pH计测量不确定度评定规程
pH(酸度)计示值误差测量结果不确定度评定方法
— 9 —2020(6)Evaluation of Uncertainty in Measurement Results of Indication Error of pH (acidity) Meter10.16629/ki.1674-2796.2020.06.003[收稿日期] 2020-09-07[作者简介]赵旭(1977—),女 ,硕士研究生,工程师,从事能源供热的生产经营管理工作。
pH(酸度)计示值误差测量结果不确定度评定方法赵旭1,李哲2( 1、青岛能源开源热电有限公司,青岛 2660002、中认尚动(上海)检测技术有限公司,上海 200233 )摘要:依据J J G 119-2018实验室p H(酸度)计检定规程以及J J F 1059.1-2012测量不确定度评定与表示等相关标准,分析介绍p H(酸度)计示值误差测量结果的不确定度评定方法。
关键词:pH(酸度)计;示值误差不确定度;直接比较法;标准溶液测量法中图分类号:TM930.8 文献标识码:A 文章编号:1674-2796(2020)06-0009-03Evaluation of Uncertainty in Measurement Results of IndicationError of pH (acidity) MeterZhao Xu 1, Li Zhe 2( 1. Qingdao Energy Kaiyuan Thermoelectricity Co., Ltd, Qingdao 2660002. CQC Standard Testing Technology (Shanghai )Co., Ltd, Shanghai 200233 )Abstract: According to JJG 119-2018 Laboratory pH (acidity) meter verification regulation, JJF 1059.1-2012 Measurement uncertainty evaluation and expression and relevant standards, the uncertainty evaluation method of pH (acidity) meter indication error in measurement results is introduced in detail.Keywords: pH (acidity) meter ;Uncertainty of indication error ;Direct comparison ;Standard solution measurement0 引言实验室pH(酸度)计是一种电化学分析仪器,用于测量水溶液的pH 值,pH(酸度)计广泛应用在各个领域,对其展开定期校准极为必要。
pH电计示值误差误差测量不确定度的评定
pH 电计示值误差误差测量结果不确定度的评定1.概述: 1.1测量依据JJG119-2005《实验室pH (酸度)计》检定规程 1.2 被测对象名称:酸度计,型号:PHS-3C;级别:0.01级 1.3测量方法及主要设备本检定装置是用标准仪器向被检PH 计输入标准信号,采用直接比较法对电计进行测量,然后在利用标准物质采用直接测量法对整套被检装置进行测量。
测量标准:酸度计检定仪,0.0006级 1.4环境条件:0.001级的温度(23±3)℃,相对湿度≤85%RH 。
0.01级及以下级别温度(20±10)℃,相对湿度≤85%RH 2.1数学模型ΔpH=pH -入pH (电计部分)式中 △pH____电计示值误差pH ——电计示值平均值 入pH ---- 向电计输入的标准信号灵敏度系数1pHpH 1=∂∆∂=C 1pH pH2-=∂∆∂=入C3、输入量标准不确定度的评定3.1电计示值误差测量不确定度的来源分析 3.1.1 测量的重复性的不确定度)pH (___1u3.1.2 被检酸度计分辨力引入的标准不确定度)pH (___2u3.1.3由酸度计检定仪引入的不确定度)入pH (u 3.2电计示值误差测量不确定度的评定3.2.1测量的重复性引入的标准不确定度)pH (___1u 的评定:测量结果的重复性引入的不确定度;用本装置对选定的pH 计进行测量,连续测量10次记录如下:单位:pH 表1测量数据所以单次测量的实验标准偏差S =1)(12--∑=n x x ni i=0.0042pH 。
规程上规定重复测量两次,所以pH 003.020042.0)pH (___1==u 3.2.2 被检酸度计分辨力引入的标准不确定度)pH (___2u采用B 类方法评定。
被检酸度计是0.01级分辨率,则由分辨力引入的不确定度分量pH 0029.001.029.0)pH (___2=⨯=u3.2.3由酸度计检定仪引入的不确定度,由说明书知本仪器的允许误差为±0.0006pH ,认为是均匀分布,取k =3所以)入PH (u =0.0006/3 =0.0003pH 4、合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表表2 标准不确定度汇总表4.2 合成标准不确定度的计算因为当重复性引入的不确定度分量小于被测仪器的分辨力所引入的不确定度分量时,可以只考虑分辨力所引入的不确定度分量;反之,就只考虑重复性引入的不确定度分量。
实验室pH计不确定度
