測量不確定度在電導(dǎo)儀使用前的自檢應(yīng)用

摘 要：一切測量結(jié)果都不可避免地具有不確定度，測量結(jié)果如只給出測量數(shù)據(jù)，不給出其測量不確定度，就沒有意義而無法使用。為了保證儀器測量的準(zhǔn)確性，特別是對于現(xiàn)場監(jiān)測機(jī)構(gòu)，測量不確定度則可用于儀器使用前的自檢。以電導(dǎo)儀為例進(jìn)行說明。

關(guān)鍵詞：測量不確定度；測量結(jié)果；儀器自檢；電導(dǎo)儀

中圖分類號：TM文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1672-3198（2008）05-0348-01

1 引言

測量是以確定量值為目的的一組操作，測量結(jié)果是由測量所得到的賦予被測量的值。由于測量受多方面因素的影響，一切測量結(jié)果都不可避免地具有不確定度，例如設(shè)備因素、環(huán)境、人為因素等。表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù)，是一個(gè)定量指標(biāo)，反應(yīng)了測量數(shù)據(jù)的真實(shí)質(zhì)量，如只給出測量數(shù)據(jù)，不給出其測量不確定度，則給出的數(shù)據(jù)就沒有意義而無法使用。測量不確定度一般由多個(gè)分量組成，一些分量用一系列測量結(jié)果的統(tǒng)計(jì)分布評定，以實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差表示，另一些分量來自經(jīng)驗(yàn)（已有的試驗(yàn)結(jié)果）或其他信息（檢定證書、說明書等）假定的概率分布評定，也可以用標(biāo)準(zhǔn)差表征。

《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》規(guī)定：檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室都必須具有對測量結(jié)果進(jìn)行不確定度評定的程序，并且還應(yīng)該字具體的檢測和校準(zhǔn)工作中應(yīng)用這些程序來進(jìn)行測量不確定度的評定。測量不確定度在檢測工作中的正確使用，可以衡量實(shí)驗(yàn)室科學(xué)管理（質(zhì)量體系的有效運(yùn)行）和檢測技能（分析質(zhì)量控制和出具有效檢測結(jié)果的能力）的水平，也是記錄認(rèn)證復(fù)核和實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可評審的要素之一。用對觀測列的統(tǒng)計(jì)分布進(jìn)行不確定度評定的方法稱為不確定度的A類評定，用不同于A類評定方法的其他方法進(jìn)行不確定度評定的方法稱為不確定度的B類評定。同時(shí)，為了保證儀器測量的準(zhǔn)確性，特別是對于現(xiàn)場監(jiān)測機(jī)構(gòu)，在儀器頻繁使用條件下，每次使用前的自檢尤為重要。此時(shí)，測量不確定度則可用于儀器使用前的自檢。

2 不確定度測量

現(xiàn)在以電導(dǎo)儀為例，說明不確定度在自檢過程中的運(yùn)用。

（1）測量方法及數(shù)學(xué)模型。

電計(jì)檢定：比較測量法，即將被檢電導(dǎo)儀的示值與標(biāo)準(zhǔn)電阻箱示值進(jìn)行比較從而確定被檢儀器的引用誤差及常數(shù)調(diào)節(jié)器誤差，分別按下式計(jì)算：

電計(jì)引用誤差=△G/G滿=（G滿-G計(jì) ）/G滿×100%

常數(shù)調(diào)節(jié)器誤差=△K/K滿=（K滿-K計(jì)）/K滿×100%

測量電計(jì)示值的數(shù)學(xué)模型如下：G檢=G計(jì)+△G

式中：△G——電計(jì)示值測量誤差；G計(jì)——電計(jì)示值實(shí)際值；G檢——電計(jì)示值測量值

電導(dǎo)儀

電阻箱

電計(jì)檢定示意圖如下：

（2）測量條件：測量環(huán)境溫度為20±2℃。

（3）標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定：

①A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1。

該項(xiàng)來源于重復(fù)性測量。在相同條件下，對被檢電導(dǎo)儀的示值重復(fù)測量10次，以此數(shù)據(jù)來計(jì)算其不確定度，用相對誤差表示。具體數(shù)值見表1。

④擴(kuò)展不確定度的評定。

由上式得veff=∞，取置信概率99%，由t分布表查得對應(yīng)自由度veff=∞的包含因子為k99=2.576，擴(kuò)展不確定度為：U99= k99×uC=2.576×0.283%=0.73%。

3 自檢結(jié)論

經(jīng)過上述不確定度分量的計(jì)算，表明該電導(dǎo)儀完全符合使用要求，接著可用于電導(dǎo)率的測量。

參考文獻(xiàn)

［1］倪育才.實(shí)用測量不確定度評定［M］.北京，中國計(jì)量出版社，2007.

［2］葉德培.測量不確定度的理解、評定與應(yīng)用［M］. 北京，中國計(jì)量出版社， 2007.

［3］陳守建.測量不確定度及其評估［J］.環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù)，2002.

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