导体电阻率测量过程不确定度评定

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电阻率检测标准

电阻率检测标准

电阻率检测标准电阻率是指物质的导电性能的量化指标,表示单位长度或单位面积下通过物质的电流密度与施加的电场强度之比。

电阻率是导电性能的重要参数,常用于评价材料的导电性能和质量。

电阻率的检测标准是为了确保电阻率的准确度和可比性,从而在工程和科学应用中提供可靠的数据。

一、电阻率检测标准的意义电阻率是描述材料导电性能的重要参数,广泛应用于电子、电气、航空航天、材料科学等领域。

电阻率的准确度和可比性对于材料研究和应用具有重要意义。

标准化电阻率检测可以确保不同实验室和企业之间获得的数据具有可比性,能够提高科学研究和产业应用的可靠性。

同时,标准化检测还能够保证测试结果的准确度,有效避免因操作不当、仪器误差等问题导致的测试误差。

二、电阻率检测标准的内容电阻率检测标准主要涉及以下几个方面的内容:1.电阻率测量的方法和原理:标准应明确电阻率测量的方法和原理,包括不同类型材料的测量方法,如固体材料、液体材料和气体材料等。

2.电阻率测量的装置和设备:标准应规定电阻率测量所需的装置和设备,包括电源、测量电路、电流传感器、电压传感器等。

3.电阻率测量的条件和环境:标准应规定电阻率测量的条件和环境,如温度、湿度、压力等。

这些条件和环境对电阻率测量结果有重要影响,应予以标准化。

4.电阻率测量结果的计算和表示:标准应规定电阻率测量结果的计算方法和表示方式,常用的表示方式有科学计数法、国际单位制等。

5.电阻率测量的不确定度评定:标准应做出电阻率测量的不确定度评定方法和要求,以确保测试结果的可靠性和准确度。

6.电阻率测量的质量控制:标准应规定电阻率测量的质量控制要求,包括仪器的校准和验证、试样的制备和处理等。

三、电阻率检测标准的制定过程电阻率检测标准的制定过程一般包括以下几个步骤:1.收集和整理相关资料和研究成果:制定电阻率检测标准需要收集和整理国内外相关的资料和研究成果,了解当前的研究和应用状况。

2.召开专家会议进行讨论和研究:组织相关专家和学者召开会议,就电阻率的测量方法、装置、条件等进行深入讨论和研究,确定标准的编制方案。

评定测量不确定度的一般流程

评定测量不确定度的一般流程

评定测量不确定度的一般流程下载温馨提示:该文档是我店铺精心编制而成,希望大家下载以后,能够帮助大家解决实际的问题。

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电线电缆产品质量检验中导体直流电阻测量不确定度评定.pdf_...

电线电缆产品质量检验中导体直流电阻测量不确定度评定.pdf_...
2
v3 =
1 1 = = 50 2 2 ( t) 2× ( 0. 1 ) Δu 2 u ( t)
[
]
4. 4
u rel 4 的计算 测量时, 环境温度在 ± 0. 2℃ 范围内按均匀分 布
变化, k =ヘ 3, 当 t = 23. 0℃ 时, 0. 2 3 u rel 4 = ヘ = 0. 5 × 10 - 2 23. 0 估计 v4 = ( t) Δu = 10% , 其自由度 v 4 为 u ( t)
- 0. 228 × 10 - 5 0. 0520 × 2 ( 10 - 5 )
2 2 2 2 2 0. 0973 × ( 10 - 5 ) 0. 3745 × ( 10 - 5 ) 0. 2381 × ( 10 - 5 ) 0. 0973 × ( 10 - 5 ) 0. 2683 × ( 10 - 5 )
原子吸收分光光度法 B 类评价 不确定度来源 标准溶液浓度 容量瓶 分刻度管 标准不确定度评定 有标准溶液给出 按 6. 2. 1 进行 按 6. 2. 1 进行
u Arel ヘ
2
+ u Blrel 2 + u B2rel 2 + u B3 rel 2 ( 45 )
式中, C 标 为 标 准 溶 液 的 浓 度; y A样 样 品 测 定 仪 y A 标 为 标 准 仪 器 响 应 信 号。 y A 标 可 多 器响应信号值; 次进样测试后获得, C 标 / y A 标 即为响应因子。 3. 5. 2 3. 5. 3
5
5. 1
相对合成标准不确定度评定
相对标准不确定度一览表
= 6. 4 %6 4. 2 u rel 2 的计算 温度 计 分 度 值 0. 1℃ , 最 大 允 许 误 差 ± 0. 2℃ , 在半宽 ± 0. 2℃ 范 围 内 服 从 均 匀 分 布, k =ヘ 3, 当t= 23. 0℃ 时, 0. 2 a k 3 = = ヘ = 0. 5 × 10 - 2 t 23. 0 ( t) Δu = 30% , 其自由度 v 2 为 u ( t)

电力电缆导体直流电阻测量不确定度评定

电力电缆导体直流电阻测量不确定度评定

电力电缆导体直流电阻测量不确定度评定电力电缆导体直流电阻测量不确定度评定一、概述1.1 目的评定标称截面面积mm 2的电力电缆的单芯铜导体在温度20±0.5℃,空气湿度≤75%时,导体直流电阻测量的不确定度。

1.2 检测依据的标准GB 3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》。

1.3 检测使用的仪器设备(1) 双臂电桥,型号:QJ36,准确度等级:0.02级;(2) 标准电阻,型号:BZ3,准确度等级:0.01级; (3) 水银温度计,最大允许误差±0.2℃; (4) 专用四端夹具。

1.4 检测程序从被试电线电缆上切取长度不小于 m 的试样,去除试样导体外表面的绝缘、护套或其它覆盖物,露出导体。

在试样接入测量系统前,清洁其连接部位的导体表面,去除附着物和油垢,连接处表面的氧化层应尽可能除尽后。

将铜导体试样固定在专用四端夹具上,双臂电桥的四个测试端与导体两端可靠连接后闭合直流电源开关,仪器完成预热后开始测试。

调节电桥平衡,读取电桥读数,记录至少四位有效数字,当试样的电阻小于0.1Ω时,应用相反方向电流在测量一次,读取读数。

关闭试验电源后测量夹具电压极之间铜导线的实际长度并记录,记录环境温度,将测量结果折算到20℃。

1.5 不确定度评定结果的应用符合上述条件或十分接近上述条件的同类测量结果,一般可以参照本例的评定方法。

二、数学模型测量结果由以下公式计算得到:lR R R t R s x 1)20(00393.011120??-+=(1)式中:R 20x ——铜导体20℃时每公里电阻测量值,Ω/km ;t ——环境温度测量值,℃; R ——电桥测量读数,Ω; R 1——电桥内部电阻,Ω; R s ——标准电阻,Ω;l ——电压极导体间的长度,m 。