实验室pH(酸度)计示值误差测量结果不确定度分析电计检定示值误差测量结果的不确定度分析1 概述1.1 适用范围:本方法适用于用酸度计检定仪对指针式和数显式酸度计的检定、校准和检测。
1.2 测量依据:JJG119-2018《实验室PH(酸度)计检定规程》1.3 采用方法:用酸度计检定仪向待测仪器输入标准信号值,读取酸度计显示的PH 值,测量的平均值减去相应的标准值,即为仪器示值误差。
1.4 环境条件:温度(13~33)℃,相对湿度≤85%。
1.5 测量主要设备:酸度计检定仪,MPE :± 0.003pH,0.01级实验室pH 计。
2 测量的数学模型测量的数学模型: pHs pH pH -=∆pH ∆:酸度计示值误差 pH :酸度计示值的算术平均值pHs :标准pH 值3 不确定度分量评定3.1 pH 的不确定度来源之一是酸度计的示值测量不重复性,可以通过重复测量,用A 类评定方法评定。
用酸度计检定仪对0.01级酸度计进行10次测量,所得数据用Bessel 公式计算得单次测量标准差,实际检定时取两次测量平均值作为测量结果,平均值标准差作为重复性测量的标准不确定度1)(2--=∑n pH pHs i2)(s A u ==0.0022pH3.2pH 的不确定度来源之二,0.01级实验室pH 级分度值,考虑为矩形分布:3005.03)(1==a pH u =0.0029pH3.3 pHs 不确定度来源为酸度计检定仪的最大允许误差,MPE :± 0.0005pH, 考虑为矩形分布30005.0)(1=s pH u =0.00029pH 4合成标准不确定度以上各影响量相互独立,所以合成标准不确定度为,并且灵敏系数为均1。
22122)]([)]([)]([)(s c pH u pH u A u pH u ++=∆≈∆)(pH u c 0.0045扩展不确定度取包含因子k =2,c ku U ==0.01pH仪器示值总误差测量结果的不确定度分析1概述1.1 适用范围:本方法适用于用pH 标准溶液对指针式和数显式酸度计的检定、校准和检测。
pH计测量不确定度评定规程
pH计测量不确定度评定规程pH计测量不确定度评定规程1.0目的规范PH酸度计校验的操作,确保PH酸度计的测量精度处于受控状态,检验结果真实、可靠,以确保产品品质。
2.0范围本规程适用于公司0.01级PH酸度计的内部校验。
3.0校验设备酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
4.0环境条件温度25.2℃,相对湿度65%。
5.0电计示值误差测量结果的不确定度评定5.1概述5.1.1测量依据:JJG119-2008《实验室pH(酸度)计》检定规程5.1.2环境条件:温度25.2℃,相对湿度65%。
5.1.3测量标准:酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
5.1.4被测对象:酸度计,0.01级。
5.1.5测量过程:用酸度计检定仪作为测量标准,采用直接比较法对电计进行测量。
5.1.6评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
5.2数学模型pH-pH输入ΔpH示值=示值式中:ΔpH 示值──电计示值误差pH 示值──电计示值平均值pH 输入──检定仪向电计输入的标准信号5.3输入量的标准不确定度评定5.3.1输入量示值pH 的标准不确定度u (示值pH )的评定输入量示值pH 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定。
选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,向其输入pH 等电位值+3pH 单位的信号,记录电计示值。
连续测量10次,得到下列数据:10.01,10.00,10.01,10.01,10.00,10.00,10.01,10.01,10.01,10.01。
单次实验标准差=0.005pH检定时重复测量6次,则检定时重复测量的不确定度u (示值pH )=0.002pH自由度υ1=∑=m j j 11υ=6-1=55.3.2输入量pH 输入的标准不确定度u(pH 输入)的评定输入量pH 输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪,可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定,因此采用B 类方法进行评定。
不确定度评定(PH计 )
附录2PH 计测量过程不确定度评定1. 慨述1.1 评定依据:JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
1.2 测量依据:GB T 11165-2005 《实验室PH 计校验标准 》1.3 环境条件:温度(20±5)℃;湿度要求不超过85%RH 。
1.4 测量标准: 标液测量1.5 被测对象:测量范围为(0~14)、0.01级的PH 计。
1.6 测量过程:对于 (0~14) PH 计,测量点按照两点进行检测,被测PH 计各点示值误差以该点读数值(示值)与标液之差确定。
建立数学模型a b L L L ∆=-:式中:L ∆--PH 计某点示值误差;a L --被测PH 计某点的示值;b L -- 标液某点的示值。
