电导率仪引用误差的测量不确定度评定
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（ 木斯市 质量技术监督检验检测 中心 ， 佳 黑龙江 佳 木斯 １４０ ） ５０２
摘
要： 依据 Ｊ ５ —１ ９测 量不确定度评定与表示》 Ｊ ３６ ２０ （ Ｊ１ ９ ９ （ Ｆ０ ９ 及 Ｊ ７ — ０７ 电导率仪 》 Ｇ 检定规程评定 了电导率仪 电子单元 引用误差 及仪器 引用误 差测量
“ （ ＝Ｃ（ ・ ） ） “ （ ） △） 。 ） ｕ （ ＋Ｃ（ ・ 式 中 ： 敏系 数 灵 （） ２
电导率 仪是 精密 测量 各种 液体介 质 电导率值 的仪 器 设备 ， 当配 以相 应常 数 的 电极 可 以精确 测 量 高 纯水 电导
率 ， 泛应 用各 领域 的科 研 和生产 。 广
ｃ ＝ ；ｋ ㈩＝ 古ｃ 黉＝ １ （ 一
１２１ 不确定 度来 源 ．．
（） １电导率仪示值引入的不确定度 （ ） ｋ 电导率仪满量程为 ２０． ｃ ， ０ｐ／ｍ 示值分辨率 占满量程 Ｓ 的百分 比为 ００ ％（ ．．； ． ５ Ｆ ｓ） 由于示值分辨率造成 的不确 定度服从均匀分布 ， 其引入的不确定度 ：
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 ’
— — —
：
所以， 电导率仪 示值 引人 的不确 定度 ／ ｋ 为 ： １ ） ， （
结果 的不确定度。建立了评定电子单元引用误差及仪器引用误差测量结果不确定 度的数学模型 ， 分析 了各 不确定度分量 ， 并计算 了合 成不确 定度和
测量结果的扩展不确定度。
关键词 ： 电导率仪 ； 数学模型 ； 不确定 度 ； 评定
１ 概 述
根据不确定度传播率公式 ， １式得出 ： 由（）
孟徽等 ： 电导 率 仪 用误 差 的潮 量 不 确 定 度 评 定
电导 率仪 引用 误 差 的测 量不 确 定 度 评 定
Ｅ ａｕｔ ｎｏ ａｕｅ ｅ ｔＵ ｃｒ ｉｙｏ ｉ ｃ ｌ ｒ ｒｏ ｌ ｔ ｌｉ Ｃ ｎ ｕｔｉ ｔ ｖｌａｉ Ｍｅｓ ｒｍ ｎ ｎｅｔ ｎ Ｆｄ ｉ ｒ Ｅｅ ｒ ｙ ｃ ｏｄ ｃ ｖｙＭｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｔ ｆ ｕ ａ Ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｔ ｉｔ ｅ 孟 微 薛 巍 西 吉 乐 姜 雯 吕 静
（）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 －
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
依 据 Ｊ ３６—２０ （ 导率 仪 》 定 规 程 的方 法 ， Ｊ ７ Ｇ ０７ 电 （ 检 电 导 率仪 电子单元 引用 误差 及仪 器 引用误 差 的测量不 确定 度 主要 与检 定所 用 的标 准 装 置 、 准 物 质及 恒 温条 件 等 标 因素有 关 。
２ 评定 依据
规程 规定 示 值 重 复 性 上 限值 为 ０３ （ ．． ， 际 ．％ Ｆ Ｓ ） 实
该 量程 中最大 电导率 ２ ０ Ｓ ｅ 价 ， 以 由于 未对 标 准 ０ ｇ ／ ｍ评 所
依照 Ｊ ３６ ０７ 电导率仪》 Ｊ ７ —２０ （ Ｇ 检定规程的规定 ， 电
子单 元 引用 误 的计算 公式 为 ：
△ ： 一 ｋ ： 一 一 —
值修正引人的不确定度 “ ：
定度 “ ： ４
Ｕ ４＝２ ０×０． ０ ２＝０． ￣ ／ｅ ０ ００ ４ ０ Ｓ ｍ
式 中： △一 电子单 元 引用 误 ；
一
仪器示 值 ，Ｓ ｃ ｔ／ｍ； － Ｌ ｓ 标 准 电导率 ，Ｓｃ 一 ｔ ／ｍ； ￣
后一 满量程 值 ，Ｓ ｃ Ｆ ／／ｍ。 ｉ
１２ 不确定 度 的来 源 和分析 ．
电导率 仪 的基本 工作 原理 是把 振荡器 产生 的一 个交 流 电压 源 Ｅ， 到 电导 池 与量 程 电阻 （ 压 电阻 ） 送 分 Ｒ 的 串联 回路里 ， 电导池 里 的溶液 电导愈 大 ， 愈小 ， Ｒ 获得 的电压 也就 越 大 。将 Ｅ 送 至 交 流 放 大器 放 大 ， 经 再 过 讯号 整 流 ， 以获得 推动 表头 的直 流讯号 输 出 ， 表头 直读
Ｕｌ： —
电导率 。电子单元引用误差及仪器引用误差是衡量电导 率仪 性 能 的重要 参 数 ， 本文 对 这 两 个重 要 参 数 分别 进 行
了澳 量 结果 的不 确定 度评 定 。 ４
２ ０ ￣ —＝０ ０ ０ ０． ０ ５
— — — — —
—
：０． ２ ｐ ／ｃ ０ ９ ． ｍ Ｓ
２√３
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
１３ ： — １ ＂
２ ０ｘ ０ ０ 来自百度文库 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
