溶解氧測定儀不確定度評定

溶解氧測定儀示值誤差測量結果不確定度分析

1.測量方法
根據JJG291--1999《覆膜電極溶解氧測定儀》檢定規程,用標準含氧水來測量溶解氧測定儀的示值誤差。
                                                                                                   

                                                                                               
2.數學模型
                    ΔAi=Ax- As
式中：
ΔAi—溶氧儀測量值與標準含氧水溶氧值之差。
Ax—溶氧儀測量值。
    As—標準含氧水溶氧值。
3.方差和傳播系數
         uΔ2=(ux ΔAi/ Ax)2+(uS ΔAi/ As)2
          ΔAi/ Ax =1
      ΔAi/ As =-1
4.檢定時各分量標準不確定度:
4.1 ux項中來源于實驗重復性的不確定度分量：
   根據經驗，多次測量結果的最大偏差不會大于±0.20mg/L，我們可以把該分量作為B類分量，并作為正態分布來考慮，假定：p=99.73%   則： k= 3 ，?→∞。
          ux1=0.20/3=0.07 mg/L
4.2 Ux項中來源于儀器分辨率的不確定度分量：
     溶解氧測定儀的最小顯示分度值為0.1mg/L，所以：其半區間為0.05mg/L，假定它服從均勻分布，  則：k=    ， 且p=100%，?=50。
           ux2=0.05/ =0.03 mg/L
4.3 us項中來源于溫度測量誤差的不確定度分量：  
   該分量為B類分量，溫度測量誤差約0.2℃，造成的不確定度約為0.04mg/L,
假定其服從均勻分布，且  p=100%   則：k=   ,  ?=50
     us1=0.04/ =0.02 mg/L
4.4 Us項中來源于大氣壓測量誤差引起的不確定度分量：
      101.325kPa  ,  15.0℃時,水中溶解氧為10.08mg/L ,大氣壓測量誤差約0.5 kPa
引起溶解氧的誤差約為10.08×0.5/101.325=0.05mg/L ,假定其服從均勻分布，
且 p=100%，則：k=   ,  ?=50
      us2=0.05/ =0.03 mg/L
5.標準不確定度一覽表：
不確定度
來源        符號        B類評定        標準不
確定度值        df/dxi        |df/dxi|uxi        ?i
                半區間        分布        P%        kP                               
重復性
偏差        ux1        0.20        正態        99.73        3        0.07        1        0.07        ∞
儀器
分辨率        ux2        0.05        均勻        100         
0.03        1        0.03        50
溫度
的影響        us1        0.04        均勻        100         
0.02        -1        0.02        50
大氣壓
的影響        us2        0.05        均勻        100         
0.03        -1        0.03        50

6.合成標準不確定度
uΔ2=ux12+ ux22+us12+ us22=0.0071
uΔ=0.084mg/L
7.有效自由度
?eff=1398
8.擴展不確定度
U=0.2mg/L   ,    p=95%     ,      k=2