部分型號(hào)測(cè)氡儀計(jì)量性能檢定結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析

/ 廣東省計(jì)量科學(xué)研究院

0 引言

市場(chǎng)上常見的測(cè)氡儀有FD216、RAD7、1027、FYCDY、KJD-2000R等型號(hào)。通過統(tǒng)計(jì)近一年多送至我院氡室計(jì)量檢定的三百多臺(tái)測(cè)氡儀，根據(jù)JJG 825-2013《測(cè)氡儀》檢定規(guī)程[1]規(guī)定的檢定項(xiàng)目與技術(shù)要求，對(duì)其重復(fù)性、體積活度響應(yīng)和相對(duì)固有誤差進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

1 測(cè)氡儀檢定方法與裝置

1.1 測(cè)氡儀檢定方法

測(cè)氡儀的檢定依據(jù)JJG 825-2013進(jìn)行。通過固體鐳源產(chǎn)生的氡氣由循環(huán)系統(tǒng)輸入氡室，按檢定規(guī)程要求設(shè)定目標(biāo)濃度值，實(shí)驗(yàn)室目標(biāo)濃度值一般采用800 Bq/m3、1 500 Bq/m3和3 000 Bq/m3三個(gè)濃度點(diǎn)[1]。

裝置的自動(dòng)調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)自動(dòng)調(diào)控氡室內(nèi)氡體積活度至設(shè)定值并保持穩(wěn)定，待氡與子體達(dá)到平衡后，由氡體積活度標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量儀（Alpha Guard PQ-2000）對(duì)標(biāo)準(zhǔn)氡室內(nèi)氡（222Rn）的體積活度進(jìn)行測(cè)量，獲得氡體積活度標(biāo)準(zhǔn)值。被檢測(cè)氡儀按主動(dòng)或被動(dòng)型，分別以取樣方式或放置在氡室內(nèi)測(cè)量222Rn的體積活度，根據(jù)檢定濃度選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)量時(shí)間，在兩個(gè)體積活度上分別重復(fù)測(cè)量10次，取算術(shù)平均值，有相應(yīng)的體積活度標(biāo)準(zhǔn)值除以該算術(shù)平均值即獲得測(cè)氡儀的體積活度影響因子[2]。

1.2 測(cè)氡儀檢定裝置

廣東省計(jì)量科學(xué)研究院建立的以多功能標(biāo)準(zhǔn)氡室為核心的測(cè)氡儀檢定裝置，作為華南地區(qū)最高社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，承擔(dān)氡測(cè)量的量值傳遞和量值溯源。該裝置的測(cè)量范圍為400～10 000 Bq/m3，氡室內(nèi)氡濃度測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為4.8%～9.0%（k= 2）。

標(biāo)準(zhǔn)氡室通常由固體鐳源、氡氣箱體、溫濕度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)、氡體積活度監(jiān)測(cè)與控制系統(tǒng)組成。氡室內(nèi)氡氣的濃度值作為檢定測(cè)氡儀時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)值，是檢定測(cè)氡儀的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2 測(cè)氡儀計(jì)量性能統(tǒng)計(jì)結(jié)果分析

2.1 測(cè)氡儀檢定占比

近一年多來，送至我院氡室檢定的各型號(hào)測(cè)氡儀統(tǒng)計(jì)如下：國內(nèi)的有，F(xiàn)D216（134臺(tái)）、FYCDY（21臺(tái)）、FD-3017（16臺(tái)）、KJD-2000R（11臺(tái)）、RLM-1（5 臺(tái) ）、SoRn-222（3 臺(tái) ）、JC-RAD-14（1臺(tái)）、RJ35-2500（1臺(tái)）、KDY-1（2臺(tái)）、KDY-3（2臺(tái)）HDC-C（1臺(tái)）、HSRCM（1臺(tái)）、FGD01（1臺(tái)）；國 外 的 有，RAD7（108臺(tái) ）、1027（65）、Alpha Guard PQ 2000（2臺(tái)）。FD126占比37%、RAD7占比30%、1027占比18%。從側(cè)面反映市場(chǎng)上使用的測(cè)氡儀主要是FD216、RAD7和1027型號(hào)測(cè)氡儀。

圖1 不同型號(hào)測(cè)氡儀檢定占比

2.2 三種型號(hào)測(cè)氡儀重復(fù)性指標(biāo)

