覆膜溶解氧测定仪测量不确定度评定
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2024年第2期品牌与标准化Measurement Uncertainty Analysis of the Error of the Analyzer's Indication ValueWANG Jianxin(Tangshan Measurement and Testing Institute,Tangshan 063000,China)Abstract :This paper introduces a method for evaluating the uncertainty of the measurement results of the indication error of the electrochemical oxygen analyzer,paramagnetic oxygen analyzer,zirconia oxygen analyzer and trace oxygen analyzer for the verification of oxygen gas reference material in nitrogen.Keywords :soxygen analyzer;indication error;uncertainty氧分析仪示值误差的测量不确定度分析王建新(唐山市计量测试所,河北唐山063000)【摘要】本文介绍了用氮中氧气体标准物质检定电化学氧测定仪、顺磁式氧分析器、氧化锆氧分析器、微量氧分析仪示值误差测量结果的不确定度评定方法。
【关键词】氧分析仪;示值误差;不确定度【DOI 编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.02.0650引言该方法适用于电化学氧测定仪、顺磁式氧分析器、氧化锆氧分析器、微量氧分析仪示值误差的测量不确定度评定与表示。
由于电化学氧测定仪、顺磁式氧分析器、氧化锆氧分析器、微量氧分析仪等仪器的计量性能要求项目、检定用标准器及配套设备种类、测量方法、数学模型均具有一致性,故以下统称为氧分析仪。
电化学氧测定仪示值误差检定结果的测量不确定度评定一、概述1.评定依据JJG 365-2008《电化学氧测定仪》检定规程JJF 1001-1998《通用计量名词术语及定义》JJF 1059-1999《测量不确定度评定与表示》2.环境条件温度:(10~30)℃,检定过程中波动小于±2℃。
湿度:≤85%RH 。
3.被测物品及其主要技术指标北京科力赛克科技有限公司生产的SK101型氧分析仪:测量范围(0~25)%VOL/VOL ,最小分度值0.1% VOL/VOL 。
4.测量标准、主要配套设备及相关技术指标氮中氧气体标准物质5.57%mol/mol(U=1,k =2)、12.9% mol/mol (U=1, k =2)、17.0% mol/mol (U=1, k =2)、21.06% mol/mol (U=0.1, k =2)5.测量方法与评定方法采用直接测量法。
即用被校准过的待测氧分析仪直接测量氮中氧气体标准物质,由低氧浓度点向高氧浓度点顺序测量,每浓度点分别测量三次。
测量重复性时,通入分析仪满量程50%左右的标准气体(本例为12.9% mol/mol),连续测量6次。
评定方法采用绝对量值来评定。
6.评定结果的使用符合上述条件下的测量,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
二、数学模型根据JJG1036-2008,建立如下数学模型进行不确定度评定:A ∆= i A -S A式中:A ∆——氧分析仪示值误差;i A ——氧分析仪示值;S A ——氮中氧气体标准物质的标准值。
因为i A 和S A 相互独立,由不确定度传播率,用方和根的方法给出氧分析仪示值误差A ∆的合成相对标准不确定度为)(A u c ∆=)()(222221S i A u c A u c +灵敏系数 1c =iA A ∂∆∂)(=1 , 2c =S A A ∂∆∂)(= -1 三、相对标准不确定度评定1.测量不确定度来源(1) 氮中氧气体标准物质S A 的不确定度来源主要是标准气体定值的相对不确定度)(S A u 。
溶解氧测定仪示值误差的不确定度评定蔡大川;罗军;何冬琦【摘要】对溶解氧测定仪示值误差的不确定度进行了评定.分析了各个不确定度分量,溶解氧测定仪示值误差的扩展不确定度为0.05 mg/L.【期刊名称】《化学分析计量》【年(卷),期】2005(014)004【总页数】2页(P11-12)【关键词】溶解氧测定仪;示值误差;不确定度;评定【作者】蔡大川;罗军;何冬琦【作者单位】广东省测试分析研究所,广州,510070;广东省计量科学研究院,广州,510405;广东省计量科学研究院,广州,510405【正文语种】中文【中图分类】O6溶解氧测定仪是测量溶解在水中的分子态氧的仪器,已广泛应用于自来水水质监测、卫生防疫、食品化工、水文地质、环境保护、化学分析及污水处理等行业。