输入量不确定度评定(1)数学模型电计示值误差服从公式(1):s pH pH d -= (1)式中:d 为示值误差;pH 为被测量电计示值;pH s 为pH 计检定仪示值。
由于pH 与pH s 相互独立,则: 1=∂∂pHd ,1-=∂∂s pH d 故:)()()(22s pH u pH u d u += (2)(2)各分量的标准不确定度a )测量标准器的标准不确定度)(s pH u测量时采用酸度计检定仪,有效期内的检定证书给出的pH 示值误差为+0.009pH 。
考虑为均匀分布,则其pH 值标准不确定度为pH pH pH u s 0026.032009.0)(== b )电计示值测量的重复性标准不确定度)(pH u计算电计示值测量的标准不确定度)(pH u ,实测结果表明:单次测量的标准偏差:00.0)(=pH s ,因而应该考虑量化误差,即分辨力导致的)(量pH u 。
0.01级的pH ,其分辨率力为0.01pH ,考虑为均匀分布,则有pH H pH u pH u 0029.032p 01.0)()(===量 (3)合成不确定度pH pH u pH u d u u s c 0152.00029.00026.0)()()(2222=+=+==(4)扩展不确定度取包含因子2=k ,pH k u U c 0304.020152.0=⨯=⨯=1.2 电计mV 值示值误差测量不确定度分析(1)数学模型电计mV 值示值误差服从以下公式s x V V d -= (3)式中:d 为示值误差:x V 为被测量电计mV 示值;s V 为mV 计检定仪示值。
pH计检定_测量不确定度评定
pH 计检定示值误差测量不确定度评定(FYI )1. 测量方法简述pH 计检定采用标准溶液测量法,即用一种标准溶液校准仪器后,测量另一种标准溶液的pH ,将测量值与标准溶液的标准值进行比较,即可得出仪器的示值误差。
d = pH – pH s (数学模型) (1)式中: d – 仪器示值误差pH – 被检仪器示值pH s - 标准溶液的标准值2. 不确定度计算公式影响测量不确定度的因素主要有标准溶液的不确定度和检定测量的重复性(含电极体系的变动性),此外,根据示值误差检定方法的特点,还应考虑液接界电势的误差,即液接界电势随pH 的变化,此项也可认为是测量方法引入的不确定度。
这样,被检仪器示值误差可由式(1)改写为:d = pH - pH s - pH j (2)式中pH j – 液接界电势的影响量。
不确定度计算公式从式(2)导出:u 2(d ) = 2)]()([pH u dpH ∂∂ + 2)]()([s s pH u d pH ∂∂ + 2)]()([j j pH u d pH ∂∂ 式中u(d) – 仪器示值误差测量不确定度;u(pH) – 被检仪器示值测量不确定度;u(pH s ) – pH 标准溶液的测量不确定度;u(pH j ) - 液接界电势的不确定度;由 dpH ∂∂)( = 1,d pH s ∂∂)( = 1,d pH j ∂∂)( = 1 故u(d) = )()()(222j s pH u pH u pH u ++3. 不确定度分量及自由度计算3.1 仪器示值的测量不确定度u(pH)仪器的示值重复性引入的测量不确定度。
按检定规程的要求,重复测量6次,计算平均值的实验标准偏差。
被检仪器级别0.1: u(d) = 0.02 自由度υ = 5被检仪器级别0.01: u(d) = 0.004 自由度υ = 5被检仪器级别0.001:u(d) = 0.002 自由度υ = 53.2 标准仪器的不确定度u(pH s )从pH 标准溶液的证书可查到,一级标准溶液的扩展不确定度为0.005(置信水准p = 99.73%),二级标准溶液的扩展不确定度为0.01(置信水准p = 99.73%)标准溶液的标准不确定度分别为:一级标准溶液u(pH s ) = 0.005/3 = 0.002,二级标准溶液u(pH s ) = 0.01/3 = 0.003。
PH值(纺织品)测量不确定度的评定
PH 值(纺织品)测量不确定度的评定1. 概述1.1 检测方法:GB/T7573-2009《纺织品 水萃取PH 值测定》1.2检测仪器:数字式pH 计、恒温水浴振荡器、电子天平1.3 被测试样:未知溶液1.4 检测方法:按照GB/T7573-2009标准,将试样剪成约0.5c m ×0.5cm 的小块,将剪好的试样称取质量为(2±0.05)g 的试样3份,分别放入三角烧瓶中,加入100ml 的蒸馏水或0.1mol/L 的氯化钾溶液,然后在水浴振荡器中振荡2h 。
在室温下用带有玻璃电极的pH 计测定3份水萃取液的pH 值,以2、3份水萃取液测得的pH 值为最终结果。
此次以10次示值的算术平均值减去实测值,得示值重复性误差。
2. 建立数学模式建立数学模式溶液pH仪器pH 在式中溶液pH 为水溶液的pH 值,仪器pH 为测试仪器读取的3. 不确定度分量的评估3.1测试结果为获得测量重复性引起的不确定度1U ,试验将未知溶液进行10次测量,测量结果如下:S=1)(12--∑=n x x n i i =0.08平均值的标准差:S (x )=S/n =0.025u (1x )= S (x )=0.0253.2 pH 计校准的不确定度根据pH 计校准证书和仪器说明书可查得U=0.03pH ,仪器测量范围0.00至14.00pH ,示值误差分布为矩形分布,k=3,则产生的不确定度为:)(2x u =)(pH u rel =0.03/3=0.0173.3 天平校准的不确定度根据制造商给给出的±0.02的线性分量,线性分量可设为矩形分布,则产生的相对不确定度为:)3(x u =3202.0=0.009 4. 合成标准不确定度c U (pH )=232221)()()(x u x u x u ++=22209.0017.0025.0++=0.12(pH )5. 扩展不确定度评定取包含因子k=2,则扩展不确定度为:U(pH)=2×0.12=0.24(pH)U=k×c6. 结果报告该未知溶液的pH值测量结果为pH=6.07±0.24。
