大氣采樣器流量測量的不確定度評定

靳崗 劉志飛 尚峰

（洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，河南 洛陽 471003）

大氣采樣器流量測量的不確定度評定

靳崗 劉志飛 尚峰

（洛陽市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心，河南 洛陽 471003）

本文依據(jù)JJG956-2013大氣采樣器檢定規(guī)程，對便攜式氣體、粉塵、煙塵采樣儀流量校驗(yàn)裝置（廠家：武漢市天虹儀表有限責(zé)任公司）的大氣采樣器流量示值誤差的測量不確定度進(jìn)行了分析和評定，計(jì)算出其測量不確定度為1.5%(k=2)。

大氣采樣器；不確定度；示值誤差

大氣采樣器主要用于采集環(huán)境大氣或室內(nèi)空氣的SO2、NOx等有害氣體，而大氣采樣器計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是用于大氣采樣器儀器檢定的專用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),適用于普通型及恒溫恒流型大氣采樣器的檢定。近年來隨著國家對環(huán)境空氣質(zhì)量要求的不斷提高，為使儀器在使用中保持良好的技術(shù)狀態(tài),提供的測試數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠，對計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量不確定度進(jìn)行評定與驗(yàn)證是至關(guān)重要的。

1 測量過程

將被檢儀器的入口與電子皂膜流量計(jì)的出口相連，調(diào)節(jié)大氣采樣器的采樣流量到相應(yīng)檢定點(diǎn)，儀器穩(wěn)定后，電子皂膜流量計(jì)顯示的流量示值為實(shí)際流量Q（mL/min），同時(shí)記錄實(shí)驗(yàn)環(huán)境的氣壓及溫度，然后通過克拉伯龍方程可將Q換算為標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的流量Qs，通過誤差計(jì)算公示（1）即可計(jì)算出檢定點(diǎn)的示值誤差。

2 數(shù)學(xué)模型

3 各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

依據(jù)JJG 956—2013《大氣采樣器》檢定規(guī)程對大氣采樣器進(jìn)行檢定。不確定度的主要來源由實(shí)際流量測量引入的不確定度、溫度測量誤差引入的不確定度和大氣壓強(qiáng)測量引入的不確定度組成。實(shí)際流量測量的不確定度由測量重復(fù)性、檢定裝置最小分辨率和檢定裝置引入，因此其主要不確定度來源有：(1)測量復(fù)性引入的不確定度u1；（2）檢定裝置最小分辨率引入的不確定度u2；（3）檢定裝置引入的不確定度u3；（4）溫度計(jì)示值誤差引入的不確定度ut；（5）氣壓計(jì)示值誤差引入的不確定度up。

3.1 實(shí)際流量測量引入的不確定度uQ

3.1 .1 測量重復(fù)性造成的相對不確定度u1

按JJG 956-2000大氣采樣器計(jì)量檢定規(guī)程在相同條件下對TH-110B型大氣采樣器選擇中間流量500mL/min示值點(diǎn)重復(fù)測量10次，按式(2)和(3)計(jì)算u1：復(fù)性；Qi——第i次測量結(jié)果，mL/min；——測量的算術(shù)平均值，mL/min；n——測量次數(shù)。

表1 流量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度檢測結(jié)果

3.1 .3 檢定裝置引入的相對不確定度u3

采用的粉塵采樣器檢定裝置的流量準(zhǔn)確度為±1.0%，按均勻分布，估計(jì)為充分可靠，則

3.1 .2 檢定裝置最小分辨率引入的相對不確定度u2

檢定裝置的最小分辨率為0.1mL·min-1，按均勻分布考慮，則有：

3.2 溫度計(jì)示值誤差引入的相對不確定度ut

檢定裝置的溫度計(jì)的溫度測量范圍為：(-30～50)℃（243.15K～323.15K），示值誤差：≤1℃，環(huán)境溫度25.0℃，故溫度計(jì)示值誤差引入的相對不確定度為：

3.3 氣壓計(jì)示值誤差引入的相對不確定度up

由檢定證書提供的空盒氣壓表的最大誤差是在960hpa氣壓下的誤差-0.8hpa，則氣壓計(jì)的最大相對誤差為：

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

表2 各不確定度分量匯總及計(jì)算表

5 擴(kuò)展不確定度

包含因子k取2，大氣采樣器示值誤差的相對擴(kuò)展不確定度：

[1]常光玲.大氣采樣器計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測量不確定度[J].化學(xué)分析計(jì)量，2008，4：16-17.

[2]楊秋蘭.大氣采樣器檢定結(jié)果的測量不確定度的評定[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2009，5：38-40.

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1003-5168(2014)03-0056-01