水中溶解氧的含量是反映水质的一项重要指标,对溶解氧测定仪示值误差的不确定度进行评定,对于保证溶解氧测定仪测量结果准确、可靠具有重要意义,同时也为建立溶解氧测定仪社会公用计量标准,保证溶解氧测定仪的强制检定提供实验基础和计算依据。
笔者对溶解氧测定仪示值误差的不确定度进行了分析评定。
1 主要仪器与试剂溶解氧测定仪: YSI-50B型,美国YSI公司;溶解氧测定仪专用测试槽:YYC-1型,宁波海曙天恒仪器厂;二等标准水银温度计:棒式,河北省冀州耀华器械仪表厂;空盒气压表:DYM3型,长春气象仪表厂;实验用水为蒸馏水。
2 测量方法[1]溶解氧测定仪的使用方法是,先在空气中对仪器进行校准,然后将仪器的电极浸入恒温水浴中,将恒温水浴的水温调节至一定温度,重复两次测定稳定的饱和溶氧水,得到仪器示值的平均值。
查阅《氧在不同温度的水中饱和含量表》[1]得到对应的水中溶解氧标准值。
两者差值即为示值误差。
3 数学模型仪器示值误差的计算公式为:ΔA=A-As式中:ΔA——溶解氧示值误差,mg/L;A——仪器两次测量示值的平均值,mg/L;As——饱和溶氧水的标准值,mg/L 。
溶解氧测定仪浓度示值误差的不确定度评定摘要:简述溶解氧测定仪的原理及应用,按JJG 291-2018《溶解氧测定仪检定规程》进行实验,并依据JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》对仪器的浓度示值误差进行不确定度分析,确定不确定度来源并评定校准过程的不确定度。
关键词:溶解氧测定仪;示值误差;不确定度分析;中图分类号:TH74引言覆膜电极法溶解氧测定仪中待测样品的氧气透过一片极薄的可穿透薄膜到达传感器,传感器含有一个玻璃泡铂电极和一个银丝制成的阳极。
传感器还有一个内置的电热调节传感器,可以根据测量的温度作线性温度补偿。
光学溶解氧测定仪基于物理学中特定物质对激发荧光的猝灭原理设计而成。
当激发光照射在荧光膜头表面的荧光物质上,荧光物质受到激发,发出荧光,荧光的熄灭时间受荧光膜头表面氧分子浓度的影响。
可以通过检测荧光与激发光之间的相位差,并与内部标定曲线对比,从而计算出氧分子的浓度,经过温度和盐度补偿输出值。
[2]光学溶解氧测定仪的测量原理是以衰减的荧光信号限定时间帧。
在膜片上装有短波光源的荧光染料,通过返回到被动状态,发出长波,并作为测量信号而记录。
氧气通过膜片接触到燃料将根据水样溶解氧浓度周期性返回散射光。
这种溶解氧测量关键是测量时间。
不同于传统的电流和极谱,没有阴极或阳极材料消耗,因而无需要更换元件,降低维护成本。
也不受水流速度影响,甚至可以放在淤塞的地下水孔。
光学溶解氧测定仪具有稳定性,几乎可以用于监测任何液体,包括葡萄酒,啤酒和牛奶。
不受液体颜色的影响,斜面膜片设计,气泡或者曝气不影响光学溶解氧的测量,在典型的废水化学溶液中无化学干扰因素,因此可以应用到污染严重的废水中。
溶解氧检测是水质检测一项非常重要的指标。
溶解氧测定仪能够将检测结果以mg/L为单位或空气饱和度百分比形式显示出来,同时显示温度。
溶解氧测定仪广泛应用于水环境监测、渔业、污废水排放控制和实验室监测等。
为实现单位统一、量值准确可靠,建立液相色谱-原子荧光联用仪检定装置计量标准,填补了辖区该项目校准领域的空白,满足客户的溯源需求。
溶解氧测定仪示值误差检定结果的不确定度评定李 建(泸州市市场检验检测中心,四川泸州646000)摘 要:本文主要介绍了溶解氧测定仪分析测量水中溶解氧浓度的方法、原理。
依据2018年更新的检定规程JJG291-2018《溶解氧测定仪》,采用内插法计算溶解氧浓度参考值。
通过计算由重复性、温度和大气压力引入的不确定度分量,从而分析溶解氧测定仪示值误差检定结果的测量不确定度。
