一氧化碳不确定度分析

一氧化碳检测报警器误差测量误差的不确定度分析

1概述

1.1 适用范围：本方法适用于一氧化碳检测报警器的检定。 1.2 测量依据：JJG915-2008一氧化碳检测报警器检定规范

1.3 采用方法：仪器开机稳定后，按说明书要求对仪器进行校正，分别通入浓度约为1.5倍仪器报警（下限）设定值、30%测量范围上限值和70%测量范围上限值的标准气体，待仪器示值稳定后(大约需3 min 时间)，记录仪器示值，求出相对误差。

1.4 环境条件：温度（0～40）℃,湿度≤85%RH

1.5 测量主要设备：空气中一氧化碳标准物质GBW （E ）060324，49.5×10-6mol/mol 的不确定度U rel =

2.0%，k =2；292.5×10-6mol/mol 的不确定度U rel =2.0%，k =2；704.5×10-6mol/mol 的不确定度U rel =2.0%，k =2。 2测量的数学模型

测量的数学模型：Δτ=(τ-τs )/ τs

Δτ:仪器示值误差 τ:仪器的示值算术平均值 τs :标准气体浓度标准值 3.方差和传播系数

)()()()(

)(2

2222

s s

c u u u τττττττ∂∆∂+∂∆∂=∆ 灵敏系数： 1-=∂∆∂S τττ

2s S

ττττ-=∂∆∂

则：)()()()()(2222212s S

S c u u u ττττττ-+=∆- 4.测量不确定度的来源

标准不确定度u 的来源主要有四方面：在重复性条件下由仪器的测量不重复引起的不确定度分量u A ，采用A 类方法评定；仪器显示分辨力引起的不确定度u B1、流量控制器带来的不确定度u B2和标准气体准确度引起的不确定度u B3，采用B 类方法评定。

5.由被测重复性引入的不确定度分量u A 的评定 5.1编号为：X13330168的一氧化碳检测报警器

5.1.1用标准值为49.5×10-6mol/mol 的空气中一氧化碳气体标准物质进行10次连续测量，所得数据如下：

51 51 50 50 50 50 50 50 49 49 用Bessel 公式计算得:

平均值 ∑-=n

i i x n x 1

1=50.0×10-6mol/mol

标准偏差 ()1

2

--=

∑

n x xi s =0.471×10-6mol/mol

实际测量中以3次测量平均值作为测量结果，故标准不确定度为：

==3/)(s A u 0.272×10-6mol/mol

5.1.2用标准值为292.5×10-6mol/mol 的空气中一氧化碳气体标准物质进行10次连续测量，所得数据如下：

307 308 308 310 310 310 309 308 310 308 用Bessel 公式计算得:

平均值 ∑-=n

i i x n x 1

1=308.8×10-6mol/mol

标准偏差 ()

1

2

--=

∑n x xi s =0.991×10-6mol/mol

实际测量中以3次测量平均值作为测量结果，故标准不确定度为：

==3/)(s A u 0.572×10-6mol/mol

5.1.3用标准值为704.5×10-6mol/mol 的空气中一氧化碳气体标准物质进行10次连续测量，所得数据如下：

734 734 733 731 730 729 729 727 727 726

用Bessel 公式计算得:

平均值 ∑-=n

i i x n x 1

1=730×10-6mol/mol

标准偏差 ()

1

2

--=

∑n x xi s =2.19×10-6mol/mol

实际测量中以3次测量平均值作为测量结果，故标准不确定度为：

==3/)(s A u 1.264×10-6mol/mol

6.B 类标准不确定度分项u B 的评定

B 类标准不确定度主要是由标准物质带来的影响，流量控制器和仪器显示分辨力带来的不确定度可忽略 。

6.1空气中一氧化碳气体标准物质（49.5×10-6mol/mol ）不确定度为：

U =2.0%,k =2，换算为绝对量的不确定度为49.5×2%=0.99×10-6mol/mol ，故标准不确定度为==2/99.0)(B u 0.495×10-6mol/mol ；

6.2空气中一氧化碳气体标准物质（292.5×10-6mol/mol ）不确定度为：

U =2.0%,k =2，换算为绝对量的不确定度为292.5×2.0%=5.85×10-6mol/mol ，故标准不确定度为==2/85.5)(B u 2.925×10-6mol/mol ；

6.3空气中一氧化碳气体标准物质（704.5×10-6mol/mol ）不确定度为：

U rel =2.0%,k =2，换算为绝对量的不确定度为704.5×2.0%=14.09×10-6mol/mol ，故标准不确定度为==2/09.14)(B u 7.045×10-6mol/mol 。 7. 测量不确定度汇总

通过以上分析，将各分量列表如下： X13330136

8 合成标准不确定度

8.1 编号为：X13330168的一氧化碳检测报警器

8.1.1各影响量相互独立，合成标准不确定度为（τ=50×10-6mol/mol ；τs =49.5×10-6mol/mol ）：

%

15.10115.0)495.0()5.4950()272.0()5.49()()()()()(2

22

2212222

21==-+=-

+=∆--s S S c u u u ττττττ 取包含因子k =2,扩展不确定度为：

U rel =ku c =2×1.15% =2.3%