酸度计pH计测量不确定度评定
酸度计pH计测量不确定度评定1. 测量方法简述用酸度计测量pH的过程,先用标准溶液进行两点或多点校正,然后再测量样品的pH值。
再校正和测量过程中,均用手动或自动进行温度的测量和补偿。
这一测量过程中,如样品温度等于校正时标准pH缓冲溶液的温度即:T=T0时,样品pH示值为pH0RT。
实际测量时,T偏离T0,则酸度计自动或通过手动进行温度补偿,补偿量用pH (T)表示。
2.测量过程用混合磷酸盐pH标准物质GBW(E)130071和硼砂pH标准物质GBW(E)130072,在20℃时两点校正后,测量温度为25℃的某锅炉水样,测得pH=8.06 。
量仪示值pH T由测量仪按Nenst方程自动进行温度补偿。
依据Nenst方程,pH与温度成反比。
测量过程的数学模型可用下式表示:式中:pH----- 水样温度为T时的pH测量值。
TpHRT ---- 水样温度为T时的酸度计示值。
pH---- 水样温度为T0时的酸度计示值。
RT0pH (T) ---- 水样温度为T时,酸度计的温度补偿量。
在这一测量过程中,应考虑下列影响pH测量不确定度的因素:1.1 水样温度为T0时的酸度计示值pH RT0的不确定度包含下列4方面的不确定因素:(1)温度为T0时,标准pH缓冲溶液的pH值pH ST0的不确定度。
(2)液接电势随pH的变化pH J的影响。
(3)测量的重复性(含电极体系得变动、漂移)。
(4)温度为T0时,温度测量不确定度的影响。
前三项因素合成的不确定度等于酸度计检定得出的仪器示值不确定度,也就是说,水样温度为T0时的酸度计示值pH RT0的不确定度可由仪器示值不确定度和温度为T0时温度测量不确定度的贡献合成得到。
pH RT0= pH ST0+pH J1.2 水样温度为T时,温度对测量不确定度的影响可分为下列3方面的不确定因素:(1)温度测量误差。
含手动温度补偿时,温度设定误差。
(2)电计温度补偿误差。
在这里是指酸度计。
pH(酸度)计测量不确定度的评定
p H ^一 检定 仪 向电计 输入标 准 值( p H ) 。
1 . 4 不 确定 度传 播率
厂 — — —
c
、 / C 1 H 1+C 2 H 2
计 检定 规 程 》 和 《 测量 不确 定度评 定 与表 示 》 , 对实 验室 p H( 酸度 ) 计 的不确 定度 来源 和影 响 因素 进 行 分 析 ,其评 估结 果可 为 日常 的数据 监测 工作 提 供 参 考 ,并 为实 验室 质量 控制 提供 依据 。
Ab s t r a c t : Un c e r t a i n t y i s a d i s p e r s i o n p a r a me t e r f o r r e a s o n a b l e c h a r a c t e r i z a t i o n o f me a s u r e me n t r e s u l t s , t h e u s a b i l i t y o f me a s u r e me n t r e s u l t s l a r g e l y d e p e n d s o n l e v e l o f t h e u n c e r t a i n t y. I n t h i s p a p e r , t h e wo r k i n g p r i n c i p l e o f p H me t e r wa s i n t r o d u c e d ,t h e me a s u r e me n t u n c e ta r i n t y o f p H me t e r wa s e v a l u a t e d b a s e d o n J J G 1 1 9 — 2 0 0 5 l a b o r a t o r y p H me t e r
PH示值不确定度评定
pH 计示值总误差测量不确定度评定1.概述1.1测量依据: JJG119—2005《实验室pH(酸度)计检定规程》1.2环境条件:温度(23±10)℃,湿度不大于85%RH1.3测量标准: 二级pH 标准物质1.4被测对像:,pH 计型号:pHS-3E,编号:600710N0017030420,量程:(0.00~14.00)pH,分辨率:0.01pH,电极编号:F031707928。
1.5测量过程:在25℃测定温度下, 定位用二级pH 标准物质混合磷酸盐溶液6.86pH ,斜率用标准物质邻苯二甲氢钾溶液4.00pH,对pH 计校准后测得标准物质硼砂溶液的值,重复校准和测试3次,3次的测量结果平均值与标准物质硼砂溶液25℃下的标准值9.18pH 之差为仪器的示值误差值。
2.测量模型△pH =pH -pH s -pH j式中:△pH -----仪器示值误差;pH -----被检pH 计示值;pH s -----标准溶液的标准值;pH j -----液接界电势的影响量。