摘
要： 依据 Ｊ ５ —１ ９测 量不确定度评定与表示》 Ｊ ３６ ２０ （ Ｊ１ ９ ９ （ Ｆ０ ９ 及 Ｊ ７ — ０７ 电导率仪 》 Ｇ 检定规程评定 了电导率仪 电子单元 引用误差 及仪器 引用误 差测量
“ （ ＝Ｃ（ ・ ） ） “ （ ） △） 。 ） ｕ （ ＋Ｃ（ ・ 式 中 ： 敏系 数 灵 （） ２
电导率 仪是 精密 测量 各种 液体介 质 电导率值 的仪 器 设备 ， 当配 以相 应常 数 的 电极 可 以精确 测 量 高 纯水 电导
率 ， 泛应 用各 领域 的科 研 和生产 。 广
ｃ ＝ ；ｋ ㈩＝ 古ｃ 黉＝ １ （ 一
１２１ 不确定 度来 源 ．．
（） １电导率仪示值引入的不确定度 （ ） ｋ 电导率仪满量程为 ２０． ｃ ， ０ｐ／ｍ 示值分辨率 占满量程 Ｓ 的百分 比为 ００ ％（ ．．； ． ５ Ｆ ｓ） 由于示值分辨率造成 的不确 定度服从均匀分布 ， 其引入的不确定度 ：
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 ’
— — —
：
所以， 电导率仪 示值 引人 的不确 定度 ／ ｋ 为 ： １ ） ， （
结果 的不确定度。建立了评定电子单元引用误差及仪器引用误差测量结果不确定 度的数学模型 ， 分析 了各 不确定度分量 ， 并计算 了合 成不确 定度和
测量结果的扩展不确定度。
关键词 ： 电导率仪 ； 数学模型 ； 不确定 度 ； 评定
１ 概 述
根据不确定度传播率公式 ， １式得出 ： 由（）
孟徽等 ： 电导 率 仪 用误 差 的潮 量 不 确 定 度 评 定
电导 率仪 引用 误 差 的测 量不 确 定 度 评 定
Ｅ ａｕｔ ｎｏ ａｕｅ ｅ ｔＵ ｃｒ ｉｙｏ ｉ ｃ ｌ ｒ ｒｏ ｌ ｔ ｌｉ Ｃ ｎ ｕｔｉ ｔ ｖｌａｉ Ｍｅｓ ｒｍ ｎ ｎｅｔ ｎ Ｆｄ ｉ ｒ Ｅｅ ｒ ｙ ｃ ｏｄ ｃ ｖｙＭｅ ｒ ｏ ｆ ａ ｔ ｆ ｕ ａ Ｅ ｏ ｆ ｃ ｏ ｔ ｉｔ ｅ 孟 微 薛 巍 西 吉 乐 姜 雯 吕 静
（）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 －
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
依 据 Ｊ ３６—２０ （ 导率 仪 》 定 规 程 的方 法 ， Ｊ ７ Ｇ ０７ 电 （ 检 电 导 率仪 电子单元 引用 误差 及仪 器 引用误 差 的测量不 确定 度 主要 与检 定所 用 的标 准 装 置 、 准 物 质及 恒 温条 件 等 标 因素有 关 。
２ 评定 依据
规程 规定 示 值 重 复 性 上 限值 为 ０３ （ ．． ， 际 ．％ Ｆ Ｓ ） 实
该 量程 中最大 电导率 ２ ０ Ｓ ｅ 价 ， 以 由于 未对 标 准 ０ ｇ ／ ｍ评 所
依照 Ｊ ３６ ０７ 电导率仪》 Ｊ ７ —２０ （ Ｇ 检定规程的规定 ， 电
子单 元 引用 误 的计算 公式 为 ：
△ ： 一 ｋ ： 一 一 —
值修正引人的不确定度 “ ：
定度 “ ： ４
Ｕ ４＝２ ０×０． ０ ２＝０． ￣ ／ｅ ０ ００ ４ ０ Ｓ ｍ
式 中： △一 电子单 元 引用 误 ；
一
仪器示 值 ，Ｓ ｃ ｔ／ｍ； － Ｌ ｓ 标 准 电导率 ，Ｓｃ 一 ｔ ／ｍ； ￣
后一 满量程 值 ，Ｓ ｃ Ｆ ／／ｍ。 ｉ
１２ 不确定 度 的来 源 和分析 ．
电导率 仪 的基本 工作 原理 是把 振荡器 产生 的一 个交 流 电压 源 Ｅ， 到 电导 池 与量 程 电阻 （ 压 电阻 ） 送 分 Ｒ 的 串联 回路里 ， 电导池 里 的溶液 电导愈 大 ， 愈小 ， Ｒ 获得 的电压 也就 越 大 。将 Ｅ 送 至 交 流 放 大器 放 大 ， 经 再 过 讯号 整 流 ， 以获得 推动 表头 的直 流讯号 输 出 ， 表头 直读
Ｕｌ： —
电导率 。电子单元引用误差及仪器引用误差是衡量电导 率仪 性 能 的重要 参 数 ， 本文 对 这 两 个重 要 参 数 分别 进 行
了澳 量 结果 的不 确定 度评 定 。 ４
２ ０ ￣ —＝０ ０ ０ ０． ０ ５
— — — — —
—
：０． ２ ｐ ／ｃ ０ ９ ． ｍ Ｓ
２√３
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
１３ ： — １ ＂
２ ０ｘ ０ ０ 来自百度文库 ０ ０ ７ ＝－ ．
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： ０． ８１￣ ／ｃ ０ ｔＳ ｍ
√ ３
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（） 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