烟气分析仪不确定度的评定

ν eff
=
uC 4 uA4 + uB4 νA νB
=
(1.08)4
(0.29)4 + (1.04)4
6
∞
≈ 1154
取 置 信 概 率９ ５％， 查ｔ分 布 表， 得 包 含 因 子ｋ ＝１ ． ９６ 烟气分析仪的扩展不确定度：
U = k ⋅ uC = 1.96 ×1.08% = 2.12%
7 1 《资源节约与环保》２０１０年第四期
PROFESSIONAL THESIS
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续 测 量７次 如 表１, 测 量 重 复 性 引 入 的 标 准 不 确 定 度 由 重 复 性 试 验 数 据 的 统 计 分 析 得 到 ， 为Ａ类 不 确 定 度 ： u A = sn = 0 . 0 60 7 = 0 .2 9 % ， 自 由 度 νＡ ＝ ｎ －１ ＝６ ４． ２ Ｂ类 标 准 不 确 定 度 （ｕ Ｂ) 的 评 定 气 体 标 准 物 质 引 入 的 不 确 定 度 u标 ： 使 用 一 氧 化 氮 的 标 准 值 为２ ３ ４ ． ４× １０ －６ ｍ ｏ ｌ ／ ｍ ｏ ｌ, 气 体 标 准 物 定 值 引 起 的 不 确 定 度 由 标 准 物 质 证 书 给 出 为Ｕ＝２ ％， k = 2 ，
ＪＪＦ １ ０ ５ ９ －１ ９ ９ ９ ＜ ＜测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示＞ ＞ ．中 国 计 量 出 版 社．１ ９ ９ ９ ， １ ［２ ］ 中 国 实 验 室 国 家 认 可 委 员 会 编．化 学 分 析 中 不 确 定 度 的 评 估 指 南．中 国 计 量 出 版 社． ２ ０ ０ ２ ［３ ］ 烟 气 分 析 仪 检 定 规 程Ｊ Ｊ Ｇ ９ ６ ８ － ２ ０ ０ ２ ［４］ 吴 鹏 鸣 ， 环 境 监 测 原 理 与 应 用 ， 北 京 和 平 里 七 区 十 六 号 楼，化学工业出版社出版
５ 结 论
通过评定发现，烟气分析仪的不确定度主要来源 于重复性测定和标准物质的不确定度，环境大气压和 电源电压等引入的标准不确定度可以忽略不计。烟气 分 析 仪 的 扩 展 不 确 定 度 为 ２ ．１２ ％， 置 信 概 率 为 ９５ ％ （包 含 因 子ｋ＝１ ．９６) ?
参考文献 ［１ ］ 国 家 质 量 技 术 监 督 局．中 华 人 民 共 和Biblioteka Baidu国 国 家 计 量 技 术 规 范
文章编号 ：1673－2251（2010）04－0071－02
doi：10． 3969／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． 1673－2251.2010.04.018
烟气分析仪不确定度的评定
邓兰英 刘冬梅 王伟 杨佳 刘振林
（ 天 津 市 计 量 监 督 检 测 科 学 研 究 院 天 津 ３ ０ ０ １ ９ ２）
u δ 2 = 0 . 53 % = 0 . 2 9 % ， 自 由 度 ν δ 2 → ∞
电 源 电 压 的 不 确 定 度 分 量：电 源 电 压２ ２ ０ Ｖ ± ２％时， 实 验 得 出 对 仪 器 示 值 引 入 的 示 值 变 化 为 ±０．０ ７％， 按 均 匀分布评定：
３ ．分 析 不 确 定 度 来 源
通常影响测量不确定度的因素应考虑：计量标准 器的不确定度、测量方法的不确定度、测量环境条件 的不确定度、人员操作的影响、被检计量器具的变动 性。其中，在规程规定的条件下测量方法的不确定度 这个因素可忽略。人员操作的影响及被检计量器具的 变动性体现在检测的重复性中。故测量不确定度主要 由重复性测量的不确定度、计量标准引入的不确定度 以及其他影响因素引入的不确定度组成。计量标准器 引入的不确定度即气体标准物质的不确定度。因此烟 气分析仪的不确定度主要来源于以下几方面： ３ ． １重 复 性 测 量 引 入 的 标 准 不 确 定 度 uA 为 使 分 析 测 试 的 结 果 真 实 、 可 靠 ， 一 般 采 用 重 复 测定的方式，多个数据在符合一定规则的前提下进行 算术平均，这个重复过程会引入不确定度。 ３ ． ２标 准 物 质 引 入 的 不 确 定 度 u标 使 用 气 体 标 准 物 质 来 标 定 仪 器 ， 应 该 考 虑 标 准 物 质引入的不确定度，标准物质的不确定度由证书给出。 ３ ． ３其 他 影 响 因 素 引 入 的 不 确 定 度 uδ 烟 气 分 析 仪 示 值 的 准 确 性 受 到 诸 多 因 素 如 大 气 压 力，环境温度、电源电压的变化的影响。应考虑大气 压力、环境温度和电源电压的变化引入的不确定度。