由于测试时温度可以控制在(20±0.5)℃范围内,1)20(00393.011≈-+t ,则式(1)可简化为:1111201--=?≈l R R R lR R R R s s x (2) 三、灵敏系数考察式(2)可知,被测量铜导体20℃时每公里电阻测量值R 20x 为相互独立的输入量R 、R 1、R s 、l 的线性函数。

导体电阻不确定度

导体电阻不确定度

导体电阻测量一.概 述1.目的评定导体电阻测量结果的不确定度,指导检测员按规程正确操作,保证检测结果科学、准确。

2.依据的技术标准GB/T3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》。

3.使用的仪器设备直流电阻测试仪:型号:SB2230。

4.测量原理及检测程序从被试电线电缆上切取长度不小于1.2米的试样,安装在电桥架上并拉直。

按仪器说明书连接好电路,接通电源预热60min 即可进行测量,直接读数x R 单位为Ω。

5.不确定度评定结果的应用符合上述条件或十分接近上述条件的同类测量结果,一般可以参照本例的评定方法。

二.数学模型20R =t x K R L1000式中:20R --20℃时每公里长度电阻值,单位为Ω/km ;x R --t ℃时L 长电缆的实测电阻值,单位为Ω;t K --测量环境温度为t ℃时的电阻温度校正系数;L--试样的长度为1m 。

导体电阻测量在t ℃时测量导体电阻校正到20℃时的温度校正系数t K三.测量不确定度的来源分析导体电阻测量结果不确定度来源主要包括:(1)测量重复性的不重复引入的标准不确定度u A1,采用A 类方法评定; (2) 直流电阻测试仪误差引入的标准不确定度u B1,采用B 类方法评定;四.标准不确定度的评定1.在同一试验条件下,水泥烧失量检测共进行10次,得到测量结果如表1所示:表1 导体电阻检测原始数据表1中单次实验标准差使用贝塞尔公式计算:u A1= S(x)= )(211211⎥⎦⎤⎢⎣⎡--∑=ni i x x n=0.01142. 直流电阻测试仪检定证书给出误差为±0.5%,区间内服从均匀分导体电阻测量布,包含因子3,区间半宽a=0.5%,则标准不确定度u B2= a/k=0.005/3=0.0029列表给出不确定度汇总如下:五.合成标准不确定度评定对于直接测量,各标准不确定度分量通常是互不相关的,采用方和根方法合成:u c =2221B A u u +=220029.00114.0+=0.0118七.扩展不确定度评定取包含因子k=2,导体电阻测量结果的扩展不确定度:U=k u c =2×0.0118=0.023八.报告检测结果和扩展不确定度导体电阻测量结果A 按规定修约后结果为8.56,其扩展不确定度为:U=0.023;k=2。

电线电缆导体电阻测量结果的不确定度评定

电线电缆导体电阻测量结果的不确定度评定

电线电缆导体电阻测量结果的不确定度评定作者:曾立英来源:《中国科技博览》2014年第14期摘要:本文简要介绍了测量不确定度的概念与重要性,并以固定布线用无护套电缆为例分析了导体电阻测量不确定度的来源和评定程序,同时以本实验室实际测试条件,对试验过程中影响测定结果的各不确定分量进行了评定。

关键词:测量不确定度、电缆、导体电阻、不确定评定、标准不确定度、相对标准不确定度【分类号】:TM73㈠、引言导体电阻检测对于评价电线电缆质量,是极其重要的测试项目。

通常情况下,是要求电线电缆中的导体电阻越小越好,因为这样可以减少电力在线路中的损耗,同时可降低导体发热量,延缓绝缘材料老化,降低线路安全隐患。

一些非法的电线电缆厂家为了牟取利益而制造不合格产品销售,这就决定了电线电缆在进入市场前必须经过科学合理的检测,才能保证产品质量。

现代实验要求不仅对电线电缆中导体电阻的测量要求准确,同时应给出测量不确定度,便于各方了解和比较测量结果的质量。

㈡、测量不确定度的概念与重要性按照新修订的2013年6月实行的标准JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示技术规范》,测量不确定度简称不确定度,是表征赋予被测量值分散性的非负参数,一般由若干分量组成,其中一些分量可根据一系列测量值的统计分布,按测量不确定度的A类进行评定,并用实验标准偏差表征。

而另一些分量则可根据经验或其它信息假设的概率分布,按测量不确定度的B类进行评定,也用标准偏差表征。

测量不确定度包括由系统影响引起的分量,如与修正量和测量标准所赋量值有关的分量及定义的不确定度,此参数可以是诸如称为标准测量不确定度的标准偏差(或其特定倍数)或是说明了包含概率的区间半宽度。

由于经济全球化的需要,以国际通用准则进行测量不确定度评定是世界各国进行国际交流的需要。

为此,中国合格评定国家认可委员会CNAS-CL01:2006《检测和校准实验室能力认可准则》(等同采用国际通用的ZSO/IEC17025:2005)明确要求检测和校准实验室应具有并应用评定测量不确定度的程序和能力。

电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析

电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析

机电工程技术2019年第48卷增刊S1DOI:10.3969/j.issn.1009-9492.2019.S1.021电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析欧阳湘璋(广州南洋电缆有限公司, 广东广州 511356)摘要:导体直流电阻是反映电线电缆产品质量的重要指标,只有准确的测量数据才能正确评价出产品的质量。

测量的质量既影响产品的质量,也影响公司企业的经理利益,在报告测量结果时应给出测量的不确定度,便于使用者判断结果的可信程度。

因此,本文按JJF 1059—2012《测量不确定度评定与表示》对导体直流电阻项目测量过程的不确定度影响因素进行分析,确定标准不确定度分量,评定合成标准不确定度和扩展不确定度,给出测量不确定度评定报告,才能做出对测量结果的准确判断。

