电导率仪测量不确定度

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电导率仪检定或校准结果的测量不确定度评定

电导率仪检定或校准结果的测量不确定度评定
相关
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

() 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

DDS-11A指针式电导率仪及示值测量结果的不确定度评定

DDS-11A指针式电导率仪及示值测量结果的不确定度评定

2 2 准 确 度 ±15 F S . .% * 2 3 仪 器 的 正 常 工作 条件 : . ( )环 境 温 度 : ( ~3 5 ) ℃ ; a 5 ( b)相对温 度 :3 % ~8 %RH ; 0 5 ( c)供 电 电源 :A C : ( 2 ± 2 2 0 2)
依 据 上 述 原 理设 计 的测 量 仪 器 称 为 电 导 率 仪 ,电导 率 仪 主 要 由 电导 电极 和 电 阻 测 量单 元两部分 组成。图 2是 电导率仪的 电路 原理 图 。
电导率 仪; 标准溶液;不确定度;测量结果;评

图 1D 1 D 一1A指针式 电导率仪
本 文介 绍 了 D S A指 针 式 电导 率 仪 的 技 术 D ~I 1
( )除 地 球 磁 场 外 无 外 磁 场 干 扰 。 e 3 .仪 器 外 形结 构 图如 r图所 示 。
指标、工作原 理、测量原理 等,并结合工作 实
际 ,对 D S D +¨A指 针 式 电导率 仪 的 5 0 S 0 / c 档 量 程 进 行 了评 定 , 为 电导 率 仪 的 不确 定 m 度 评 定提 供 一 定 的 参 考 。
D -l A型指针式 电导率仪 ( DS l 以下 简 称 仪 器 )是 实 验 室 测 量 水 溶 液 电导 率 必 备 的 仪 器 , 广 泛 应 用于 石 油 化 工 、 物 医 它 生 药 、 水 处 理 、 境 监 测 、 l冶 炼 等 行 业 污 环 矿 J J 及大专院校和科研单位。配用适 当常数的 电导 电极 , 可 用于 测 量 电子 半导 体 、 能 还 核 工 业 和 电厂 纯 水 或 超 纯 水 的 电导 率 。 而 , 因 D S D I 1 A型指针式电导率仪用途广泛。 2.仪 器 的 主 要 技 术 指 标 … 2 . 测 量 范 围 0 lX i S c , . ~ 0( / m) 仪器分成 1 档量程 , 2 各档量程 问采用波 段

电导率仪示值误差的测量不确定度评定-172

电导率仪示值误差的测量不确定度评定-172

电导率仪示值误差的测量不确定度评定作者:唐寅喜 2015年9月1.概述1.1测量方法:依据JJG376-2007 《电导率仪检定规程》。

1.2环境条件:温度(20±5)℃;相对湿度≤70%。

评定的对象:选一台上海雷磁仪器公司生产的数字电导仪(型号:DDS11-C 、0.5级、 )数学模型: ΔK = K - K 标 、 i x = △k / k 满式中: ΔK —电导仪的示值误差(μS/cm ) K — 多次测量电导仪的示值的平均值(μS/cm )K 标— 检定时电导仪检定仪输出的标准电导率 (或标准溶液的标准电导率值)(μS/cm ) k 满---电导仪的测量档的满量程(μS/cm ) i x ---电导仪的引用误差(%)1.计算电计的引用误差检定时各分量标准不确定度1.1 电计的测量重复性k 不确定度()k u 的评定:采用A 类方法评定。

对1台电计用标准交流电阻箱, 连续测量10次,为100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5μS/cm, 该测量档的满量程为200μS/cm 可得到电计的引用误差:0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.2%、0.3%、0.3%、0.25%、0.25%、0.25%。

单次实验标准差 )1()(211--∑==n x x s i ni = 0.041 %,平均值的实验标准差为s(K )= s/n = 0.041/10 = 0.013% 则: 输入量λ平均的标准不确定度u(K )为u(K )= s(K )= 0.013%1.2标准交流电阻箱准确度引入K 标不确定度u(K 标)的评定:主要来源于标准交流电阻箱准确度引入的不确定度。

根据检定证书,标准交流电阻箱符合0.05级,即:其给出的标准电导值的误差在0.05%的范围内,取矩形分布k =3。

则: u(K 标)= 3%05.0= 0.029%2.计算仪器配套引用误差检定时的各分量标准不确定度2.1电导仪的测量重复性k 带来不确定度()k u 的评定:采用A 类方法评定。

