實驗室pH(酸度)計測量結果的不確定度評定

實驗室pH(酸度)計測量結果的不確定度評定



一、概述
    1.測量依據
    JJG119-2005《實驗室pH(酸度)計》檢定規程。
    2.環境條件
    溫度:(23±10)℃，相對濕度:≤85%。
    3.測量標準
    酸度計檢定儀，不預熱時最大允許誤差為
    ±0.002pH。
    4.被測對象
    酸度計，0.01級。
    5.測量過程
    用酸度計檢定儀作為測量標準，采用直接比較法對電計進行測量。
    6.評定結果的使用
    符合上述條件的測量結果，一般可直接使用本不確定度的評定結果。
   
二、數學模型
    ΔpH示值=pH示值-pH輸入
    式中:ΔpH示值──電計示值誤差；pH示值──電計示值；pH輸入──檢定儀向電計輸入的標準信號。
   
三、輸入量的標準不確定度評定
    1.輸入量pH示值的標準不確定度u(pH示值)的評定
    輸入量pH示值的不確定度來源主要是電計的測量不重復性，可以通過連續測量得到測量列，采用A類方法進行評定。
    選一臺性能穩定的酸度計，溫度補償器置25℃，向其輸入pH等電位值+3pH單位的信號，記錄電計示值。連續測量10次，得到的結果為10.01、10.00、10.01、10.01、10.00、10.00、10.01、10.01、10.01、10.01。
    單次實驗標準差為
   
    檢定時重復測量的不確定度為u(pH示值)=0.005pH
    2.輸入量pH輸入的標準不確定度u(pH輸入)的評定
    輸入量pH輸入的不確定度主要來源于酸度計檢定儀，可以根據酸度計檢定儀說明書給出的最大允許誤差來評定，因此采用B類方法進行評定。酸度計檢定儀說明書給出:不經預熱時，最大允許誤差為±0.002pH，按均勻分布，則其標準不確定度為
   
   
四、合成標準不確定度的評定
    輸入量pH示值與pH輸入彼此獨立不相關，所以合成標準不確定度:
   
五、擴展不確定度的評定
    取k=2，則擴展不確定度U=0.005×2=0.01pH
   
六、測量不確定度的報告與表示
    電計示值誤差測量結果的擴展不確定度為
    U=0.01pH(k=2)
    作者單位【內蒙古烏海市產品質量計量檢測所】
   
小知識  測量不確定度的定義
    表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯系的參數。
    注:1.此參數可以是諸如標準偏差或其倍數，或說明了置信水準的區間的半寬度。
    2.測量不確定度由多個分量組成。其中一些分量可用測量列結果的統計分布估算，并用實驗標準偏差表征。另一些分量則可用基于經驗或其他信息的假定概率分布估算，也可用標準偏差表征。
    3.測量結果應理解為被測量之值的最佳估計，而所有的不確定度分量均貢獻給了分散性，包括那些由系統效應引起的(如，與修正值和參考測量標準有關的)分量。