关键词:导体电阻;测量不确定度;导体直流电桥中图分类号:TM24 文献标识码:A 文章编号:1009-9492(2019)S1-0050-021测量方法和设备电线电缆导体直流电阻测试依据GB/T 3048.4—2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》中规定:型式试验时测量应在环境温度为15~25℃和空气湿度不大于85%的室内进行,在试样放置和试验过程中温度的变化应不超过±1℃。

本文讨论的内容属于型式试验的范畴,对标准中涉及到的例行试验部分内容不作过多分析。

由于目前的测试技术有限,标准中规定“测量时的导体温度”只能用环境温度代替导体温度。

本次测试采用样品为一般用途单芯硬导体无护套电缆(BV 2.5mm2)为试样,在恒温实验室中恒温24h后,使用DZ-3直流电阻电桥进行导体直流电阻测量,采用分度值为0.1℃的玻璃水银温度计测量试验温度。

测试条件为:环境温度 23.5℃,湿度65%;测试电流1A;双臂电桥测量范围最大200mΩ;最大允许误差±0.5%。

2测试结果的不确定度评定2.1建立数学模型()式中:R20—20℃时每公里长度电阻值,Ω/km;R x—测量长度、测量温度下的电阻值,Ω;L—试样的测量长度,m;t—测量时的环境温度,℃;—导体材料20℃时的电阻温度系数,1/℃。

电导率仪示值误差测量不确定度评定

电导率仪示值误差测量不确定度评定

由于 G W( )3 18 B E 100 标准 溶液 的温 度系数 为 2 %℃ , 而所使 用 的超 级 恒 温槽 控 温 误 差 为 ±00 ̄ 认 为服17 Sc .0 ̄/m;S 2: 009. c .7p/m;S S 3=
0. 5 t / m 1 2t c S
14 被 测对 象 .
20 . 级电导率仪 , 其仪器最大允许误差为 ± .%。 2O
15 测量 过程 .
从计算结果看 , 个实验标准差数据之间有差异 , 3 为 保守起见, 使评定结果可靠 , 取单次实验标准差中最大值
式中: 一电导仪示值误差 ;_ 电导仪示值的算术 K 平均值 ; 一标准溶液的标准电导率值。 3 输 入量 的标 准不确 定度评 定 3 1 输入量的标准不确定度 ( ) . K 的评定。 输入量 的不确定度来源主要是 电导仪的测量重复 性, 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 , 对一台电导仪 , 0. c 2 p /m挡用 G W( )318 0 S B E 1 0 0 (0 时定标值 为 132 Sc 2 ̄ C 3 . /m电导率标准溶液, # 在相 同
《 量与 铡 试 技 术 》0 年 第 3 计 2 8卷 第 2期
电导 率 仪 示 值 误 差 测 量 不 确 定 度 评 定
Me s rme t s lo n eti ses n l t l i C n u t i Mees au e n ut f U cr nA ssme t E e r y c o d c v ̄ Re a f o c o t i t r 古 丽孜 拉 ・ 吉 塔
的不 确定 度评定 可使 用本评 定方 法 。
2 数 学模 型
AK = K — 标

电阻不确定度计算公式

电阻不确定度计算公式

电阻不确定度计算公式电阻的测量在物理学中是一个常见且重要的操作,而要评估电阻测量结果的可靠性,就离不开电阻不确定度的计算。

咱先来说说啥是电阻不确定度。

想象一下,你测量一个电阻,得到了一个数值,但是你能保证这个数值就绝对准确吗?不太可能对吧!这中间可能会有各种误差,比如测量仪器的精度啦、测量环境的影响啦等等。

而电阻不确定度就是用来衡量这个测量结果可能的偏差范围的。

那电阻不确定度到底咋算呢?这里面可有不少门道。

一般来说,电阻不确定度的计算会涉及到多个因素。

比如说,测量重复性引起的不确定度。

这就好比你多次测量同一个电阻,每次得到的结果可能都有点不一样。

假设你测了 5 次,分别得到 10.1 欧姆、10.2 欧姆、10.0 欧姆、10.3 欧姆、10.1 欧姆。

那这时候,你得先算出这 5 个数的平均值,然后再计算每个测量值与平均值的差值,把这些差值平方、求和、再除以测量次数减 1,最后开根号,这就得到了测量重复性引起的不确定度。

还有测量仪器本身的精度带来的不确定度。

比如说你用的那个电阻测量仪器,它标明的精度是 ±0.1 欧姆,那这 0.1 欧姆就是仪器精度带来的不确定度。

我记得有一次在实验室里,有个学生就被电阻不确定度的计算给难住了。

那是个挺认真的孩子,眉头皱得紧紧的,手里拿着测量数据,嘴里还念念有词。

我走过去一看,发现他把各个不确定度的分量搞混了,一会儿算重复测量的,一会儿又去算仪器精度的,整个乱了套。

我就坐下来,一点点给他梳理,从测量数据的整理,到不确定度分量的分析,再到最后的合成计算。

看着他从一脸迷茫到恍然大悟,最后成功算出正确结果时那兴奋的样子,我心里也特别有成就感。

除了上面说的这两种,还有其他因素可能导致的不确定度,比如环境温度变化引起电阻值的改变等等。

把这些所有的不确定度分量按照一定的规则合成起来,才能得到最终的电阻不确定度。

总之啊,电阻不确定度的计算虽然有点复杂,但只要咱理清思路,搞清楚每个不确定度分量的来源和计算方法,再加上一点点耐心和细心,就能算出准确可靠的结果。

体积电阻率含量不确定度

体积电阻率含量不确定度

电气绝缘用漆体积电阻率测定不确定度报告评定人:批准人(技术负责人):浙江省荣泰科技企业中心实验室电气绝缘用漆体积电阻率测定不确定度报告一、评定、环境条件及准备概述:1、环境条件:检测应在温度15℃-35℃,相对湿度45%-75%的大气条件下进行。

