噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀測(cè)量結(jié)果示值誤差的不確定度評(píng)定

澹臺(tái) 繼康

（馬鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站安徽馬鞍山243011）

噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀測(cè)量結(jié)果示值誤差的不確定度評(píng)定

澹臺(tái) 繼康

（馬鞍山市環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站安徽馬鞍山243011）

根據(jù)《噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀檢定規(guī)程》（JJG778-2005），對(duì)噪聲分析儀在測(cè)量過(guò)程中產(chǎn)生示值誤差的影響因素及不確定度進(jìn)行分析判斷，結(jié)果顯示，影響測(cè)定結(jié)果的主要因素是聲級(jí)校準(zhǔn)器、正弦信號(hào)發(fā)生器和噪聲分析儀示值重復(fù)性，測(cè)量不確定度為0.6dB。

噪聲分析儀；測(cè)量結(jié)果；不確定度

1 概述

依據(jù)JJG778-2005《噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀檢定規(guī)程》，環(huán)境條件為大氣壓86.0-106.0kPa、溫度15-35℃、相對(duì)濕度30%-90%，選用2型噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀（最大允許誤差為±1.0dB）和聲校準(zhǔn)器（測(cè)量范圍1000Hz，94.0dB，最大允許誤差：±0.3dB；正弦信號(hào)發(fā)生器，測(cè)量范圍（10～20000）Hz，（10～140）dB，最大允許誤差：±0.41dB），把噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀與校準(zhǔn)器相連接，分別將聲校準(zhǔn)器及正弦信號(hào)發(fā)生器的聲、電信號(hào)加到分析儀的輸入端，噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀顯示器顯示值與輸入的聲、電標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)值進(jìn)行比較，由此得到測(cè)量結(jié)果的示值誤差[1]。符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果，一般可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

2 數(shù)學(xué)模型

式中：Δp——噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀的示值誤差；

p——噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀示值；

ps——聲校準(zhǔn)器的標(biāo)準(zhǔn)值。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1 不確定度的來(lái)源

校準(zhǔn)儀器的不確定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(ps),屬B類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度，由兩個(gè)分項(xiàng)組成：聲校準(zhǔn)器聲不確定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(ps1)；正弦信號(hào)發(fā)生器不確定度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(ps2)。

噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀示值測(cè)量重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(p)，屬A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度[2]。

3.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(ps)的評(píng)定

3.2.1 u(ps1)的評(píng)定（采用B類(lèi)方法評(píng)定）

根據(jù)聲校準(zhǔn)器檢測(cè)報(bào)告，聲校準(zhǔn)器最大允許誤差為±0.3dB，半寬度a=0.3dB，在此區(qū)間服從均勻分布，包含因子，則

估計(jì)△u(ps2)/u(ps2)=0.10，其自由度

3.2.2 u(ps2)的評(píng)定（采用B類(lèi)方法評(píng)定）

根據(jù)正弦信號(hào)發(fā)生器的檢測(cè)報(bào)告，正弦信號(hào)發(fā)生器的最大允許誤差為±0.41dB，半寬度a=0.41dB，在此區(qū)間服從均勻分布，包含因子

估計(jì)△u(ps2)/u(ps2)=0.10，其自由度u(ps)的自由度γ1

3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分項(xiàng)u(p)的評(píng)定（采用A類(lèi)方法評(píng)定）

噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀靈敏度校準(zhǔn)系數(shù)見(jiàn)表1。

表1 靈敏度校準(zhǔn)系數(shù)

根據(jù)表1的數(shù)據(jù)可得單詞試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差：

任意再選取2臺(tái)同類(lèi)型分析儀，各在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量10次，共得到3組測(cè)量數(shù)列，每組測(cè)量數(shù)列按照上述方法即得單次試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：

由于該3組測(cè)量值較為離散，不能使用合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差sp，為方便使用又可靠，可使用其中最大的標(biāo)準(zhǔn)差smax，取smax=0.048dB。

實(shí)際測(cè)量情況，在重復(fù)條件下，連續(xù)測(cè)量3次，以3次測(cè)量算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，則

U(p)的自由度γ2=10-1=9

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

4.1 靈敏系數(shù)

由數(shù)學(xué)模型式（119-1）得靈敏系數(shù)

4.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

輸出量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總見(jiàn)表2。

表2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

4.3 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

輸入量p與ps彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到：

4.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(△p)的有效自由度γeff的計(jì)算

合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度為

為方便使用，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定的有效自由度γeff可近似為50不會(huì)對(duì)最終結(jié)果有太大影響。

5 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取置信概率p=95%，按γeff=50查t分布表，

擴(kuò)展不確定度

6 測(cè)量不確定度的結(jié)果

噪聲統(tǒng)計(jì)分析儀示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為：

[1]王星蒙.AWA6228多功能聲級(jí)計(jì)在噪聲測(cè)量中不確定度的評(píng)定[J].黑龍江科技信息,2014,36（12）:140-141.

