酸度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度分析報(bào)告
一、酸度計(jì)電計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定
1.測(cè)量方法(依據(jù)JJG119-1984)
用PHC-1A酸度計(jì)檢定儀向pH計(jì)輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)pH值(pHS)，在被檢pH計(jì)上讀取示值(pHX),計(jì)算其示值誤差。
2.數(shù)學(xué)模型
δ=pHX -pHS
式中： δ—示值誤差, pH
pHX—被檢電計(jì)示值, pH
pHS—pH檢定儀示值, pH
3.方差和靈敏系數(shù)
方差:
靈敏系數(shù):
則:
4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分析及評(píng)定
4.1輸入量pHX的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(pHX)
輸入量pHX的不確定度來源主要是被測(cè)酸度計(jì)電計(jì)示值的測(cè)量重復(fù)性及讀數(shù)分辨力。
4.1.1輸入量測(cè)量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1(pHX)的評(píng)定
根據(jù)檢定規(guī)程，以單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s表示重復(fù)性。在計(jì)算時(shí)，應(yīng)以實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)為準(zhǔn)，現(xiàn)暫以規(guī)程中的最大值計(jì)算。規(guī)程規(guī)定重復(fù)性測(cè)6次，有
u1(pHX)=s/6
批準(zhǔn)： 審核： 編制： 執(zhí)行日期：2003年10月10日
經(jīng)計(jì)算：0.01級(jí) u1(pHX)=0.0041pH；
0.02級(jí) u1(pHX)=0.0041pH；
0.1級(jí) u1(pHX)=0.0204pH；
0.2級(jí) u1(pHX)=0.0408pH。
各級(jí)別電計(jì)的自由度均為 (pHX)= -1=5
4.1.2被測(cè)酸度計(jì)讀數(shù)分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2(pHX)
查校準(zhǔn)記錄，0.01級(jí)酸度計(jì)多為數(shù)字式，其分辨力為0.01pH，取均勻分布，包含因子 = ，按半寬計(jì)，有
u2(pHX)=0.01pH/2 =0.0029pH
它很可靠，自由度 (pHX)= ；
0.02級(jí)酸度計(jì)多為指針式，其分辨力為0.02pH，若估讀到1/10格，取均勻分布，包含因子
= ，有
u2(pHX)=0.02pH/10 =0.0012pH
估計(jì)其不可靠性為20%，自由度約為 (pHX)=12；
0.1級(jí)酸度計(jì)多為指針式，其分辨力為0.1pH，若估讀到1/10格，取均勻分布，包含因子
= ，有
u2(pHX)=0.1pH/10 =0.0058pH
估計(jì)其不可靠性為20%，自由度約為 (pHX)=12；
規(guī)程指出，0.2級(jí)酸度計(jì)的分辨力為0.2pH，若估讀到1/10格，取均勻分布，包含因子 = ，有
u2(pHX)=0.2pH/10 =0.012pH
估計(jì)其不可靠性為20%，自由度約為 (pHX)=12。
4.1.3標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(pHX)的合成
由于上述各不確定度分量互不相干，所以
u(pHX)=
經(jīng)計(jì)算： 0.01級(jí) u(pHX)=0.0050pH；
0.02級(jí) u(pHX)=0.0043pH；
0.1級(jí) u(pHX)=0.021pH；
0.2級(jí) u(pHX)=0.043pH。
4.1.4自由度計(jì)算
經(jīng)計(jì)算：0.01級(jí) (pHX)=11；
0.02級(jí) (pHX)=6；
0.1級(jí) (pHX)=5；
0.2級(jí) (pHX)=6。
4.2輸入量pHS的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u(pHS)
輸入量pHS的不確定度主要來源于酸度計(jì)檢定儀誤差：準(zhǔn)確度、分辨力、調(diào)節(jié)細(xì)度。
4.2.1檢定儀準(zhǔn)確度標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u1(pHS)
由儀器說明書查得，其pH電勢(shì)準(zhǔn)確度，不予熱為0.002pH，按JJG919-1996《pH計(jì)檢定儀檢定規(guī)程》中檢定儀的準(zhǔn)確度取0.003pH(檢0.01級(jí)及以下級(jí)的pH計(jì)電計(jì))就可以了。現(xiàn)取pH計(jì)準(zhǔn)確度0.003pH，取均勻分布，包含因子 ，有
u1(pHS)=0.003pH/3 =0.0017pH
它很可靠,其自由度為 ν1(pHS)=∞；
4.2.2檢定儀分辨力引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u2(pHS)
查儀器說明書可知，其分辨力為0.0001pH，取均勻分布，包含因子 ，按半寬計(jì)，有
u2(pHS)=0.0001pH/23 =0.000029pH
它很可靠,其自由度為 ν2(pHS)=∞；
4.2.3檢定儀調(diào)節(jié)細(xì)度引入標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量u3(pHS)
查儀器說明書可知，其分辨力為0.0001pH，取均勻分布，包含因子 ，有
u3(pHS)=0.0001pH/3 =0.000058pH
它很可靠,其自由度為
ν3(pHS)=∞；
4.2.4標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(pHS)的合成
由于上述各不確定度分量互不相干，所以
u(pHS)=
= =0.0017pH。
4.2.5自由度的計(jì)算
由于ν1(pHS)=∞，ν2(pHS)=∞，ν3(pHS)=∞，所以 (pHS)=∞。
5.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
由于上述各輸入量互不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到:
( )=
經(jīng)計(jì)算：0.01級(jí) ( )=0.0053pH；
0.02級(jí) ( )=0.0046pH；
0.1級(jí) ( )=0.021pH；
0.2級(jí) ( )=0.043pH。
6.有效自由度
νeff＝
經(jīng)計(jì)算電計(jì)：0.01級(jí) eff=13
0.02級(jí) eff=7
0.1級(jí) eff=5
0.2級(jí) eff=6
7.擴(kuò)展不確定度
取置信概率 =95%，查 分布表得 (5)=2.57，
(6)=2.45，
(7)=2.36，
(13)=2.16，
所以，擴(kuò)展不確定度為
= ( )× ( )
各級(jí)別電計(jì)的 分別為：
0.01級(jí)及0.02級(jí)為0.01pH；
0.1級(jí)為0.05pH；0.2級(jí)為0.1pH。 |
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