电导率仪仪器示值误差测量结果不确定度

电导率仪仪器示值误差测量结果不确定度

电导率仪仪器示值误差测量结果的不确定度评定一、适用范围本文件适用于电导率仪仪器示值误差测量结果的测量不确定度评定与表示。

二、引用文件测量依据: JJG376-2007 电导率仪检定规程; 评定依据:JJF1059—1999 测量不确定度评定与表示;CX/19/2002 测量不确定度评定与表示实施细则。

三、数学模型 d =-G – A式中:d — 仪器示值误差;-G—3次测量结果的算术平均值;A — 输入标准溶液电导率值; 则方差)(2d u =)()(22G u A u+式中:)(d u — 仪器示值误差测量不确定度 )(A u — 氯化钾溶液标准物质的不确定度)(G u— 校准时重复测量的不确定度四、输入量的标准不确定度来源由测量方法和数学模型可知,在电率导仪校准中,影响仪器示值误差测量结果的不确定度因素有:⑴ 测量方法的不确定度; ⑵ 标准物质的不确定度; ⑶ 环境条件的影响;⑷人员操作的影响;⑸被检定仪器的变动性的影响。

由于采用直接测量法进行校准,方法的不确定度可以不予考虑;环境条件的影响、人员操作的影响、被校准仪器的变动性体现在测量结果的变动中。

则示值误差测量结果的不确定度由标准物质的不确定度、仪器测量结果的变动性的不确定度组成。

仪器测量结果不确定度的评定应该按照测量的实际结果进行,为方便评定,本文以检定规程规定的各项目最大允许值进行分析评定,一般测量仪器时可以直接应用本不确定度评定的结果。

五、各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量-G的标准不确定度)u的评定(G输入量-G的相对标准不确定度)u来源主要是电导率仪的测量不重复性,('G根据规程中重复性的测量是由6次测量值的标准偏差相对于该点满量程得到的,故根据实际测量情况,,服从正态分布,则单次实验相对标准差为RSD;而仪器示值误差是3次(即n=3)重复测量的平均值与标准值的差值得到的,故仪器重复测量性的相对标准不确定度为)u=RSD/n('G根据以前开展电导率仪检定工作的情况了解到,目前电导率仪的量程一种(用FS2表示)是以2乘以10的整数次幂为量程的数字式仪器,另一种(用FS13表示)是以1和3乘以10的整数次幂为量程的指针式仪器。

电导率仪配套示值误差测量不确定度的评定

电导率仪配套示值误差测量不确定度的评定

测量值 (mS/cm)
10 111.31 平均值 111.61 引用相对示值误差(%FS) 0.03 测量重复性(%FS) 0.0949 不确定度(%FS) 0.0548
3.4083 1.1465 1.84498 1.2465 0.043668 0.11 0.1221 0.0738 0.0705 0.0426
(9.008) =
= 2.242 = 2.266 = 2.267 = 2.267
综上所述:取置信概率 = 95%,0.2 级电导率仪在测量范围内的扩展不确定度为: = 0.17% , = 9.000 或 = 0.16% , = 2.267
五、不确定度的报告 0.2 级电导率仪配套示值误差的测量结果的扩展不确定度为: = 0.17% , = 9.000 或 = 0.16% , = 2.267
在仪器测量范围内,本次测量过程中有测量重复性引入的标准不确定度 值,最大值出现在标准值为 12.852mS/cm 时,其标准不确定度: ( ) = 0.0743% 自由度 ( ) = n − 1 = 9
(
)取最大
3、 由仪器分辨力 a 引入的标准不确定度 ( )的评定 本被检定/校准电导率仪在ห้องสมุดไป่ตู้12.852mS/cm 时其分辨力为 0.001mS/cm,服从均匀分布,所 以由仪器分辨力 a 引入的标准不确定度 ( )为如下所示,采用 B 类方法进行评定。 12.852 / ( )= × × 100% = 0.0000289% 1000 / 2√3
估计:
[
( )] ( )
= 0.1,则自由度 ( ) = 50
四、合成不确定度及扩展不确定度的评定 1、灵敏系数 数学模型: ∆ 灵敏系数: = ∆ = −1 = − × 100%

电导率仪测量不确定度评定

电导率仪测量不确定度评定

电导率仪测量不确定度的评估1概述1.1测量依据:JJG376-2007《电导率仪检定规程》1.2计量标准:主要计量标准设备为ZX123A ,测量范围:µS :0.05~1×1051.3被测对象:1.4测量方法:用被测电导率仪直接测量标准电导该值再除以该测量挡的满量程值为仪器的引用误差重复测量3次,3次测量值的算术平均值与相应电导(率)标准值的差即为仪器的电子单元检定示值误差。