3.输入量的标准不确定度评定3.1 标准溶液准确度的不确定度()u pH sa)从pH 标准溶液的检定证书可以查到:二级标准溶液的扩展不确定度为U =0.01pH ,K =3()0.003u pH pH s =3.2液接界电势的不确定度()u pH ja)从文献查到,pH 在从文献可查到,在pH (3~10)范围内,液接界电势的最大变化为±0.01,按均匀分布考虑,其标准不确定度为: 。
()u pH j= pH 3.3测量重复性引起的不确定度()u d单次实验标准差i s =实际测量时是取3次的平均值,则()u d =i s 3..3.2pH 计分辨率的不确定度006.03/01.0=所用PHS-3E 型pH 计的分辨率为0.01pH,则其变化半宽为0.005pH,按均匀分布处理,故:30.003u pH ==测量重复性与pH 计分辨率引入的不确定度分量值一样,取其中一项列入合成不确定度。
pH(酸度)计示值误差测量值的不确定度评定
1 . 3 . 2 重复测量的不确定度 ( p n) 的计算
p H的不 确定 度 u ( ) 即电计 示 值 重 复 测量 不 确 定
2 . 6 测量不 确定 度 的报 告和表 示
《 计量与 试技 术》 2 0 1 3年g- 4 0卷第 1 2期
1 . 1 测 量 方法
度, 可按下式计算 :
电计 示值 误差 检 定采 用直 接 比较 测量 法 即用 p H ( 酸 度) 计 检定 仪 向 被检 p H计 输 人 一 个 标 准 值 并 读 取 电计 示值 , 则 电计 示值 误差 为 :
d=p H —p / L ( 1 )
p H ( 酸度 ) 计 电计 示值 误差 的扩展不 确定 度为 :
0 . 1 级: U=0 . 0 5 p H ;
;
2 . 3 . 2 液 接界 电势 的不确 定度 “ ( ) 从文献 可查到 , 在p H ( 3 1 0 ) 范围内, 液 接界 电势 的
=2 . 5 7
由于 :
贝 0
) ) ( 2 )
式 中: “ ( d ) 一 电计示值 误 差测 量结果 不确 定度 ;
“ ( p H s ) 一p H( 酸度) 计 检定 仪 的不确 定度 ;
些 ! ( 出
5 0 。
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5 5 扩展不 确定 度 的评 定
1 . 4 合 成标 准不确定 度 的评定 合 成不确 定度 可按下 式计算 , 即
M 。 = ( d ) =  ̄ / i t 2 ( p o) r +U 2 ( p H)
合 成不确 定度 的有 效 自由度为 :
酸度计示值误差测量结果的不确定度评定
酸度计电计示值误差测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据:JJG119-2005《实验室pH (酸度)计检定规程》。
1.2 环境条件:室温(23±10)℃,相对湿度≤85%。
1.3 测量标准:智能化酸度计检定仪,PHC-1B 型,0.0006级。
1.4 被测对象:PHS-3C 型酸度计,量程为(0~14)pH ,准确度等级:0.01级。
1.5 测量过程:将被测酸度计与酸度计检定仪直接连接,由酸度计检定仪输出pH 信号给被测酸度计,将被测酸度计示值减去检定仪示值,其差值为酸度计电计示值误差。
1.6 评定结果的使用: 符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果,其他类型的酸度计的测量结果的不确定度评定可以采用此方法。
2 数学模型s pH pH pH -=∆式中:pH ∆-------酸度计的电计示值误差;pH --------酸度计电计示值; s pH --------酸度计检定仪示值。
3 输入量的标准不确定度评定3.1输入量pH 的标准不确定度()pH u 的评定输入量pH 的不确定度来源主要有两部分:测量的重复性和仪表的分辨力。
3.1.1测量重复性导致的标准不确定度()1pH u 的评定可以通过连续测量得到测量列,采用A 类评定方法进行评定。
对一台0.01级的PHS-3C 型酸度计,在pH=4.00pH 点,进行10次连续测量,得到测量列,测量结果(pH )如下:4.00、4.00、4.01、4.00、4.01、4.01、4.01、4.00、4.00、4.00。
∑==1011i i x n pH = 4.003pH单次实验标准差为: s =()11012--∑=n x xi i=0.0048pH再任意选取两台同类型酸度计,各在重复性条件下连续测量10次,与第一台共得到3组测量列,每组测量列按上述方法计算,得到单次实验标准差如下:合并样本偏差为∑==3231ij j p s s =0.0049 pH实际测量情况,在重复性条件下连续测量2次,以2次测量的算术平均值为测量结果,则可得到()1pH u =2p s =0.0035 pH3.1.2仪表分辨力导致的标准不确定度()2pH u 可以采用B 类方法评定,仪表分辨力x σ=0.01 pH ()2pH u =0.29x σ=0.0029 pH3.1.3输入量pH 的标准不确定度()pH u 计算 由于1pH 和2pH 彼此独立不相关,因此()pH u =()()2212pH u pH u +=0.0045pH3.2输入量pHs 标准不确定度()s pH u 的评定输入量s pH 标准不确定度()s pH u 主要由检定仪误差引起,故采用B 类方法进行评定。
