一 １ ３＝ ａ△ ｔ＝ 一 １ ／
１６ 合 成标 准 不确 定 度 的计 算 ．
合成标准不确定度可以用公式 “（Ｋ ＝ ＋ ； △ ） √ ｝ ｕ
来 计 算 ， （ Ｋ） ．４ ％ Ａ ＝００３
唐 茂 炎 ： 导率 仪 检 定或 校 准 结 果 的 测 量 不确 定度 评 定 电
电导 率 仪 检 定 或 校 准 结 果 的 测 量 不 确 定 度 评 定
Ｃ ｎ ｕ ￣ ｉ ｔｒＴ ｓ ｏ ａ ｂａ ｏ ｅｕｔ ｏ ｎ ｅｔｉｔ ｉ ａｕ ｅ ｎ ｏ ｄ ｃ ｖ Ｍｅｅ ｅｔ ｒＣ Ｈ ｒ￣ ｎ Ｒ ｓ ｌ ｆ Ｕ ｃｒ ｎｙ ｎＭｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｙ ｔ ｓ ａ
１ 电子 单 元 引用误 差测 量 不确定 度 的评定 １ １ 概述 （ｕ ｍ ｒ） ． Ｓｍ ａ ｙ
灵敏 系数 Ｃ ＝Ｄ ｋ Ｄｋ １ Ａ／ ＝１ｋ ／Ｆ
Ｃ ２＝ Ｏ￣ｋ ， ／Ｄｋ ｓ＝ 一 １ Ｆ ／ｋ
（）ｌ １￣ 量依据 ： Ｇ ７ — ０ ７电导率仪检定规程》 Ｊ Ｊ ３６ ２Ｏ《 Ｊ 。 （） ２环境条件 ： 环境温度 ２ ．￣ 相对湿度 ６ ．％ ０Ｏ Ｃ， ５０
范 围为 （ ０～２ ０ ）Ｓ ｃ ×１４／／ｍ。 ＿ ｔ （） ５ 测量 方法 ： 采用 直 接 比较 测 量 法 ， 用检 定 电导 率
仪专用交流电阻箱 向被测电导率仪输入不 同的标准值 ， 从而进行 比较 。连接电导率仪和检定 电导率仪专用交流
电阻箱 ， 通二 者 的导 线 电 阻不 超 过 １０２ 常数 调 节 器 接 ．１，
１８ 测 量 结果 不确 定 度 的报告 ’ ．
Ｕ＝Ｏ０ ６ （ ．８ ％ ｋ＝２ ）
２ 仪器 重 复 性 的测量 不确 定度 评定
２ １ 概 述 ．
（ ） 量依 据 ： Ｇ ７ １测 Ｊ ３６—２ ０ 《 Ｊ ０ ７ 电导 率仪 检定 规程 》 。
（） ２环境 条 件 ： 环境 温 度 ２ ．℃ ， ０Ｏ 相对湿 度 ６ ．％。 ５０
算术平均值的计算公式为
ｋ － ｋ Ｍ Ｚ ， － ，
数学 公 式 ：
Ａ ｋ＝（ 一ｋ ） ｋ ｓ／ Ｆ×１０ ０ ％
／ ｋ ） （ 一 ｚ （
式中 ： 一 被 测 仪 器 电 导 率 仪 的 电子 单 元 引 用 误 差 ；ｒ 电导率 仪 该 量 程 档 满 量 程 值 ； 一 电导 率 仪 示 ｋ一 值 的算术 平 均值 ；ｓ 标准 电导率值 。 ｋ一 方差 和灵 敏 系数 ： 上述 公 式 中两 输入 量 彼 此 独 立不
０． ４３％ Ｘ ２＝ ０． ８ ０ ０ ６％
测仪器示值重复性引入的不确定度、 测量时所使用 的标 准 溶液引人 的不确定度和数 字温度计引人 的不确定度 。
２４ 不确 定度 分量 的评定 ． （） １被测 仪器 测量 重复 性引入 的不确 定度 １ 的评 定 １ ， ，
（ 评定 ） Ａ类 ： 仪器示 值重 复性 测量 不 确 定 １ ｋ ） 即 仪 器 重 复性 １ Ｍ， ， （ 标准偏 差 ， 该值 可用 仪 器 示值 重 复性 测 量 结 果 。重 复 测
ｕ ｋ） ３ ． Ｓ ｅ （Ｉ ＝１３２ ／ ｍＸ２ ｏ ＿ Ｘ ． ｏ ０ １ｐ ／ｍ ｐ ％・ 。 ００ ｅ＝ ． Ｓ ｃ Ｃ ６ ６
由于温度对电导率值影响较 大， 故在评定时应考虑 温度 对 电导率 值 的影 响 。所 以上述 公式 可改 写 为
