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3min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%RH1.5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Urel=2.0%，k=2；292.5×10-6mol/mol的不确定度Urel=2.0%，k=2；704.5×10-6mol/mol的不确定度Urel=2.0%，k=2。2测量的数学模型测量的数学模型：Δτ=(τ-τs)/τsΔτ: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)()()()()(22222sscuuu灵敏系数：1S2sS则：)()()()()(2222212sSScuuu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uA，采用A类方法评定；仪器显示分辨力引起的不确定度uB1、流量控制器带来的不确定度uB2和标准气体准确度引起的不确定度uB3，采用B类方法评定。5.由被测重复性引入的不确定度分量uA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：51515050505050504949用Bessel公式计算得:平均值niixnx11=50.0×10-6mol/mol标准偏差12nxxis=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/)(sAu0.272×10-6mol/mol5.1.2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：307308308310310310309308310308用Bessel公式计算得:平均值niixnx11=308.8×10-6mol/mol标准偏差12nxxis=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/)(sAu0.572×10-6mol/mol5.1.3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：734734733731730729729727727726用Bessel公式计算得:平均值niixnx11=730×10-6mol/mol标准偏差12nxxis=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/)(sAu1.264×10-6mol/mol6.B类标准不确定度分项uB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)(Bu0.495×10-6mol/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)(Bu2.925×10-6mol/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：Urel=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)(Bu7.045×10-6mol/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名称符号来源类型标准不确定度49.5u(τ)u(A)测量不重复A0.272×10-6mol/molu(τs)u(B)标准物质定值B0.495×10-6mol/mol292.5u(τ)u(A)测量不重复A0.572×10-6mol/molu(τs)u(B)标准物质定值B2.925×10-6mol/mol704.5u(τ)u(A)测量不重复A1.264×10-6mol/molu(τs)u(B)标准物质定值B7.045×10-6mol/mol8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()()()()()(222221222221sSScuuu取包含因子k=2,扩展不确定度为：Urel=kuc=2×1.15%=2.3%8.1.2各影响量相互独立，合成标准不确定度为（τ=308.8×10-6mol/mol；τs=292.5×10-6mol/mol）：%07.10107.0)925.2()5.2928.308()572.0()5.292()()()()()(222221222221sSScuuu取包含因子k=2,扩展不确定度为：Urel=kuc=2×1.07%=2.14%8.1.3各影响量相互独立,合成标准不确定度为（τ=730×10-6mol/mol；τs=704.5×10-6mol/mol）%05.10105.0)045.7()5.704730()264.1()5.704()()()()()(222221222221sSScuuu取包含因子k=2,扩展不确定度为：Urel=kuc=2×1.05%=2.1%9.测量结果的报告：一氧化碳检测报警器（编号为X13330136）检测误差的扩展不确定度为：49.5×10-6mol/mol的一氧化碳：Urel=2.3%，k=2；292.5×10-6mol/mol的一氧化碳：Urel=2.2%，k=2；704.5×10-6mol/mol的一氧化碳：Urel=2.1%，k=2。