酸碱度测定中pH值的不确定度评定
酸碱度测定中pH值的不确定度评定
介绍
本文档旨在评定酸碱度测定中pH值的不确定度。
pH值是评估溶液酸碱程度的常用指标,它对于许多科学领域和工业应用都至关重要。
确保测定结果的可靠性,评定pH值的不确定度是必要的。
不确定度的概念
不确定度是表示测量结果范围的参数。
在酸碱度测定中,pH 值的不确定度评定可以通过以下步骤进行。
步骤一:测量重复性
首先,进行一系列重复测量,使用相同的样品和相同的仪器和方法。
通过进行多次测量,我们可以评估测量结果的重复性,并得出一个平均值。
步骤二:确定标准偏差
基于测量重复性的结果,我们可以计算出标准偏差。
标准偏差是用来表示数据分布的离散程度的统计指标,它是评估测量结果接近真实值程度的重要参数。
步骤三:不确定度评定
根据标准偏差的计算结果,我们可以使用合适的不确定度计算方法来评定pH值的不确定度。
常用的不确定度计算方法包括"扩展不确定度"和"GUM方法"等。
结论
通过对酸碱度测定中pH值的不确定度的评定,我们可以提高测量结果的可靠性和准确性。
这对于科学研究和工业应用都具有重要意义,并可以帮助我们做出更准确的决策。
以上是酸碱度测定中pH值的不确定度评定的简要介绍。
详细的不确定度评定方法和示例可以根据具体情况进行进一步研究和应用。
pH(酸度)计检定和校准结果的不确定度评定
pH(酸度)计检定和校准结果的不确定度评定发表时间:2018-05-18T10:09:37.863Z 来源:《基层建设》2018年第1期作者:王志慧[导读]仪征市计量管理所江苏省仪征市 211400 pH计计量标准不确定度由三部分组成,它们分别是pH标准溶液;pH计分辨率;和pH计测量重复性产生的标准偏差。
现以检定一台0.01级pH计为例,进行测量不确定度评定。
(一)标准不确定度分量: 1. pH标准溶液的不确定度分量 pH标准物质购于国家标物中心,不确定度为,由于pH标准溶液是缓冲溶液,在配制pH标准溶液中,按规程要求配制其影响因素可忽略。
其不确定分量为:由于: 2.pH计分辨率的不确定度分量 0.01级pH计的分辨率为,其不确定度分量为:3.pH测量标准溶液重复性的不确定度分量测量的的结果分布是4.00;4.00;4.01,由于测量次数少,采用极差法,计算标准偏差(二)不确定度分量汇总表由于重复性分量包含分辨率引入的不确定度分量,为避免重复计算,只计最大影响量,舍弃。
(三)扩展不确定度以上二个分量互不相关,合成标准不确定度取包含因子,扩展不确定度为:(四)对使用标准缓冲溶液校准酸度计的测量不确定度评估 4.1 分别对pH值为1.680、3.559、4.003、6.864、7.409、9.182、12.460的7个点进行校准,其测量不确定度见下表:由表可以看出各分量基本不变,因此在校准范围0~14 pH内,。
4.2 当被校酸度计的分度值不同时,不确定度分量中的、将发生改变,因此当校准精度为0.1 pH、0.01 pH的酸度计时,测量不确定度为:(五)校准和测量能力(CMC)0.01级酸度计是使用标准缓冲溶液可校准的最佳被校酸度计,因此该项目的CMC为:0~14 pH,。
pH计电计示值误差测量不确定度评定.
pH计电计示值误差测量不确定度评定.pH计电计示值误差测量不确定度评定摘要:实验室pH计由电计和电极两部分组成,pH计的总误差由电计和电极误差组成,本文仅对实验室pH计在实际检定过程中,影响其电计示值误差的有关因素进行分析,从而对其测量不确定度进行评定。
关键词:实验室pH计测量不确定度1测量方法依据JJG119-84检定规程,电计示值误差检定采用直接比较法,即用标准仪器向被检pH计输入一个标准信号,在被检pH计上读取示值,得电计示值误差。
2数学模型的建立一个实际数学模型的建立要经过模型准备、模型构成、模型求解、模型分析等一系列复杂的过程,所建立的数学模型一定要能够真实、清晰地反映所研究对象的变化规律以及变化趋势等情况。
在大量实例总结以及严密的理论推导之下,关于pH的测定建立的数学模型如下所示:d=pH-E/R或d=pH-pHSpH为被检电计示值;E为电位差计示值;R为电化学转换系数;pHS 为pH计检定仪示值,本数学模型经过实际工程多次检测,符合工程使用的要求。
3pH计电计示值误差测量不确定度评定首先是输入量的标准不确定度评定。
不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
反过来,也表明该结果的可信赖程度。
它是测量结果质量的指标。
不确定度愈小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
在报告物理量测量的结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
不确定度表征了合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
测试值的不确定度由输入量、合成标准、扩展等方面的不确定度共同构成。
以下做详细的分析。
其中标准量的不确定度u(E)/R(pHS)按检定规程要求(JJG123-1988),电位差计的允许误差为:E=±(+X)式中a=0.05,Un=1VX=420mv则E=0.26mv按均匀分布考虑,即u(E)=0.26/3=0.15mvu(E)/R=0.0025=pHs。
pH计电计示值误差测量不确定度评定.