Ａｋ＝ ｋ 一 ｓ—ｋ Ｍ Ｉ ＝ｚｋ／ｋ ￣ ，× １ ０％ ０
其 中 ＬｎＳｅ 为选 择何 种 线性 和颜 色来绘 图。 ｉ ｐｃ ｅ 其 中的 ＬｎＳｅ 代表 着可 以采 用什 么样 的符号 和 颜 ｉ ｐｃ ｅ 色来 绘 图。 它有 如下 标记 符 和颜 色 ：
表 １
（ｇｒ） 话 框 中 的绘 图 区域 点 击 右 键 后 设 置 该 图形 的 ｉ ｆｕｅ对 属性 （ｒ ｅｔｓ可 以给 图 １ 置标题 （ｔ ） ｐｏ ｒｅ） ｐ ｉ 设 ｔｌ Ｘ轴和 Ｙ轴 的 ｉｅ 标签 （ ｂｅ最 后 可得 图 ２的示 意 图 ， 就 使 表 达 更 为 明 １ ｌ） ａ 这
平 均标 准偏 差为 ： （ ） ０ ０ ７ Ｓ ｃ Ｍ ｋ ＝ ．５ １ ／ｍ。 ￣
定）
（） ２ 电导标 准 溶 液 引入 的不 确 定 度 ２ 定 （ 评 Ｂ类 评 国家标 准物 质研 究 中心生 产 的标准 溶 液证 书上 给 出 该溶液 的不 确定 度 为 ： ＝０ ２ ％ ， 含 因 子 ｋ＝２则 “ Ｕ ．５ 包
（） ４Ｎ量对象 ： 电导率仪 ，Ｄ —ｌＡ型，０ １ ） ＤＳ ｌ （ ～２ ４ Ｘ０
ｐ ／ ｍ， ． Ｓ ｅ ３０级 。
（ ） 量 方法 ： 器校 准后 ， 常数 调 节 器 放 置 已 知 ５测 仪 把 的 电导 池 常数 处 ， 某 一 种 合 适 的标 准 溶 液 重 复测 量 ６ 对
唐 茂 炎
（ 贵港市计量测试所 ， 广西 贵港 ５７０ ） ３ １０
摘 要： 依据 ＪＧ ７ —２ｏ 《 Ｊ３ ６ ０７ 电导率仪检定规程 》 电导率仪主要测量项 目是 电子单元引用误差 和仪器重复性两大项 。因此评定 电导率仪 的测量 不确定 ，
度也就是评定其 电子单元 引用误差和仪器重复性测量的不确定度 。 关键词 ： 电导率仪 ； 不确定度
标称值
１０
．
（ 位 ：Ｓ ｃ 单 （／ｍ）
１ Ｏ次测量值
用交流电阻箱的标准值之差除以仪器该档量程上限值 的 百分 比即为该仪器该档的电子单元引用误差。
１２ 评定 模 型 ．
１０ １ ０ ９ ６ ０ ９ ９ １０ ０ １０ １ ．０ ．０ ．０ ．０ ０ ９ ８ ．０ ．９ ．９ ．０ ．０ １ ０ ２ １ ０ ３ １ ０ １ １ ０ ２ ．９
质， 编号 为 １００ ， 量 范 围为 １７６Ｓ ｅ 、３ ．￣／ｍ、 ３ １８测 ２ ．ｐ ／ｍ １３２ Ｓｅ
１ ７． ￣Ｓ ｅ ４ ６ ／ ｍ，Ｕｒ ｅ ｔ＝０． ５％ 。 ２
计算得其平均值为 １３８￣／ｍ ３ ．３ ｅ ，
其 实验 标准偏 差 为 ｓ ＝ ＝０ １ｐ／ｍ ．４Ｓ ｃ
（ ） 量 标 准 ： 定 电导 率 仪 专 用 交 流 电 阻箱 ， ３测 检 Ｚ １３ Ｘ ２ Ｂ型 ， ：０ ０２ ｋ＝２ ， 号 为 ０ ５ ７ 测 量 范 ．１ ％（ ）编 ８３ ，
围为（ ． ００ ５～２ ５ ｐ／ｍ； １ ）． ｃ 氯化钾 电导率溶液标 准物 Ｘ０ Ｓ
《 计量与测试技 术》０ ２年第 ３ ２１ ９卷 第 ２期
在 ×ｌ４ 程档 ， （ｓ ＝Ｏ０２ ３Ｘｌ００ｔ ｃ ０量 ｕ ｋ） ．１％／ Ｏ０ ｐ／ｍ＝ Ｓ
０． ， ４ｔ Ｓ／ｅ ｍ。
可 （）［ ＝
［ ｕ （ 训
）
ｕ ）＋ （ 】 Ｋ
／ ＝ Ｉ ２Ｉ ｋ ）＝ １３ ００×Ｏ ４：Ｏ ０ ０ １ Ｚ Ｘ ｕ（ ｓ ２ Ｃ ／ ００ ． ．００ ３＝