2、检测设备与器具:测量设备主要有:鼓风电热恒温干燥箱(精度为±1.8℃)、外径千分尺(精度为±4μm ),ZC36型高阻计 3电气绝缘用漆体积电阻率测定的检验依据为:GB/T1410-2006《固体绝缘材料体积电阻率和表面电阻率》 二.不确定度的来源分析通过分析可知本次,本次试验中的体积电阻率测量结果的不确定度主要来自:试样厚度测量引起的不确定度;外径千分尺的测量误差引起的不确定度;环境条件及人员操作对样品体积电阻值测量引起的不确定度;ZC36型高阻计标准值不准引起的不确定度表-1三、电气绝缘用漆体积电阻率测定的数学模型hAR XV =ρ 式中:V ρ-体积电阻率单位欧姆米(Ω•m )(或欧姆厘米Ω•cm )X R -体积电阻,单位为欧姆(Ω)A-被保护电极的有效面积,单位为平方米(m 2)(或平方厘米cm 2) h-试样的平均厚度,单位为米(m )(或厘米cm )四、测量不确定度评定4.1 厚度测量引起的不确定度u A (h ):此不确定度分量可采用A 类评定因该不确定度分量不是合成标准不确定度中惟一占优势的分量,所以标准不确定度等于一倍实验标准差采用贝塞尔公式计算5次测量的实验标准偏差s (h ),求得m h 3109554.0-⨯=:()6512A 10615.415S(h)(h)u -=⨯=--==∑i ih h m其相对不确定度:()()310830.4-⨯==hh u h u A A rel4.2 外径千分尺的测量误差引起的不确定度:外径千分尺经检定合格,由嘉兴市计量检定测试所出具的编号为CD-2013050377的检定证书可知其最大允许误差为±4μm ,服从均匀分布,区间半宽()m a h 6104-⨯=,包含因子k=u B (h )为:()()66B 10309.23104u --⨯=⨯==ka h h m其相对不确定度:()()310417.2-⨯==hh u h u B B rel4.3 环境条件及人员操作对样品体积电阻值测量引起的不确定度)(R u X A :此不确定度分量可采用A 类评定因该不确定度分量不是合成标准不确定度中惟一占优势的分量,所以标准不确定度等于一倍实验标准差采用贝塞尔公式计算5次测量的实验标准偏差s (R X ),求得Ω⨯=131029.1X R :()Ω⨯=--==∑=13512X X A 10166.015)S(R )(R u i XiX R R其相对不确定度:()()129.0==XX A A X rel R R u R u4.4 ZC36型高阻计标准值不准引起的不确定度)(R u X B :由嘉兴市计量检定测试所出具的编号为RD-2013060309的校准证书可知仪器最大扩展不确定度6%,所以其置信区间半宽为X R ×6%=1.29×1013×6%=0.077×1013服从均匀分布,包含因子k=)(R u X B 为:()()Ω⨯=⨯==1313B 10044.0310077.0u ka R X R X其相对不确定度:()()034.0==XX B B X rel R R u R u五、相对合成标准不确定度1、厚度测量引起的相对标准不确定度()310830.4-⨯=A rel h u2、外径千分尺的测量误差引起的相对标准不确定度()310417.2-⨯=B rel h u3、环境条件及人员操作对样品体积电阻值测量引起的相对标准不确定度()129.0.0=A X rel R u4、ZC36型高阻计标准值不准引起的不确定度()034.0=B X rel R u 所以合成标准不确定度u C :()()()()()()()()2223232222034.0129.010417.210830.4++⨯+⨯=+++=--B X rel A X rel B rel A rel crel R u R u h u h u U =0.129五、扩展不确定度UU C = =⨯⨯=⨯129.01074.313V crel U ρ0.48 U=2×u C =0.96六、测量不确定度报告电气绝缘用漆不挥发物含量 w=(3.74±0.96)×1013Ω•m其中扩展不确定度U=0.96是由合成标准不确定度u C =0.48乘以扩展因子k=2得到。

电阻值的不确定度计算公式

电阻值的不确定度计算公式

电阻值的不确定度计算公式在物理实验中,测量电阻值是非常常见的实验操作。

然而,由于测量仪器的精度和测量过程中的误差,我们不能完全确定测得的电阻值是准确无误的。

因此,我们需要计算电阻值的不确定度,以便更好地理解测量结果的可靠性和准确性。

电阻值的不确定度计算公式可以通过以下步骤进行推导和计算:1. 确定测量仪器的精度。

首先,我们需要确定用于测量电阻值的仪器的精度。

通常情况下,仪器的精度可以通过制造商提供的规格表或者实验室内部的标定数据来确定。

例如,如果我们使用的是数字电桥来测量电阻值,那么我们可以查阅该数字电桥的规格表,找到其精度的数据。

2. 确定测量过程中的误差。

除了仪器的精度外,测量过程中还会存在一些人为误差和环境误差。

例如,测量过程中可能存在读数误差、连接误差、温度变化等因素。

我们需要对这些误差进行分析和估计,以确定它们对测量结果的影响程度。

3. 使用不确定度传递法则计算不确定度。

一旦我们确定了仪器精度和测量过程中的误差,我们就可以使用不确定度传递法则来计算电阻值的不确定度。

不确定度传递法则是一种用于计算多个变量之间不确定度传递的数学方法,它可以帮助我们将各种误差的影响传递到最终的测量结果上。

具体地,我们可以使用以下的不确定度传递法则公式来计算电阻值的不确定度:\[ u_R = \sqrt{(\frac{\partial R}{\partial R_1}u_{R_1})^2 + (\frac{\partialR}{\partial R_2}u_{R_2})^2 + ... + (\frac{\partial R}{\partial R_n}u_{R_n})^2} \]其中,\( u_R \) 表示电阻值的不确定度,\( R_1, R_2, ..., R_n \) 分别表示影响电阻值的各种误差源,\( u_{R_1}, u_{R_2}, ..., u_{R_n} \) 分别表示这些误差源的不确定度,\( \frac{\partial R}{\partial R_i} \) 表示测量结果对第 i 个误差源的偏导数。

电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析

电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析

电线电缆导体直流电阻测量不确定度的评定及分析摘要:科技在不断的发展,社会在不断的进步,我国的综合国力在不断的加强,导体直流电阻是反映电线电缆产品质量的重要指标,只有准确的测量数据才能正确评价出产品的质量。