pH计电计示值误差测量不确定度评定摘要:实验室pH计由电计和电极两部分组成,pH计的总误差由电计和电极误差组成,本文仅对实验室pH计在实际检定过程中,影响其电计示值误差的有关因素进行分析,从而对其测量不确定度进行评定。
关键词:实验室pH计测量不确定度1测量方法依据JJG119-84检定规程,电计示值误差检定采用直接比较法,即用标准仪器向被检pH计输入一个标准信号,在被检pH计上读取示值,得电计示值误差。
2数学模型的建立一个实际数学模型的建立要经过模型准备、模型构成、模型求解、模型分析等一系列复杂的过程,所建立的数学模型一定要能够真实、清晰地反映所研究对象的变化规律以及变化趋势等情况。
在大量实例总结以及严密的理论推导之下,关于pH的测定建立的数学模型如下所示:d=pH-E/R或d=pH-pHSpH为被检电计示值;E为电位差计示值;R为电化学转换系数;pHS为pH计检定仪示值,本数学模型经过实际工程多次检测,符合工程使用的要求。
3pH计电计示值误差测量不确定度评定首先是输入量的标准不确定度评定。
不确定度的含义是指由于测量误差的存在,对被测量值的不能肯定的程度。
反过来,也表明该结果的可信赖程度。
它是测量结果质量的指标。
不确定度愈小,所述结果与被测量的真值愈接近,质量越高,水平越高,其使用价值越高;不确定度越大,测量结果的质量越低,水平越低,其使用价值也越低。
在报告物理量测量的结果时,必须给出相应的不确定度,一方面便于使用它的人评定其可靠性,另一方面也增强了测量结果之间的可比性。
不确定度表征了合理地赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。
测试值的不确定度由输入量、合成标准、扩展等方面的不确定度共同构成。
以下做详细的分析。
其中标准量的不确定度u(E)/R(pHS)按检定规程要求(JJG123-1988),电位差计的允许误差为:E=±(+X)式中a=0.05,Un=1VX=420mv则E=0.26mv按均匀分布考虑,即u(E)=0.26/3=0.15mvu(E)/R=0.0025=pHs。
pH计校准测量不确定度评估
pH计校准测量不确定度评估简介
本文档旨在评估pH计校准测量的不确定度。
pH计是一种用于测量溶液酸碱度的仪器,精确的校准可以确保测量结果的准确性。
不确定度评估是为了确定pH计校准结果的可信度,并提供用于判断测量结果的范围。
方法
1. 确定pH计校准的标准溶液,包括酸性、中性和碱性溶液;
2. 使用标准溶液进行pH计的初始校准;
3. 对已校准的pH计进行多次测量,记录每次测量结果;
4. 分析测量结果,计算平均值和标准偏差;
5. 使用适当的统计方法,计算不确定度。
计算不确定度的步骤
1. 估计不确定源,包括仪器的分辨率、重复性、漂移等;
2. 确定不确定源的不确定度;
3. 根据不确定源的贡献和统计分析结果,计算综合不确定度;
4. 使用适当的扩展因子,计算扩展不确定度。
结果与讨论
对于校准过的pH计进行多次测量,记录的测量结果具有一定
的差异。
通过计算平均值和标准偏差,可以得到测量结果的平均范
围和可信度。
同时,通过计算不确定度,可以确定测量结果的范围,例如,以95%的置信水平,测量结果应在平均值加减扩展不确定度
的范围内。
结论
通过评估pH计校准测量的不确定度,可以确定pH计测量结
果的可靠性。
在实际应用中,了解测量结果的不确定度是十分重要的,它能帮助我们理解测量结果的范围并作出准确判断。
请注意,本文只是一份简要介绍,具体的计算方法和评估过程
需要根据实际情况进行。
pH测量不确定度评定
pH值不确定度的评定1 检测方法依据GB/T 7573-2009《纺织品水萃取液pH值的测定》2检测原理及过程将样品剪碎,称取2.00±0.05g放入带塞锥形瓶中并加入100ml蒸馏水,盖紧瓶塞置于机械振荡上振荡2h,在室温条件下用带玻璃电极的pH计测定样品水萃取液的pH值。
3 数学模型XX=示式中:X——被测样品pH值;X——测量仪器示值。
示测量结果:本测量为直接测量,仪器示值即为测量结果。
4 不确定度的主要来源分析4.1测量的重复性4.2仪器校准引入的不确定度5不确定度的评定5.1不确定度分量的计算5.1.1测量重复性引入的不确定度分量影响检测结果重复性的因素主要有测量仪器和环境的变动性、人员操作、样品不均匀等因素。
分析在重复性测量条件下一系列测量结果,即可得到各种随机因素合并引起的重复性不确定度分量。
在本测量中,使用同一台仪器,在重复性测量条件下测量了同一批次纺织品的8组样品,每组样品有3个平行样,第一份萃取液的测量值不做记录,记录第二份和第三份pH值的平均值作为测量结果。
表1 给出了8组样品的测量结果及平均值。
结果表明人员之间的差异很小,且标准偏差非常接近,这说明测量系统十分稳定。
表 1 8组样品的测量结果及平均值8组重复测量的标准偏差为:04.01)()(12=--=∑=n X X X S ni i由于日常分析中,每组样品测定两份样品取其平均值作为测试结果,故平均值的标准偏差应按下式计算:028.0204.02)()()(====X S X X S u测量的重复性系数rep f 的不确定度)(rep f u 为:004.082.6028.0)()(===XX S f rep u 5.1.2 pH 计校准引入的不确定度本次试验使用的是型号为PHC-3C 型pH 计,检定证书给出的准确度等级为0.01级,假设属于均匀分布,由仪器导致pH 值测量结果的相对标准不确定度为:注:试样的质量对不确定度的影响甚微,故不做考虑。
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pH计测量不确定度评定规程
1.0目的
规范PH酸度计校验的操作,确保PH酸度计的测量精度处于受控状态,检验结果真实、可靠,以确保产品品质。
2.0范围
本规程适用于公司0.01级PH酸度计的内部校验。
3.0校验设备
酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
4.0环境条件
温度25.2℃,相对湿度65%。
5.0电计示值误差测量结果的不确定度评定
5.1概述
5.1.1测量依据:JJG119-2008《实验室pH(酸度)计》检定规程
5.1.2环境条件:温度25.2℃,相对湿度65%。
