电导率仪测量不确定度

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、 测量标准： 标准电阻箱

4、 被测对象：电导率仪

5、测量方法：采用直接比较法，是用经上级计量单位检定合格的标准电阻箱向被测仪器输入不同的电导值，从而计算出仪器示值与标准值之差，再除以该量程的满度值。即为电计引用误差。

6、 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

（二）、数学模型：

∆k =

k k (1

m

-k S ) 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

（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 (s k )的评定：

电导仪标准箱的不确定度u (s k ) ，电阻箱为均匀分布，准确度为

±0.05%则其标准不确定度为：u (s k )=20×0.05%/3=0.0058μS/cm

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200 μS/cm 档下的测量值

测量不重复性引起的不确定度

对一台电导仪，在200μS/cm 量程，连续测量10次结果见表10-1 表10-1 10次重复性的测量值

n s =

1

)(1

2

--∑=n x x

n

i i

=0.179μS/cm

u (k )=n s /10=

10

179.0=0.06μS/cm 自由度：v （k ）= 9

（四）、合成标准不确定度及扩展不确定度的评定 1、 灵敏度系数 数学模型：

∆ k =

k k (1

m

-s k ) 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

3、

合成标准不确定度的计算

u c (∆k ) =)()(12

22

s k u k u m

k + u c (∆k )=

2001)()(22K u K u S +=

200

12206.00058.0+=0.03(%)

4、 有效自由度

eff v =)906

.0500058.0(200

10003.04

44

4

+⋅=9 取置信概率p =９５%有效自由度eff v ＝9，查t 分布表得到

()==eff v t k 9595 2.26

扩展不确定度：=95U ()=⋅c eff u v t 950.1% （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值，重复测量3次其平均值减去标准值，再除以该量程的满度值。即为仪器引用误差。

6、评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

（二）数学模型： ∆k =

k k (1

m

-s k ) 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 —— 标准溶液标准电导率值

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. 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10-3 10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

自由度：ν(k )= 9

2、输入量s k 的标准不确定度)(s k u 的评定

输入量s k 的不确定度主要来源于标准溶液20℃时标准电导值的定值)(1s k u 及恒温槽控温误差带来的不确定度)(2s k u 均可采用B 类评定。

⑴输入量1s k 的标准不确定度)(1s k u 的评定标准物质书给出 20℃时电导率标准值的相对扩展不确定度为0.25％，认为服从正态分布，