测量的质量既影响产品的质量,也影响公司企业的经理利益,在报告测量结果时应给出测量的不确定度,便于使用者判断结果的可信程度。

因此,本文按JJF1059—2012《测量不确定度评定与表示》对导体直流电阻项目测量过程的不确定度影响因素进行分析,确定标准不确定度分量,评定合成标准不确定度和扩展不确定度,给出测量不确定度评定报告,才能做出对测量结果的准确判断。

关键词:导体电阻;测量不确定度;导体直流电桥引言导体直流电阻作为电线电缆产品的重要电气性能检测项目,是产品型式试验、例行试验、抽样试验均要求的检测项目,根据GB/T3048.4-2007的规定,导体直流电阻常采用双臂直流电桥配合专用四端测量夹具进行测量,其测量值容易受到诸多因素的影响,因此其测量不确定度是必须要考虑的。

本文通过对导体直流电阻测量的数学模型的分析,结合不确定度的A类和B类评定方法,对电缆类产品导体直流电阻测量不确定度进行了综合评定及分析。

1直流电阻测量不确定度分析1.1试样制作和测量方法描述依据《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》(GB/T3048.4-2007)和《作业指导书》将试样绝缘留1m作为测试部分的导体,每边留5cm接测试线,电桥电压线靠近绝缘部分;试样放置和试验过程中,温度在要求范围内(19.8℃),变化≤0.2℃,空气湿度为52%RH,满足作业指导书要求,用QJ44型双臂电桥测试1m×4mm2×1m的试样电线导体电阻。

如果电桥对臂阻值的乘积相等,则检流计指零,此时测量盘的度数也就是被测电阻值。

而后,用温度修正系数修正到标准温度20℃,并换算到每千米的电阻值。

1.2环境温度及其测量试样在温度为20℃和空气湿度不大于85%的试验环境中放置了24h以上,在试样放置和试验过程中,试验室环境温度变化不超过±1℃。

电线电缆绝缘电阻测量结果不确定度评定

电线电缆绝缘电阻测量结果不确定度评定
用意义的 。
3数 学模 型
依据 G B f r 3 0 4 8 . 5 — 2 0 0 7《 电线 电缆 电性 能试验方 法 第 五部 分 : 绝 缘 电阻试验 》 和G B / T 5 0 2 3 . 1 ~ 5 —2 0 0 8 《 额定 电压
4 5 0 / 7 5 0 V及以下聚氯乙烯绝缘 电线 》 ,在标准要求温度下 电
绝缘表 面 ) 将产生一定 的电流 , 电流随时间逐渐减少 。 根据 电 流形成 的原因分为充电电流 、 吸收 电流 、 泄漏电流。充 电电流 和 吸收 电流随 时间而衰 减 ,泄漏 电流一 般不 随着 时 间而改
变。
复性产生 的不确定 度分 量 、 绝缘 电阻测试仪 固有 的系统误差 引起 的不确定度分量。 4 . 1 . 1由电线绝缘 电阻测量重复性引起 的不 确定度分量 U 对6 0 2 2 7 I E C f B V ) 4 5 0 / 7 5 0 V 2 . 5 m m 。 电线的绝缘 电阻进
扩展不确定度计算并修约为 :
U 9 5 ( R L ) = k 9 5 ・ U H ' = O . 0 0 0 2 5 Mf  ̄
4不确 定度 来源 及各 分 量
分量 风 、 L互 不相关 , 分别对 影响作不确定度分析 。 其他
1绝 缘 电 阻的 定义及 测 量原 理
( 1 ) 绝缘 电阻 : 在一定条件下 , 处于两个 导体 直径 的绝缘
材料 的电阻( 绝缘直流 电压 U与泄漏电缆 J 之 间的比值 ) 。 ( 2 ) 测量原 理 : 在一定 的温度下 , 对单位 长度的 电线 电线
绝 缘施加 1 0 0— 5 0 0 V的直流 电压 , 绝缘材料 中 ( 绝 缘 内 部 或