[2]陳曉華.噪聲系數(shù)測(cè)量中誤差分析和不確定度的評(píng)定[J].半導(dǎo)體技術(shù),2010,35(8):806-809.

圖4 改性粉煤灰投加量對(duì)亞甲基藍(lán)和剛果紅去除效率影響

3 結(jié)語(yǔ)

對(duì)亞甲基藍(lán)和剛果紅的去除中，最佳改性條件均為：改性劑為1mol/L的NaOH溶液，灰樣質(zhì)量（g）與改性試劑體積（ml）比值為1∶8。改性粉煤灰對(duì)亞甲基藍(lán)和剛果紅的去除最佳時(shí)間都是60min；對(duì)剛果紅的去除中，最佳應(yīng)用條件為：投加量為10g/L，吸附時(shí)長(zhǎng)為60min。

參考文獻(xiàn)

[1]周珊,杜東云,揭武,王代枝.我國(guó)粉煤灰綜合利用進(jìn)展[J].節(jié)能, 2012,21(5):53-55.

圖1 24種揮發(fā)性有機(jī)物

表1 化合有機(jī)物的檢測(cè)結(jié)果

經(jīng)檢測(cè)得出結(jié)論，通過(guò)借助CMS5000檢測(cè)設(shè)備對(duì)地表水的有機(jī)物進(jìn)行檢測(cè)，能夠取得良好的檢測(cè)效果，能夠更加有效地祛除外界不良物質(zhì)對(duì)監(jiān)測(cè)結(jié)果的影響，從而使得定性監(jiān)測(cè)相對(duì)科學(xué)、精準(zhǔn)，能夠有效排除干擾，獲得良好的檢測(cè)效果。

然而，因?yàn)閂OC具有一定的揮發(fā)性，因此，實(shí)際采樣、運(yùn)輸和保存過(guò)程最后必須謹(jǐn)慎操作、嚴(yán)格控制，以此來(lái)確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的精準(zhǔn)。特別是一些高揮發(fā)性氣體，例如：氯乙烯，由于有著超強(qiáng)的揮發(fā)性，就要采取特殊手段加以控制其揮發(fā)，這樣才能確保高效回收，為監(jiān)測(cè)創(chuàng)造有利條件。

經(jīng)過(guò)對(duì)比分析得出，同以往的傳統(tǒng)式監(jiān)測(cè)方法相比，該檢測(cè)技術(shù)有一定的優(yōu)勢(shì)和合理性，能夠?qū)Ω嗟哪繕?biāo)物進(jìn)行檢測(cè)，而且監(jiān)測(cè)結(jié)果也更為就精準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

實(shí)驗(yàn)過(guò)程和結(jié)果證明，此次檢測(cè)獲得了更好的檢測(cè)效果，無(wú)論是監(jiān)測(cè)精準(zhǔn)度、密度還是標(biāo)準(zhǔn)都達(dá)到了精準(zhǔn)化監(jiān)測(cè)目標(biāo)，此檢測(cè)系統(tǒng)與儀器具有線(xiàn)性?xún)?yōu)、精準(zhǔn)度高、檢測(cè)限低等優(yōu)勢(shì)，而且能夠有效控制檢測(cè)誤差，確保檢測(cè)質(zhì)量。此檢測(cè)技術(shù)值得推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)

[1]張麗萍，張占恩.吹掃捕集-GC-MS測(cè)定廢水中的硝基氯苯[J].環(huán)境污染與防治,2007，29(4):306-308.

[2]國(guó)家環(huán)境保護(hù)總局《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》編委會(huì).水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2013.

[3]張澤林.生活飲用水中揮發(fā)性有機(jī)物檢測(cè)方法的研究及應(yīng)用[J].中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè),2008,24(1):13-16.