1.5 环境条件:温度(20±5)℃,相对湿度30%~80% 2测量的数学模型 测量的数学模型:S K K K ∆=-式中:K ∆——电导率仪的示值误差;K ——电导率仪示值的算术平均值; S K ——标准电导值3输入量的标准不确定度的分析及评定 3.1输入量K 的标准不确定度 ()u K 的评定电导率仪示值的不确定度来源主要是电导率仪的测量重复性,可以通过连续测量得到测量值,采用A 类评定方法进行评定。

对1台电导率仪100μS/cm 点用标准交流电阻箱连续测量10次, 得到以下测量值(设J=1.00(0) cm -1,单位为μS):100.4、100.4、100.4、100.4、100.4、100.6、100.6、100.5、100.5、100.5, 该测量挡的满量程为200μS,即可得到电计的引用误差分别为:+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.20%、+0.30%、+0.30%、+0.25%、+0.25%、+0.25%。

单次实验标准差 )1()(211--∑==n x x s i ni =0.041%,实际测量时是取3次的平均值, 则:()%024.03%041.0311===s K u3.2 标准交流电阻箱准确度的不确定度分量()S u K根据检定证书,标准交流电阻箱符合0.05级,即:其给出的标准电导值的误差在0.05%的范围内,取矩形分布k =3,估计该分量的相对不确定度为10%,故:()S u K =3%05.0= 0.029%4 标准不确定度一览表 4.14.2 合成标准不确定度及有效自由度电子单元引用误差检定/校准的合成标准不确定度及有效自由度()c u K ∆== 22%)029.0(%)024.0(+= 0.038%4.3 扩展不确定度电子单元引用误差检定/校准的扩展不确定度:U rel =2×0.038% = 0.08%5对使用电导率检定仪校准电导率仪的测量不确定度评估根据JJG376-2007《电导率仪检定规程》的规定,分别在不同的量程内均匀取3个点,其测量不确定度见下表以上结果分析可知,在不同的量程内,测量的重复性引入的不确定度保持一致,得到在整个量程内不确定度可以使用单一相对值表示。

电导率仪引用误差的测量不确定度评定

电导率仪引用误差的测量不确定度评定

()J 15 1J 09—19{ 量 不确 定度评 定 与表示》・ F 99 ̄ ( ) G 7 —20( 2J 36 07 电导 率仪 》 J
3 评 定过 程与 结果
u南 = + ;  ̄ . 9+ . 03t/m () √ { u=/ o : 03 = . , c o2 5 5S -
13 : — 1 "
2 0x 0 0 0 0 0 7 =- .
— — — — — —
: 0. 81 ̄ /c 0 tS m
√ 3
k s
() 1
根据检定证书知道标准电导率的定值相对不确定度
为 00% , .2 k=2 对 于 20 Se 电 导 , 标 准 值 的不 确 , 0t /m l 其
所 以 , 准 电导率 引入 的不确 定度 / 。为 标 . ) Z (
“ k = ; = /. 1+ . 00 t/ (s √M + ;  ̄ 0 2 00 = . 0Se ) 08 4 9 ̄ m
《 计量与谩 试技术》 o2年第 3 l j 21 9卷第 8期
测量 1 , 引入 的不 确定 度 n : 次 其 2
2 0x 0. 0 0 0 _ 0 3 “,= — — —= — “ , : —— — _ — 一 = 0. b -/ m U. pS c  ̄ 3 —- √ 3 ’
—不确 定度 / k 为 : 1 ) , (
c ) ( = 0o 5 ・o c
本 文 以常见 的 10级 电导 率仪 为例进 行 分析 。 . 11 电子单 元 引用误 差 的测 量结果 不确 定度 分析 . () 1数学 模 型
() 准 电导率 引入 的不确定 度 ( 2标 k) 规程 规定标 准值 相 对误 差 的上 限值 为 00 %, 用 .7 选

电导率测量误差不确定度分析

电导率测量误差不确定度分析

1 级
度 。根据检定证书 , 标准交流电阻箱符合 O . 0 5 级, 即: 其 给出的标准电值 的误差在 0 . 0 5 %范围内 , 取矩形分布 k

1 . 4 被测对象 : 上海 雷磁仪器厂 生产 的电导仪 ( 型号 : D D S—l l C、 级别 : 0 . 5 ) 。 1 . 5 测量 方法 : 采 用直 接测 量法 , 在规 定 的环 境 条件 下 , 电导仪专业交流电。阻箱 连接 电导率仪 , 通过测量 : 00 2 9%