电线电缆导体直流电阻测量与不确定度评定

电线电缆导体直流电阻测量与不确定度评定

电线电缆导体直流电阻测量与不确定度评定黄烜【摘要】为了保证在导体直流电阻的检测中测量结果的准确和可信,需要进行不确定度的评定.通过介绍导体直流电阻的检测方法和检测结果计算,分析了测量重复性、仪器准确度、刻度尺误差、环境温度等因素对测量结果不确定度的影响,评定了导体直流电阻的测量不确定度.该不确定度满足检测规范要求,对其他的检测实验评定不确定度有一定的参考价值.【期刊名称】《湖北工业大学学报》【年(卷),期】2013(028)004【总页数】4页(P41-43,60)【关键词】不确定度;导体直流电阻;灵敏系数【作者】黄烜【作者单位】深圳市龙岗区工程质量监督检验站,广东深圳518000【正文语种】中文【中图分类】TM930导体电阻即电线电缆的导电性能,是反映电线电缆产品质量的的重要指标,只有准确的测量数据才能正确评价出产品的质量.根据GB/T 3956-2008《电缆的导体》2.2条的规定,导体的标称截面积仅作为确定导体特定尺寸的数值,导体的每个特定尺寸应符合其最大电阻值的要求,一般而言相同材质相同截面积下,导体直流电阻越小越好,要了解电线电缆的质量状况,首先必须对导体的电阻进行准确测量[1].对检测实验室而言,导体电阻测量结果的准确性和有效性,直接影响到该项目的合格判定,尤其是当检测结果在产品规定指标的极限值附近时,为了能够判定测量的质量如何,必须通过对测量结果的不确定度评定才能进行正确的判定和评价.因此,按JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》对导体直流电阻项目测量过程的不确定度影响因素进行分析,确定标准不确定度分量,评定合成标准不确定度和扩展不确定度,给出测量不确定度评定报告,才能做出对测量结果的准确判定[2].1 检测设备和检测方法标称截面面积2.5 mm2的电线电缆的单芯铜导体在温度(15~25)℃,空气湿度≤85%时,检测其导体直流电阻值以及评定测量的不确定度.1.1 检测依据的标准GB 3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》.1.2 检测使用的仪器设备1)双臂电桥,型号:QJ57,准确度等级:0.02级;2)Testo 608-H1数字式温湿度计,最大允许误差±0.1℃;3)专用四端夹具DQ-630.4)被测电缆:型号JB 8734-1998(450/750)BV2.5,标称截面面积2.5 mm2.1.3 检测步骤从被测电线电缆上切取长度不小于1 m的试样,去除试样导体外表面的绝缘、护套或其它覆盖物.在试样接入测量系统前,清洁其连接部位的导体表面,去除附着物和油垢,连接处表面的氧化层应尽可能除尽后,将铜导体试样固定在专用四端夹具上,双臂电桥的四个测试端与导体两端可靠连接后闭合直流电源开关,仪器完成预热后开始测试.调节电桥平衡,读取电桥读数,记录至少四位有效数字.2 测量不确定度的评定2.1 数学模型的建立根据GB 3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》,型式试验时,温度为20℃时每km长度电阻值[3](1)式中:R20为20℃时每km长度电阻值,Ω/km;t 为测量时的导体温度(环境温度),℃;α20为导体材料20℃时的电阻温度系数,1/℃;其中铜导体α20=3.93×10-3℃-1,铝导体α20=4.03×10-3℃-1;Rx为t(℃)时L长电缆的实测电阻值,Ω;L为试样的测量长度(成品电缆的长度),m.2.2 不确定度来源人们长期以来认为,由于测量实验方法和实验设备的不完善,周围环境的影响,以及受认识能力所限等,测量和实验所得数据和被测量真值之间,不可避免地存在着差异,即误差.被测量的“真值”是不可知的,在实际工作中能得到的仅是“合理赋予被测量的值”,且不止一个,可以是多个.这些值的分散性就是不确定度.不确定度,顾名思义即测量结果的不能肯定程度,反过来也即表明该结果的可信赖程度,它表示出测量结果的范围,被测量的真值以一定的概率落于其中,它是测量结果质量的指标.在报告物理量的测量结果时,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.评定不确定度一般可以分为A类和B类评定:对一系列观测值进行统计分析以计算标准不确定度的方法称A类评定.测量工作中,有时无法取得观测列并作统计分析,如由于时间或资源不足不能进行或不需进行重复测量的情况下,不确定度就无法由A 类评定得到,而只能采取非统计方法即B类评定方法.通过对电线电缆导体直流电阻测量的原理、设备、方法和过程的分析,导体直流电阻的不确定度来源主要包括:1) 测量重复性的不重复引入的不确定度uA,采用A类方法评定;2) 双臂电桥准确度引入的不确定度uB1,采用B类方法评定;3) 刻度尺误差引入的导体长度不确定度uB2,采用B类方法评定;4) 温度测量引入的标准不确定度分量uB3,采用B类方法评定;5)电阻温度系数α20引入的不确定度分量uB4.导体温升和接触电阻等引入的不确定度等可以忽略不计[4].2.3 标准不确定度评定2.3.1 测量重复性的不重复引入的标准不确定度uA 用双臂电桥对被测导体在重复性条件下进行10次测量并将结果折算到20℃,所测数据见表1.其中:单次的实验标准差4.458×10-3Ω/km,则平均值的实验标准差1.41×10-3Ω/km,重复性测量引入的标准不确定度表1 导体直流电阻测试数据测量次数温度ti/℃Rxi/mΩRxi/mΩ121.27.401 57.366 76221.17.401 27.369 34321.37.402 17.364 47421.27.399 87.365 07521.07.397 97.368 94621.47.401 27.360 70721.17.398 77.36685820.97.399 17.370 32920.87.398 97.375 711021.27.398 97.364 172.3.2 双臂电桥准确度引入的标准不确定度uB1 在测量范围内QJ57型双臂电桥准确度等级为0.05级,最大允许误差为±0.05%,区间内服从均匀分布,包含因子则标准不确定度2.3.3 刻度尺引入的标准不确定度分量uB2 导体电阻上测量导体长度所用钢尺测试范围为0~1 000 mm,分度值为1 mm,由检定证书得刻度尺示值误差不超过全长的±0.2 mm,区间内服从均匀分布,包含因子区间半宽为0.2 mm,被测导体长度由电阻夹具两夹口间距离确定,被测导体仔细拉直后实际长度仍可能略大于夹具确定的标准长度(1 000 mm),根据实践经验,肉眼完全可以识别出导线0.5 mm以上的松动[5],保守估计其最大误差为1 mm,即估计由电阻夹具和电缆不平直带来的最大允许误差为1.2 mm,区间内服从均匀分布,包含因子则其引入的标准不确定度表示为: mm.2.3.4 温度测量引入的标准不确定度分量uB3 式(1)中数学模型采用的温度t应为“测量时导体的温度”,在满足一定条件下,采用环境温度代替导体温度[6].由对测试环境温度的测量不准确引人的标准不确定度分量uB3按B类评定,温度计分度值为0.1℃,最大允许误差为±0.1℃,估计服从均匀分布则℃.2.3.5 电阻温度系数α20引入的不确定度分量uB4 GB/T 3956-2008附录B中规定了其中铜导体α20=3.93×10-3℃-1,铝导体α20=4.03×10-3℃-1,本实验采用铜导体,则α20=3.93×10-3℃-1,未给出不确定度,按最大允差为±0.000 005℃-1,估计服从均匀分布则℃-1.2.3.6 合成标准不确定度评定uc(R20) 当测量结果是由若干个其它量的值求得时,按其它各量的方差和协方差算得的标准不确定度,常用数学符号uC表示.当被测量Y与输入量之间有函数关系Y=f(X1,X2,,…,Xn)时,其合成不确定度uC(y)=式中u2(xi)为某变量的方差,是灵敏系数.协方差项u(xi,xj)是在两个随机变量xi和xj有相关性时产生的分量.可计算出电阻R20的10次测量平均值温度t的10次测量平均值℃,重复性测量带来标准不确定度的灵敏系数cR20=1.双臂电桥准确度引入的标准不确定度uB1的灵敏系数9.956×102km-1;刻度尺引入的标准不确定度的uB2灵敏系数-7.335×103Ω/km2;温度测量引入的标准不确定度分量uB3的灵敏系数2.87×10-2Ω/km·℃;电阻温度系数α20引入的不确定度分量uB4的灵敏系数8.764×102Ω·℃/km.表2 电线电缆导体直流电阻测量不确定度汇总表序号不确定度来源(符号)类型包含因子数值灵敏系数1测量重复性(uA)A11.41×10-3Ω/km12电桥准确度(uB1)B32.127×10-6Ω9.956×102km-13刻度尺(uB2)B36.93×10-7km-7.335×103 Ω/km24环境温度(uB3)B30.0577℃2.87×10-2 Ω/km·℃5温度系数(uB4)B32.89×10-6℃-18.764×102Ω·℃/k m因各不确定分量彼此独立得到电线电缆导体直流电阻测量的合成不确定度6.44×10-3Ω/km.2.3.7 扩展不确定度评定取包含因子k=2,电线电缆导体直流电阻测量的扩展不确定度U=k·uC(R20)=2×6.44×10-3=1.288×10-2Ω/km.电线电缆导体直流电阻的检测结果最佳估计值R20=7.3675 Ω/km,扩展不确定度U=1.288×10-2 Ω/km;k=2.相对扩展不确定度0.17%,满足要求.3 总结通过检测可以得出该样品的导体电阻R20=7.3675 Ω/km,扩展不确定度U=1.288×10-2 Ω/km,k=2.综合分析测量原理和过程,得出测量相关的各个因素对检测结果的影响,计算出各个不确定度分量及其灵敏系数,最后进行合成,得出合成不确定度和扩展不确定度,得出不确定度满足标准规范要求,用不确定度对测量结果及其质量进行评定、表示和比较,是不同学科之间交往的需要,也是测量技术发展的需要.控制好检测过程中各个相关参数,确保检测数据的精确和检测报告的准确性、客观性.[ 参考文献 ][1] GB/T 3956-2008《电缆的导体》[S].北京:中国标准出版社,2008.[2] JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》[S].北京:中国标准出版社,1999.[3] GB/T 3048.4-2007.《电线电缆电性能试验方法第4部分:导体直流电阻试验》[S].北京:中国标准出版社,2007.[4] 余敏.电线电缆导体电阻测量结果的不确定度评定[J].测量与设备,2011(7):18-20.[5] 谢景锋,郭伟俊.导体电阻测量不确定度评定[J].广东建材,2008(9):152-154.[6] 胡涛.电线电缆导体直流电阻测量不确定度评定报告[J].中国科技博览,2010(34) :194-195.。