（） 量 标 准 ： 定 电 导 率 仪 专 用 交 流 电 阻 箱 ， ３测 检 Ｚ ２Ｂ型 ， ｆ ．１％ （ Ｘ１３ ＝００２ ｋ＝２ ， ） 编号 为 ０５７ 测 量 范 ８３ ， 围为 （ ．５ ＯＯ ～２×ｌ５／／ｍ。 ０）ｔ ｃ ． Ｓ
１３ 不确 定度来 源分 析 ． 被测仪 器重 复 测 量引 入 的不 确 定度 分 量 “（ １Ａ类 评
０． １ ００ ３％ 。
１５ 不 确 定 度分 量 一览表 （ 表 ３ 。 ． 见 ）
表３
式 中 ： （ ．一 被 测 仪 器示 值 总误 差 的 测 量 不 确 定 ｕ △ｉ ｝ ） 度 ； （Ｍ 一 被 测 仪 器 的示 值 误 差 的不 确 定 度 ； （ ｓ一 Ⅱ ｋ） Ⅱ ｋ） 溶液标 准 的不确 定 度 ； （ｔ一 电导 率值 受 温度 影 响 的不 Ｍ ｋ）
１７ 扩展 不 确定 度 的评定 ．
故 Ｕ（Ｋ ＝ｃ （ ） ｉ ｋ） ； ｋ） ｝ ２ｚ ） ｝ ＋ｃＭ（ ＋ｃｕ（ ＝ Ｘ ＋ ＋ｕ ； ；
２３ 不确定 度来 源 的分析 ．
仪器重复 陛测 量 中主要影 响 因素 有 以下三 个方 面 ： 被
扩 展不 确 定度 按 公 式 Ｕ－ｋ×／ （ ｍ － ＇ ／ ｋ＝２ 计 算 ， ， ） Ｕ＝
方差 和灵 敏 系数 ： 上述 数 学公 式 中各 输 入量 彼 此 独
立 不 相关
＾，
２ ５ 不 确定 度分 量一览 表 （ ． 见表 ４ ）
依 方程 （ ） Ｙ ＝∑（
ｆ Ⅱ（ ） ）
（ 转第 ５ ） 下 ６页
《 计量与潮试技 术》 ０２年第 ３ ２１ ９卷第 ２期
次 ， 次测量示 值平 均值与标准值之差除 以该量程 档满 ６ 量程 值 即为仪 器 引用误 差 。 ２ ２ 评 定模 式 ．
数 学公 式
Ａｋ＝ ｋ 一 后 ｓ ＝ ｚｋ ，× １ ０ ￣ ／ｋ ０ ％
擘
（ ） ．５ ２： ．３ ， 电导率 Ｍ ） ３ ．￣ ／ｍ ＝Ｏ２ ％／ ０ １％ 其 （ ＝１３２ ｅ
一
可 （）【 Ａ＝ ｋ
＋
（） ］
检 定 电导率仪 专用 交流 电阻箱 引用 误差 引入 的不 确 定度 分量 ２ 的评 定 ： １ ｋ） １ ｓ可根 据上级 单位 报告 给 出的定值 来计算 ， ， （
Ｕ＝０ ０２ （ ．１ ％ ｋ＝２ ， ）
【
（） ｝ ； ｋ ＋ ｓ
Ｘ０ １ ％ ＝０． ８ ￣／ ｍ。 ．３ １ｐ ｃ
（） ３数字 测温 仪 引 入 的不 确 定 度 ｕ ３的评 定 （ Ｂ类 评 定） 数字 测温仪 最 大允许 误 差为 土０ １ ， ．℃ 即半 宽 度 ｎ＝ ０１ ， 区 间范 围 内可认 为其 服从 均匀 分 布 取 包 含 因子 ．℃ 在 为 ｋ＝ 。 （ ） ／ ０ １ ＝０ｏ ℃。实 际 温度 影 ＝ａ ｋ＝ ． ．６ 响 电导 率值 为 ：
量６ ， 次 计算实际测量的单次标准差和平均值 的标准差 。 用被测 电导率仪测量标准溶液 ， 被测电导率仪所测 得 的 值 为 ：１３６ ｅ ，１３７Ｓ ｃ ３． ￣／ｍ８ ｅ １３９ ／ｍ。 ３ ．￣ ／ｍ，３ ．￣／ｍ，３ ．￣ ｅ／
该不确定度分量主要是 由于电导率仪仪器 的测量重
复 陛引入 的 ， 可 以通 过 重 复 测 量得 到 测 量 列 ， 用 Ａ 故 采
类方 法评定 。测得数 据如表 １ 。
表１
量程档
×ｌ ４ Ｏ
放置 １ ０ ， ． ０ 对所接人 的标准电导率值重复测量 ６ ， ０ 次 分
别 读 出 电计示 值 ， 测 量 的 平 均 值 与检 定 电导 率 仪 专 ６次