硫化氢气体检测仪示值误差的测量结果 不确定度评定 一 庆 分 技术删 陕西西安 摘要主要介绍了硫化氢气体检测仪“示值误差”计量性能的测量结果不确定度评定方法与计算过程，并给出结果，包含因子 为２时．硫化氢气体检测仪示值误差测量结果的相对扩展不确定度为１．８％，满足检定规程的要求。 关键词硫化氢 示值误差不确定度 Ａｂｓｔｒａｃｔ Ｔｈｅ ａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ ｍｅｔｈｏｄ ａｎｄ ｔｈｅ ｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ａ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｕｌｉｆｄｅ ｇａｓ ｄｅｔｅｃｔｏｒ．Ｔｈｅ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ａ ｃａｓｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒｅｌａｔｉｖｅ ｅｘｐａｎｄｅｄ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｄｅｇｒｅｅ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｒｅｓｕｌｔ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ ｏｆ ａ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｕｌｉｆｄｅ ｇａｓ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｉｓ １．８％ｗｈｅｎ ｔｈｅ ｃｏｖｅｒａｇｅ ｆａｃｔｏｒ ｉｓ ２ ｗｈｉｃｈ ｃａｎ ｍｅｅｔ ｔｈｅ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ ｏｆ ｖｅｒｔｉ— ｆｉｃａｔｉｏｎ ｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ ｈｙｄｒｏｇｅｎ ｓｕｌｉｆｄｅ；ｉｎｄｉｃａｔｉｏｎ ｅｒｒｏｒ；ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ 常用随机误差等概念来表征测量的可靠程度， 仪检定规程》。 随着研究的深入，在ＪＪＦ １００１—１９９８｛通用计量术语 及定义》中以测量不确定度取代了误差来表征测量 可靠程度。测量不确定度与误差２个概念具有完全 不同的含义。测量不确定度是对测量结果的一个定 量表征．它的大小在一定程度上表明了测量结果的 （２）测量标准：标准气体定值的不确定度 ＝ １．５％．包含因子ｋ＝２。 ２．２示值误差的数学模型 Ａ ＝４－Ａ （１） 可信程度。 式中△ 为硫化氢检测仪的示值误差； 为硫化氢检测仪３次测量读数的平均值； １概述 Ａ 为标准硫化氢气体浓度标准数值。 显然，误差的不确定性源自输入量Ａ与Ａ 。输入 量 不确定度的来源是该仪器的测量重复性，为不确 定度Ａ类分量，而 的不确定度即为硫化氢标准气 体浓度标准值的不确定度，为不确定度Ｂ类分量【ｌ１。 ２．３标准不确定度Ａ类分量评定 测量不确定度通常包含多个分量。依据其评定 方法，可分为Ａ、Ｂ两类。采用对观测列进行统计分 析的方法，来评定标准不确定度称为Ａ类评定；用 其他方法来评定标准不确定度。称为不确定度的Ｂ 类评定。 “随机”与“系统”表示误差的２种不同的性质； Ａ类与Ｂ类表示不确定度的２种不同的评定方法。 Ａ类分量通过连续观测列进行评定，选择浓度 为４４．２ｘ１０￣ｍｏｌ／ｍｏｌ硫化氢标准气体通入一台检测 范围为（０～１００）ｘ１０－６ｍｏｌ／ｍｏｌ的硫化氢气体检测仪， 一它们与过去“随机误差”与“系统误差”的之间不存在 对应关系。 天内连续１Ｏ次试验，得到测量列（４４．０、４３．８、４３．９、 因此，对硫化氢气体检测仪示值误差的测量结 果不确定度同样要说明Ａ类与Ｂ类２个分量的评 定过程。 ４４．１、４４．０、４４．２、４４．５、４４．３、４４．２、４４．１）Ｘ ｌＯ￣ｍｏｌ／ｍｏｌ。 ＝ ， ∑ＡＦ４４．１ ｉ＝１ （２） ２评定过程 ２．１单次测量过程 单次实验标准差［２１： （１）测量方法：ＪＪＧ ６９５—２００３《硫化氢气体检测 （Ａ） ＝ ＝ －ｏ．２２ ５１ ＳＵＰＥＲＶＩＳＩＯＮ ＩＮ ＰＥＴＲＯＬＩ！ＵＭ Ｍ ）＝ ＝ ＿０．５０％ （３） ２．６评定扩展不确定度 由于硫化氢气体检测仪示值误差检定为等精度 直接检测，其测量结果正态分布，可直接选择ｋ＝２。 求得相对扩展不确定度为：Ｕ＝ｋ￣ｕ （△ ）＝２×Ｏ．９％ ＝自由度： ＝ｎ一１＝９（注：式中 为相对扩展不确 定度）。 ２．４标准不确定度Ｂ类分量评定 １．８％。 标准硫化氢是国家一级标准物质，证书给出的 浓度值相对扩展不确定度为Ｕ＝Ｉ．５％，ｋ＝２。 硫化氢气体检测仪示值误差测量结果的相对扩 展不确定度为：Ｕ＝Ｉ．８％，ｋ＝２。 ｕ￣ｌ（Ａ １）＝ ＝０．７５％ （４） ３结语 估计￣ｕ（ＡＪ／ｕ（ＡＪ＝Ｏ．１，则自由度ｖ２＝５０（注：式中 Ａ 为仪器稳定后，记录的读数）。 ２．５合成及扩展不确定度的评定 （１）灵敏系数 由数学模型：Ａｅ＝Ａ－Ａ ，推导出 ＪＪＦ １０３３—２００１《计量标准考核规范》中要求在 进行计量标准考核时，必须提交的申请资料中包括 计量标准的重复性考核和测量不确定度评定。文中 给出了硫化氢气体检测仪示值误差测量结果的不确 定度评定方法和计算过程。根据试验，硫化氢气体检 （５） 测仪在浓度处示值误差的相对扩展不确定度为 灵敏系数．ｃ ＝ ＿１，ｃ２＝ ｓ 一１ １．８％．满足检定规程的要求。 【参考文献】 （２）合成标准不确定度 输入量 与Ａ 彼此独立不相关，所以可以按照 下式进行不确定度分量的合成： ［１］ＪＪＧ ６９５—２００３硫化氢气体检测仪检定规程［Ｓ】． ［２］中国计量测试学会．一级注册计量师基础知识及专业实务（下册） ［Ｍ］．２版．北京：中国标准出版社，２０１１． ｕ ）＿『 ｕ ）］＋［等Ｍ ｓ）］ ＝一作者简介 ［ｃ ）】 ＋［ｃ２ｕ（Ａ３］ （６） 李汲峰（１９６８一），男，工程师，从事技术监测工作十余年。 （△Ａ）＝、／０．００５２＋０．ｏ０７５ ＝０．９０％ Ｉ本文编辑：左学敏收稿日期：２０１３—０４—２２ Ｉ