工业热电阻测量结果不确定度评定

工业热电阻测量结果不确定度评定

工业热电阻测量结果不确定度评定摘要:热电阻作为准确度较高的温度测量一次仪表在工业生产线上大量使用,依据JJG 229-2010《工业铜、铂热电阻校准规程》规范要求和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》以及GJB 3756A-2015《测量不确定度的表示与评定》等标准,对工业热电阻测量结果不确定度进行评定,为后期研究奠定基础。

关键词:工业热电阻,测量结果,不确定度Uncertainty assessment of industrial RTD measurementsPeng zhui Xu fan引言热电阻是常用的一种温度传感器,其测温原理是基于金属导体的电阻值随温度的变化而变化这一特性进行温度测量的,其主要特点是测量精度高,性能稳定,被广泛应用于工业测温。

本文主要研究的是工业热电阻校准时测量结果不确定度的相关问题。

1概述1.1 测量依据:JJG 229-2010《工业铜、铂热电阻检定规程》。

1.2 环境条件:温度(15~25)℃,相对湿度≤80%,无电磁干扰。

1.3 测量设备:二等标准铂电阻温度计、位数字多用表、数据采集系统、恒温槽。

1.4 被测对象:工业铂电阻(Pt100,B级)。

1.5 测量过程:采用比较法进行测量,将二等标准铂电阻温度计和被校工业热电阻同时插入恒温槽中。

恒温槽设定到预定的校准点,系统开始升温、控温,当测量端达到热平衡时,系统自动采集、计算数据。

2 数学模型==(1)式中:▔温度时被校的实际电阻值;▔温度附近℃时被校测得的电阻值;▔温度时被校温度计电阻随温度的变化率;▔校准槽温度偏离校准值;▔t温度时标准温度计的电阻值;▔℃时标准温度计测得的电阻值;▔温度时标准温度计电阻值随温度的变化率。

