煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

●山西省計(jì)量科學(xué)研究院 宋福勝

測(cè)量依據(jù)

HJ/T 76—2007《固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法（試行）》。

測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)

選用SO2/N2、NO/N2、O2/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、高純N2進(jìn)行重復(fù)測(cè)量。其標(biāo)物證書提供的相對(duì)不確定度為：SO2/N2不確定度U=2%(k=2)、NO/N2不確定度U=1%(k=2)、O2/N2不確定度U=1%(k=2)。

被測(cè)對(duì)象

用被測(cè)測(cè)量量程為（0-1000×10-6）的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱儀器），儀器示值最大允許誤差為：±5%。

測(cè)量方法

依據(jù)固定污染源煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)技術(shù)要求及檢測(cè)方法要求，選用氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度分別為828×10-6、505×10-6、150×10-6的SO2/N2、NO/N2、O2/N2，對(duì)儀器進(jìn)行連續(xù)重復(fù)測(cè)量。

數(shù)學(xué)模型

式中：y為被檢儀器示值誤差；

Xm為被檢儀器的示值；

Xs為標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度。

不確定度傳播率

鑒于各靈敏系數(shù)的模均為1，則有：

輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

1.被校儀器示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1

采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。輸入量Cm的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定的，對(duì)一臺(tái)合格的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)量,選用標(biāo)準(zhǔn)濃度為828×10-6的SO2/N2標(biāo)準(zhǔn)氣體連續(xù)測(cè)量11次，測(cè)量結(jié)果如下：

表1 測(cè)量結(jié)果

式中m=3，在實(shí)際測(cè)量中，重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次，即k=3，以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果811×10-6引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:

2.氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2

采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。測(cè)量用標(biāo)準(zhǔn)濃度828×10-6的SO2/N2標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，為國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，由氣體標(biāo)準(zhǔn)證書可知其相對(duì)不確定度為U=2%（k=2），則

合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

1.主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

表2 主要標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

2.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

以上各項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)不確定度是互不相關(guān)的，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

3.擴(kuò)展標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算

按照一般分析儀器的評(píng)估規(guī)則，取包含因子k=2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度：

所以相對(duì)擴(kuò)展不確定度U=3%

對(duì)不同測(cè)量量程的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，分別通入150×10-6、505×10-6的SO2/N2標(biāo)準(zhǔn)氣體物質(zhì)，其測(cè)量不確定度評(píng)估

（1）采用與“被校儀器示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1”相同的方法對(duì)測(cè)量量程為（0-1000）×10-6的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SO2/N2標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量11次，其測(cè)量不確定度如表3：

表3 通入150×10-6、505×10-6的SO 2/N 2標(biāo)準(zhǔn)氣體測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

（2）采用與“被校儀器示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1”相同的方法對(duì)測(cè)量量程為（0-2500）×10-6的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)SO2/N2標(biāo)準(zhǔn)氣體進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量11次，其測(cè)量不確定度如下表：

表4 （0-2500）×10-6煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

（3）采用與“被校儀器示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1”相同的方法對(duì)測(cè)量量程為（0-1000）×10-6的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)NO/N2進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量11次，其測(cè)量不確定度如下表：

表5 通入不同濃度N O/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

（4）采用與“被校儀器示值重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1”相同的方法對(duì)測(cè)量量程為（0-2500）×10-6的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)NO/N2進(jìn)行測(cè)量，重復(fù)測(cè)量11次，其測(cè)量不確定度如下表：

表6 通入不同濃度N O/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

校準(zhǔn)和測(cè)量能力（CMC）

氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)是檢定/校準(zhǔn)煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的最佳計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，選擇相同的氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對(duì)不同測(cè)量量程的煙氣排放連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)展不確定度評(píng)定，其最大值作為對(duì)儀器校準(zhǔn)的結(jié)果評(píng)估，所以儀器的校準(zhǔn)和測(cè)量能力為：

表7 儀器的校準(zhǔn)和測(cè)量能力