离子计不确定度分析

离子计测量不确定度的评估1概述1.1测量依据：JJG757-2007《离子计检定规程》1.2计量标准：主要计量标准设备为PHC-1C酸度计检定仪，测量范围：pX：0.0000~±16.9040表1实验室计量标准器及技术指标设备名称技术性能酸度计检定仪测量范围：pX：0.0000~±16.9040分度值：pX：0.00011.3被测对象：表2被测离子计的分类数显离子计指针离子计分度值（pX）0.010.02测量范围（pX）0.00~14.000.00~14.001.4测量方法：将被检离子计与酸度计检定仪直接连接，由酸度计检定仪输出一个标准pX值给被检离子计，在被检离子计上读取示值pX，将被检离子计示值减去检定仪示值，计算其示值误差。1.5环境条件：温度（5~40）℃，相对湿度≤80%2测量的数学模型测量的数学模型：pXpXpXspX：离子计示值误差pX：离子计示值的算术平均值pXs：酸度计检定仪示值3输入量的标准不确定度的分析及评定3.1输入量pX的标准不确定度u(pX)的评定输入量pX的不确定度来源主要有两部分:测量的重复性和离子计的读数分辨力。(1)测量重复性导致的标准不确定度u(pX1)可以通过连续测量得到测量列,采用A类评定方法评定，根据检定规程,以单次测量的标准差S表示重复性,按规程规定在pX=10.00点连续进行6次测量,得到测量列:10.01、10.00、10.00、10.01、10.01、10.00所得数据用Bessel公式计算得：平均值11niiXxn单次实验标准差21ixxsn=0.0055pX实际情况下是重复性条件下连续测量3次，3次测量的平均值作为测量结果,则可得:标准不确定度13SupX=0.0031pX(2)被检离子计分辨力导致的标准不确定度μ(pX2)采用B类方法评定,被检离子计分辨力δx=0.01pX，半宽度a=0.005pX，在区间内可以认为服从均匀分布，包含因子k=3则:u(pX2)=a/k=0.0029pX(3)标准不确定度μ(pX)的合成输入量pX1和pX2相互独立，因此:2212upXupXupX=0.0042pX3.2输入量pXS的标准不确定度u(pXs)的分析与评定输入量不确定度u(pXS)主要来源于检定仪误差:准确度、分辨力。采用B类方法进行评定。(1)检定仪准确度导致的标准不确定度u(pXs1)检定仪经上一级计量标准检定，符合检0.01级及以下pX计要求，现取检定仪准确度0.0007pX，为服从均匀分布，取包含因子k1=3u(pXs1)=a1/k1=0.0004pX(2)检定仪分辨力导致的标准不确定度μ(pXs2)，说明书可知检定仪分辨力为0.0001pX，取均匀分布，取包含因子k2=3，按半宽计算：u(pXs2)=a2/k2=0.000029pX(3)标准不确定度μ(pXs)的合成输入量pXs1和pXs2相互独立，因此:2212sssupXupXupX=0.00044合成标准不确定度评定4.1主要标准不确定度汇总表不确定度来源aikiu被测离子计示值重复性pX10.005530.0031被测离子计分辨力pX20.00530.0029检定仪准确度0.000730.0004检定仪分辨力0.0000530.0000294.2合成标准不确定度计算以上各项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：Uc=0.0045pX4.3扩展标准不确定度计算取置信概率p=95%，k=2，扩展不确定度u=2×0.0045=0.01pX5对使用酸度计检定仪校准离子计的测量不确定度评估5.1根据JJG757-2007《离子计检定规程》，校准数显类离子计在全量程范围内每隔1pX校准一点，即需校准0.00,1.00,2.00……14.00，其测量不确定度见下表校准点(pX)不确定度分量uc(pX)U(pX)k=2u(pX1)u(pX2)u(pXs1)u(pXs2)0.000.00310.00290.00040.0000290.00450.011.000.00310.00290.00040.0000290.00450.012.000.00310.00290.00040.0000290.00450.013.000.00320.00290.00040.0000290.00470.014.000.00310.00290.00040.0000290.00450.015.000.00320.00290.00040.0000290.00470.016.000.00310.00290.00040.0000290.00450.017.000.00320.00290.00040.0000290.00460.018.000.00310.00290.00040.0000290.00450.019.000.00320.00290.00040.0000290.00460.0110.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0111.000.00330.00290.00040.0000290.00460.0112.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0113.000.00310.00290.00040.0000290.00450.0114.000.00300.00290.00040.0000290.00450.015.2校准分度值0.01和0.02的离子计时，测量不确定度为u(pX1)，u(pX2)将发生改变，因此，当校准分度值为0.02的离子计时，测量不确定度为：分度值(pX)不确定度分量uc(pX)U(pX)k=2u(pX1)u(pX2)u(pXs1)u(pXs2)0.020.00640.00590.00040.0000290.010.026.校准和测量能力0.01分度的离子计是使用PHC-1C酸度计检定仪可校准的最佳被检离子计，因此，该项目的CMC为：pX：0.00~14.00U=0.01pX。