3 方差公式和灵敏度系数将式(1)对各输入量求偏导得:合成方差为(2)4 标准不确定度分量分析计算4.1 输入量R x的标准不确定度评定4.1.1 电测设备引入的不确定度分量电测设备使用位数字多用表,选择100Ω挡,以年指标记,数字多用表技术说明书中,其最大允许误差为a=±(52×10-6×读数+9×10-6×量程),按均匀分布处理,以半区间a计入,则:在校准0℃时:u1.1(0℃)=9.01mK在校准100℃时:u1.1(100℃)=12.34mK4.1.2 恒温槽插孔之间温差引入的不确定度分量规程规定恒温槽插孔之间的最大温差不大于0.01℃,校准过程中温度波动不超过±0.02℃/10min,允许有不大于0.01℃的迟滞,按均匀分布可得:u=8.16mK1.24.1.3 控温波动引入的不确定度分量规程规定温度变化每10min不超过0.04℃,实际校准中整个读数过程约需2min,以半区间0.02℃计入,按均匀分布处理,则:u1.3=16.33mK4.1.4 重复性引入的不确定度分量采用A类评定方法,用同一支被测电阻,在重复条件下测量8次,根据公式:S=单计算得:在校准0℃时:u1.4(0℃)=4.53mK在校准100℃时:u1.4(100℃)=14.26mK4.1.5 转换开关寄生热电势引入的不确定度分量按规程规定转换开关寄生热电势不大于1.0µV,通过热电阻的电流应不大于1mA,经验一般约有2mΩ的影响,按均匀分布处理,则:u1.5=1.16mΩ换算成温度:在校准0℃时:u1.5(0℃)=2.94mK在校准100℃时:u1.5(100℃)=3.03mK4.1.6 输入量R x的标准不确定度u(t被)根据公式u(R X)=计算得:在校准0℃时:u(R X)=21.1mK在校准100℃时:u(R X)=26.4mK4.2 输入量ΔR*的标准不确定度评定4.2.1 二等标准铂电阻温度计R tp稳定性引入的不确定度分量二等标准铂电阻温度计R tp在校准周期内变化不超过±10mK,按均匀分布计入,则:u2.1=5.77mK4.2.2 电测设备引入的不确定度分量电测设备使用位数字多用表,选择100Ω挡,以年指标记,数字多用表技术说明书中,其最大允许误差为a=±(52×10-6×读数+9×10-6×量程),按均匀分布处理,以半区间计入,则:在校准0℃时:u2.2(0℃)=3.3mK在校准100℃时:u2.2(100℃)=4.2mK4.2.3 标准铂电阻温度计和引入的不确定度分量根据标准铂电阻温度计校准规程对二等标准铂电阻温度计的稳定性要求,和在周期内变化分别不超过±10mK和±14mK,按均匀分布计入,则:在校准0℃时:u2.3=5.77mK在校准100℃时:u2.3=8.08mK4.2.4 标准铂电阻温度计自热引入的不确定度分量根据规程规定,二等标准铂电阻温度计自热允许值不大于4mK,按均匀分布,则:u2.4=2.31mK4.2.5 输入量ΔR*的标准不确定度u(ΔR*):根据公式u(ΔR*)=计算得:在校准0℃时:u(ΔR*)=9.1mK在校准100℃时:u(ΔR*)=11.0mK4.3 标准不确定度分量汇总标准不确定度分量汇总一览表标准铂电阻温度计的和5 合成标准不确定度计算由于各输入量独立不相关,根据方差合成公式:可计算出u c:在校准0℃时:u c=22.98mK在校准100℃时:u c=28.62mK6 扩展不确定度计算取包含因子k=2,则:在校准0℃时:U=k×u c=45.96mK在校准100℃时:U=k×u c=57.24mK结语本文参照JJG 229-2010《工业铜、铂热电阻校准规程》规范要求和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》以及GJB 3756A-2015《测量不确定度的表示与评定》等规范,对工业热电阻测量结果不确定度进行了评定,分析引入的不确定度的不同来源,确定最终能够造成测量不确定度的主要影响因素,并计算得到合成不确定度和扩展不确定度,为后续的研究奠定了一定的理论基础。

电缆导体电阻测量结果的不确定度评定

电缆导体电阻测量结果的不确定度评定
摘要 : 对 导体 截 面积 为 9 5 m m 2的 电缆铜 导体 进行 了导体 电 阻值 的测量 , 在铜 导体 线上 重 复测 量 了 1 O次。根 据 计
算公 式计 算 出了 2 0 " C l k m 长度 时的 导体 电 阻 , 根 据 测量 不确 定度 评 定的 相 关理论 , 进 行 了标 准 不确定 度 的评 定。
2 测 量 准备
测量对象 : 2 O ℃时导体 截 面积 为 9 5 mm 电 缆 铜 导
“ c R 2 0 一 ( ) “ 。 c R + ( ) “ ) + ( ) “ 2
( L) 一f ( R) ( R) +c ( £ ) ( £ ) +f ( L) “ 。 ( L) 。
1 mm) 。测 量 环 境 条 件 ; 温度 : 2 3 ℃, 相对湿度 : 7 6 RH。
) =ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 一 R 蒜

一 . 。 ×
一 .。 ×
1 0 — 6 ( 2 3 45 一 一0 . 7 0 9 X1 0 一 。 a/ 。 C .k m ; +2 3 ) × 1 “’
3 数 学 模 型
R 2 o = : 鑫 × R t × 1 O
其中R 。 为 2 0 ℃时导体 电阻 ( g l / k m) ; R 为 t温 度 时 导 体 的 实 测 电阻 ( Q ) ; L为铜导 体 的长度 ( m) ; t 为 测
量 时 的 导 体 周 围的 温 度 ( ℃) 。
1 0 - 6 ( 2 3 45 :一1 8 2 . 7 X 1 0 一a/ o c .k m。 +2 3 ) × 1 ‘ “

表 1 标 准 不 确 定 度 评 定
收 稿 日期 : 2 O l 3 - 0 7 一 O l

绝缘电阻测试仪电阻测量不确定度的评定

绝缘电阻测试仪电阻测量不确定度的评定

入, 分辨力为 0 . 1 M f l , 采用 B类评定。由于数字表的量化 误差 , 可 以认为在 其分辨 力范 围内均匀分 布 , 包含 因子 k= √ 3 , 所以在半宽区间 1 0 0 M f l 点引入的标准不确定度为
r 、 1 .
全 量程 的有 效范 围内选 取 八个 以 上测 量 点 , 通 常基 本 电 压 档取 R X 1 ( 此 时电压倍率 为 1 ) 相对应 的取 1 0 V 或 1 0 0 V档 。一般 以不 超过 I O O V为限 , 其 他量 程对 其 上 限
缘 电阻测 试仪 电 阻校 准 点 I O O M ̄ 电 阻 , 连续 进 行 1 O次
式中: △ 一 测试 仪 电阻 的示值 误差 ; R 一 被检 高阻计 的示值 ;
重复测量 , 所得数 据如下 : 1 0 0 . 9 , i 0 0 . 7 , 1 0 0 . 4 , 1 0 0 . 2 ,

, )
U ( R^ , ) =孚 = 4 3 = 0 . 1 1 5 Mn 4 . 2 被检 表示 值分 辨力 ( R ) 不确 定 度 的评 定 该 标准不 确定 度 的 分 量 由数 字 表 显 示 的 分 辨 力 引
测试仪 。
1 . 5 测 量过 程 : 电阻误 差 的校 准 , 采 用标 准 电阻器 法 , 在
< r 计量与 斌 投术 , 5 丰 第4 2鬈 j2期
绝 缘 电 阻测 试 仪 电阻测 量 不 确 定 度 的评 定
吴 还 天 达
( 南通 市计 量检定测试所 , 江苏 南通 2 2 6 0 0 1 )
摘 要: 本 文按照测量结果不确定度 的评定方法及程序 , 介绍了绝缘电阻测量结果不确定度 评定 的原理 、 模 型和方法 , 并给 出了绝缘 电阻测试仪 绝 ) 。 表 3为使用换算系数 0 . 9 8 0 B q / L对标样 中的活度
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