JJG 825-2013規(guī)定測(cè)氡儀重復(fù)性不大于15%，重復(fù)性計(jì)算公式見式（1）：

分析FD216、RAD7和1027型號(hào)測(cè)氡儀檢定性能的重復(fù)性，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表1。由表1可知，三種型號(hào)測(cè)氡儀重復(fù)性指標(biāo)都滿足檢定規(guī)程要求，平均值都較小，只是幾臺(tái)稍微偏高；RAD7重復(fù)性平均值相對(duì)偏大，三者離散程度最大，1027重復(fù)性平均值最小，離散程度都比較小。

表1 三種型號(hào)測(cè)氡儀重復(fù)性統(tǒng)計(jì)

2.3 三種型號(hào)測(cè)氡儀體積活度響應(yīng)指標(biāo)

依據(jù)JJG 825-2013，體積活度響應(yīng)=（測(cè)量值-本底值）/標(biāo)準(zhǔn)值。分析FD216、RAD7和1027型號(hào)測(cè)氡儀的體積活度響應(yīng)，統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表2。由表2可知，F(xiàn)D216型號(hào)測(cè)氡儀體積活度響應(yīng)平均值0.953更接近1，即測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值更接近；其次是1027型號(hào)的0.905，RAD7型號(hào)0.874，測(cè)量值與標(biāo)準(zhǔn)值偏離更大，離散程度很好。

表2 三種型號(hào)測(cè)氡儀體積活度響應(yīng)統(tǒng)計(jì)

分別對(duì)134臺(tái)FD216、108臺(tái)RAD7和65臺(tái)1027型號(hào)測(cè)氡儀的體積活度響應(yīng)按表3分布組進(jìn)行頻數(shù)和頻率統(tǒng)計(jì)。

表3 體積活度響應(yīng)分布數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

由表3可知，三個(gè)型號(hào)測(cè)氡儀體積活度響應(yīng)最集中在0.9～1.0區(qū)間，其次是0.8～0.9和0.9～1.0，兩邊越來越少，總體趨勢(shì)相同，接近正態(tài)分布，見圖2。對(duì)于FD216和1027測(cè)氡儀，體積活度響應(yīng)在0.8～1.1區(qū)間占比最多，其他區(qū)間分布少，離散程度稍大；而RAD7測(cè)氡儀體積活度響應(yīng)只分布在0.7至1.1之間，分布區(qū)間小，離散程度小，RAD7測(cè)氡儀整體測(cè)量值接近真值。

圖2 三種測(cè)氡儀的頻率直方圖

2.4 三種型號(hào)測(cè)氡儀相對(duì)固有誤差指標(biāo)

JJG 825-2013規(guī)定測(cè)氡儀相對(duì)固有誤差不大于±20%，計(jì)算公式見式（2）：

三種型號(hào)測(cè)氡儀的相對(duì)固有誤差統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)見表4。由表4可知，三種型號(hào)測(cè)氡儀的相對(duì)固有誤差指標(biāo)都滿足檢定規(guī)程要求，F(xiàn)D216和RAD7測(cè)氡儀相對(duì)固有誤差都比較小，在低、中、高氡濃度下體積活度響應(yīng)接近，體現(xiàn)其體積活度響應(yīng)線性比較好；1027測(cè)氡儀在低、中、高氡濃度下體積活度響應(yīng)偏差較大，其體積活度響應(yīng)線性較差，可以在以后的檢定中增加檢定點(diǎn)。

3 結(jié)語

綜上所述，通過統(tǒng)計(jì)近一年多送至我院氡室計(jì)量檢定的三百多臺(tái)測(cè)氡儀表明：

FD216、RAD7和1027三種型號(hào)測(cè)氡儀市場(chǎng)占比量較大。三種型號(hào)測(cè)氡儀中，1027重復(fù)性最好，體積活度響應(yīng)線性較差；FD216體積活度響應(yīng)最接近1，相對(duì)固有誤差小；三者體積活度響應(yīng)都主要集中在0.9～1.0區(qū)間，近似符合正態(tài)分布。總體而言，F(xiàn)D216、RAD7和1027三種型號(hào)的測(cè)氡儀都滿足JJG 825-2013的要求。

不足之處，只統(tǒng)計(jì)了一年多的測(cè)氡儀檢定量，統(tǒng)計(jì)分析數(shù)據(jù)量不足，并且沒有考慮年偏移量指標(biāo)。