3 . 3 电导仪 的测量重复性 带来不确定度 ( ) 的评
定: 采用 A类方法 评定
, ,
来计算 即可得到示值误差。使用 电极测量氯化钾电导率 标准溶液 , 通过测量结果来计算即可得到示值误差。
法评定
=O . 0 1 3 %
由于标准溶液的温度系数为 2 %/ " C , 检定 电导仪所使
《 计量s痢试技 术》 2 0 1 3年第 4 0卷第 7期。
3 标 准不确 定 度分 量 的评定
单 次实验 标准 差 : s 。 =

0. 8 7 5%
平均值的实验标准差为 :
s ( K) =s / , / / 7 , =0 . 8 7 5 / , / 1 0=O . 2 7 7 %
3 . 1 电计 的测量 重 复 性 k不 确定 度 ( 后 ) 的评 定 : 采 用
2 数 学模 型
△ K =K — 标 X , i =△ k / 满
对一 台数 字 电导 仪 , 在该测量档 的满量程 2 0 0 0 /  ̄ q /
e m档用 G B W( E ) 1 3 0 1 0 7 ( 2 0 ℃时定值为 1 2 7 5 p . S / c m ) 电导 率标 准 溶 液 , 在 相 同条 件下 连 续测 量 1 0次 , 测量列:
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十、电导仪电计引用误差和仪器引用误差测量结果的不确定度评定
A、电计引用误差测量结果不确定度的评定
(一)、测量过程简述
1、测量依据:JJG376-1985电导仪试行检定规程
2、测量环境条件:室温度(20±2)℃相对湿度<85%
3、
4、
5
6、
k——标准电导值
s
k——电导仪示值的算术平均值
(三)、各输入量的标准不确定度分量的评定
1.标准电导值输入量k s的标准不确定度u(
k)的评定:
s
电导仪标准箱的不确定度u(
k),电阻箱为均匀分布,准确度为±0.05%则其标
s
准不确定度为:u(
k)=20×0.05%/3=0.0058μS/cm
s
估计
()()ks
u ks u ∆为0.10,则自由度为ν(k S )=50 2.电导值的算术平均值输入量k 的标准不确定度u (k ),输入量的不确定度来源主要是电导仪的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类评定方法,连续测量10次,得到量程200μS/cm 档下的测量值
测量不重复性引起的不确定度
式中:∆k ——电导仪引用示值误差
m k ——电导仪测量满量程值
s k ——标准电导值
k ——电导仪示值的算术平均值
1c =
k k ∂∆∂=k m 1
2c =s k k ∂∆∂=-k m
1
2、 各不确定度分量汇总及计算表
表10-2各不确定度分量汇总及计算表
95c eff 95(五)、测量不确定度的报告
在200μS 档电计引用误差测量结果的扩展不确定度:
=95U 0.1%=eff v 9
B 、 仪器引用误差测量结果不确定度的评定 (一)、测量过程简述
1、测量依据:JJG376-1985电导仪试行检定规程
2、测量环境条件:室温度(20±2)℃液温变化±0.05℃
相对湿度<85%
3、测量标准:标准溶液
4、被测对象:电导率仪
5、测量方法:选用合适的电极及量程,用被测电导仪测量标准溶液的电导率示
差。

6
∆k
k
1.电导率仪示值的算术平均值输入量k的标准不确定度u(k),输入量的不确定度来源主要是电导率仪的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A类评定方法,对一台电导仪用GBW(E)130108,20℃时定标值为133.8μS/cm电导标准溶液,连续测量10次,得到量程200μS/cm档下的测量值
表10-310次重复性的测量值
用贝塞尔公式计算标准偏差:n s =
1
)(1
2
--∑=n x x
n
i i
=0.074μS/cm
由于实际测量情况,在重复性条件下连续测量3次, 以该3次测量算术平均值为测量结果,则可得到: 在200μS/cm 档u (k )=3
n s =
3
074.0=0.0431μS/cm
2及恒温k =1.96
(u 2s 2s 由于标准溶液的温度系数约为2%/℃,而所使用的超级恒温控温误差为±0.05℃,认为服从均匀分布,则
)(2s k u =
3
05
.0%2⨯⨯s k
在200μS/cm 档)(2s k u =
3
05
.0%28.133⨯⨯=0.0768μS/cm
估计:
)()(22s s k u k u ∆为0.10则自由度:)(2s k v =50)100
10
(212=⨯- 输入量标准不确定度)(s k u 的合成
输入量s k 标准不确定度)(s k u 可按下式计算:
)(s k u =)()(2212s s k u k u +=
220768.017.0+=0.187μS/cm
自由度:)(s k v =
)
()()
(24
144s s s k u k u k u =79 11c
2表
在200μS/cm 档仪器引用误差测量结果的扩展不确定度:
=95U 0.2%=eff v 100。

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