４ ．不 确 定 度 评 定
４ ． １测 量 重 复 性 引 入 的 标 准 不 确 定 度 首先， 打开被检测仪器的电源开关， 用有效期内 的零点校准气对仪器进行较零。选择浓度为 ２ ３ ４． ４ × １ ０－ ６ ｍ ｏ ｌ ／ｍ ｏ ｌ的 标 准 气 体 （ 一 氧 化 氮 ） ， 连
摘 要 ： 本 文 依 据Ｊ Ｊ Ｆ １ ０ ５ ９ － １ ９ ９ ９《 测 量 不 确 定 度 评 定 与 表 示 》 介 绍 了 烟 气 分 析 仪 不 确 定 度 评
定方法，分析了影响烟气分析仪不确定度的各种因素，并给出了相应的评定结果计算方法。 关键词：烟气分析仪 不确定度 评定 中 图 分 类 号 ：Ｔ Ｂ９９ 文 献 识 别 码 ：Ａ
u δ 1 = 0 . 1 3% = 0 . 0 5 8 % ， 自由度 ν δ 1 →∞
环 境 温 度 的 不 确 定 度 分 量：在 检 定 环 境 温 度 （１ ５－ ３５) ℃ ±２℃ 时 ， 实 验 得 出 对 仪 器 示 值 引 入 的 极 限 误 差 为 ± ０． ５％ ，按 均 匀 分 布 评 定 ：
２ ． 测 量 原 理 和 数 学 模 型
２．１测 量 原 理 烟 气 分 析 仪 一 般 采 用 电 化 学 式 传 感 器 进 行 测 量 。 电 化 学 传 感 器 是 采 用 各 种 不 同 的 专 用 电 极，利 用 敏 感 材 料与被测物质中的分子、离子或生物质接触时所引起 的电极电势、表面化学势的变化或所发生的表面化学 反应或生物反应转换成电讯号而测定特定物质的浓度。 ２．２数 学 模 型 ∆ C = C − C0 ＋δ
u δ 3 = 0 .0 7 3 % = 0 .0 4 1 % ， 自由度 ν δ3 → ∞ ４ ． ３烟 气 分 析 仪 的 扩 展 不 确 定 度
合 成 标 准 不 确 定 度 （ｕ ｃ) :
uC =
u
2 A
+ uB2
= 1.08%
7 2 《资 源 节 约 与 环 保 》２ ０ １ ０年 第 四 期
式 中 ：∆ C － 烟 气 分 析 仪 示 值 误 差 C － 烟 气 分 析 仪 示 值 的 算 数 平 均 值 C 0 － 气 体 标 准 物 质 的 实 际 标 准 值 δ － 其 他 影 响 因 素 引 入 的 不 确 定 度
１ ．引 言
烟 气 分 析 仪 在 冶 金，石 油 化 工 ， 水 泥 生 产，火 力 发 电 行 业 占 有 重 要 地 位，不 同 行 业 烟 气 成 分 不 同，但 主 要 是 含 Ｓ Ｏ ２， Ｎ Ｏ ｘ ， Ｃ Ｏ ， Ｏ ２等 的 气 体 。 烟 气 分 析 仪 已 成 为 这 些 行 业 用来保证安全，稳定，高效生产的有力装置。烟气分 析仪测量结果的准确性是环境监测的关键因素之一， 不确定度是对测量结果的定量表征。《检测和校准实 验室认可准则》要求，当不确定度与监测结果的有效 性或应用有关时，应在监测报告中给出监测结果的测 量不确定度。检测实验室应能对典型项目的测量不确 定 度 进 行 正 确 评 定 。 本 文 依 据ＪＪＦ １ ０ ５ ９ －１ ９ ９ ９《 测 量 不 确定度评定与表示》，分析了影响烟气分析仪不确定 度的各种因素，并给出了不确定度评定方法。
则 u 标 ＝ １％ ，自 由 度ν 标 → ∞
其 他 影 响 因 素 引 入 的 标 准 不 确 定 度 分 量 uδ ： 环 境 大 气 压 的 不 确 定 度 分 量：按 专 业 标 准， 大 气 压 每 变 化 ±１％， 仪 器 示 值 随 之 变 化 ±１％。 经 修 正 计 算 ， 大 气 压 每 变 化 ±１ｋ Ｐ ａ，对 仪 器 示 值 会 引 入 ±０． １ ％的 变 化 ， 按均匀分布评定：