5.1.3测量标准:酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
5.1.4被测对象:酸度计,0.01级。
5.1.5测量过程:用酸度计检定仪作为测量标准,采用直接比较法对电计进行测量。
5.1.6评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
5.2数学模型
pH-pH输入
ΔpH示值=
示值
式中:ΔpH 示值──电计示值误差
pH 示值──电计示值平均值
pH 输入──检定仪向电计输入的标准信号
5.3输入量的标准不确定度评定
5.3.1输入量示值pH 的标准不确定度u (示值pH )的评定 输入量示值pH 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定。
选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,向其输入pH 等电位值+3pH 单位的信号,记录电计示值。
连续测量10次,得到下列数据:10.01,10.00,10.01,10.01,10.00,10.00,10.01,10.01,10.01,10.01。
单次实验标准差
=0.005pH
检定时重复测量6次,则检定时重复测量的不确定度u (示值pH )
=0.002pH
自由度υ1=∑=m j j 11υ
=6-1=5
5.3.2输入量pH 输入的标准不确定度u(pH 输入)的评定
输入量pH 输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪,可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定,因此采用B 类方法进行评定。
酸度计检定仪说明书给出:不经预热时,最大允许误差为±0.002pH ,按均匀分布,则其标准不确定度为:
u(pH 输入
可以认为其不确定度可靠,则自由度υ2为∞。
5.4合成标准不确定度的评定 输入量示值pH 与pH 输入彼此独立不相关,所以合成标准不确定度:
u c (ΔpH 示值)=22示值
输入pH
pH u u +=0.002pH 5.4.1合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度为:
υeff =∑i
i c u u υ44=444()()5c u u pH u pH +∞输入示值=5
5.5扩展不确定度的评定
估计本被测量的分布为正态分布,取置信概率P=95%,按有效自由度υ
eff =5,查t 分布表得到t 95(5)=2.57
扩展不确定度为:t 95(9)·u c (ΔpH 示值)=2.57×0.002=0.005pH 5.6测量不确定度的报告与表示
电计示值误差测量结果的扩展不确定度为:
U 95=0.005pH υ
eff =5
6.0仪器示值误差测量结果的不确定度评定
6.1概述
6.1.1测量依据:JJG119-2008《实验室pH (酸度)计》检定规程。
6.1.2环境条件:温度(23±10)℃,相对湿度≤85%。
6.1.3测量标准:标准溶液,2级。
6.1.4被测对象:酸度计,0.01级。
6.1.5测量过程:用标准溶液作为测量标准,校准仪器后,用仪器对其进行测量。
6.1.6评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
6.2数学模型
ΔpH 仪器=仪器pH -pH 标准
式中:ΔpH 仪器──仪器示值误差
仪器pH ──仪器示值平均值
pH 标准──标准溶液在测定温度下的标准值
6.3输入量的标准不确定度评定
6.3.1输入量仪器pH 的标准不确定度u (仪器pH )的评定 输入量仪器pH 的不确定度来源主要是仪器测量的重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定。
选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,用邻苯二甲酸氢钾和硼砂对仪器进行校准,对混合磷酸盐进行测量,记录仪器示值。
连续测量6次,得到下列数据:6.86,6.86,6.87,6.88,6.87,6.88。
单次实验标准差s=1)(2
--n pH pH i 仪器仪器=0.009pH
检定时重复测量的不确定度:
u (仪器pH )
=0.004pH
自由度υ1=∑=m j j 11υ
=6-1=5
6.3.2输入量pH 标准的标准不确定度u (pH 标准)的评定
输入量pH 标准的不确定度主要来源于标准溶液的定值不确定度,可根据定值证书给出的定值不确定度来评定,因此采用B 类方法进行评定。
标准溶液证书给出的扩展不确定度为0.01pH ,标准不确定度u(pH 标准)为0.002pH 。
可以认为其非常可靠,则自由度υ2为∞。
6.3.3液接界电势pHj 的不确定度u(pHj)的评定
由文献可查到,pH 在3~10范围内,液接界电势的最大变化为0.01pH 。
按均匀分布,其标准不确定度: u (pH j )=0.01/3=0.006pH
可以认为其可靠,自由度υ3为∞。
6.4合成标准不确定度的评定 输入量仪器pH 、pH 标准、pH j 彼此独立不相关,所以合成标准不确定度:
u c (ΔpH 仪器)=222j pH pH pH u u u ++标准仪器
=0.008pH 6.4.1合成标准不确定度的有效自由度
合成标准不确定度的有效自由度按韦尔奇一萨特思韦特公式计算
υeff =∑i
i c u u υ44=444446.9()()5j c pH u u u pH u pH =++∞∞仪器标准≈46 6.5扩展不确定度的评定
本被测量的分布判断为正态分布,取置信概率P=95%,按有效自由度υ
eff =46,查t 分布表得到t (50)=2.01,
则扩展不确定度为:
U 95(50)·u c (ΔpH 仪器)=2.01×0.007=0.016pH 6.6测量不确定度的报告与表示
仪器示值误差测量结果的扩展不确定度为:
U95=0.016pH υeff=46 7.0参考文件
JJG119-2008《实验室pH(酸度)计检定规程》JJF1071国家计量校准规范编写规则
JJF1001通用计量术语及定义
GBT/T8170数值修约规则与极限数值的表示和判定8.0记录表格
PH计检定记录
pH(酸度)计检定记录。