关键词:溶解氧测定仪;示值误差;不确定度评定中图分类号:P342+ 2 文献标识码:A 国家标准学科分类代码:460 4030DOI:10.15988/j.cnki.1004-6941.2020.7.037EvaluationofMeasurementUncertaintyontheVerificationResultofIndicationErrorofDissolvedOxygenMeterLIJianAbstract:Themethodandprincipleofmeasuringdissolvedoxygenconcentrationinwaterisintroduced Accordingtotheverificationregulationofdissolvedoxygenmeters(JJG291-2018)updatedin2018,thereferencevalueofdissolvedoxygenconcentrationiscalculatedbyinterpolation Theuncertaintycomponentintroducedbyrepeatabili ty,temperatureandatmosphericpressurewereusedforevaluationthemeasurementuncertaintyoftheindicationer rorverificationresultofdissolvedoxygenmeterKeywords:dissolvedoxygenmeter;indicationerror;evaluationofuncertainty0 引言溶解氧测定仪主要用于测定水中常量溶解氧(DO)浓度。
工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald82DOI:10.16660/ki.1674-098X.2019.35.082覆膜电极溶解氧测定仪示值误差的检定及影响因素张胜男 王靖元 杨天鹤 孔欣欣(长春市计量检定测试技术研究院 吉林长春 130041)摘 要:随着国家经济的快速发展,我国越来越重视覆膜电极溶解氧测定仪的分析。
企业对其的研究越来越重视,但是目前有很多的地区,由于基础设施设备设施较为破败,其科技进步的研究进度较为落后,因此无法对其进行误差测定。
本文主要针对现阶段的覆膜电极溶解氧测定仪示值误差的鉴定进行简要分析。
水中溶解氧的含量是水质反应的重要指标,必须要在检测过程中减少测量的误差,提高检定结果的准确性。
关键词:覆膜电极溶解氧测定仪 示值误差 检定影响因素中图分类号:TH832 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2019)12(b)-0082-021 示值误差的检测结果在具体的检测过程中,必须要根据国家的相应标准,将检测的水温调至测定要求的温度,这种温度大约在10℃和20℃左右,之后再将调整好的仪器放入水中,在不同的温度下多次重复实验,去掉最高值和最低值,在数值中得到一个平均值,会发现最后的测定结果之间的误差不会超过0.5。
这种结果说明在实验中,通过仪器所测量出来的结果相对于其他的复杂技术结果存在误差较小性,且精准度还存在着提升空间,因此,可以在其技术研究方面加大资金以及技术投入,使得其能够应用于不同的行业中,为人民的生活带来更加便捷的发展空间。
2 鉴定结果的影响因素2.1 仪器的校准是否正常在具体的覆膜电极溶解氧测定仪中,主要是要根据覆膜电极,测温传感器以及显示器的三者的零部件来组装仪器。
如果测定的仪器进行氧气测定时,鉴定数值在每一次测量时都出现偏差,那么可能是因为部分零部件出现了损坏。
当电极的薄膜为渗透选择性薄膜时,则必须要把测定溶液与感应器的原件进行隔离,二者之间留有一定的氧气通道,当供电的电压冲穿过传感器时,氧气与薄膜之间发生相应的氧化还原反应,这就会产生一定的微弱电流,这种电流的数值可以通过测量表所转化成溶解氧浓度值。
氧气检测报警仪测量结果的不确定度评定作者:顾晶晶来源:《中国科技纵横》2012年第04期摘要:论述了氧气检测报警仪的测量结果的不确定度评定过程。
关键词:氧气检测报警仪测量不确定度1、测量过程简述(1)测量依据:依照JJG(煤炭)10-98《氧气检测报警仪检定规程》。
(2)测量环境条件:环境温度:(15~35)℃,相对湿度:≤85%,大气压力(86~106)kPa,周围无干扰检定的气体。
(3)测量标准:JJG(煤炭)10-98《氧气检测报警仪检定规程》。
(4)被测对象:氧气检测报警仪。
(5)测量方法:采用直接测量法,把不确定度不大于1%的氮气中氧气标准气体,按规定的流量通入氧气检测报警仪。
2、数学模型Mx=Ms+δ1+δ2Mx----测量结果;Ms----仪器显示值;δ1----标准气体对测量结果的影响;δ2----通气流量对测量结果的影响。
3、不确定度评定3.1A类不确定度评定取一只经上级计量部门检定过的性能稳定的氧气检测报警仪在规程要求环境下进行重复性测量,按规定流量通入15.0%的氧气标准气体,测量10次,结果为(%):15.0,15.0,15.0,15.1,15.2,15.1,15.0,15.0,15.1,15.2标准差s=0.08%不确定度分量为:3.2B类不确定度的评定各影响量的不确定度(1)氮气中氧气标准气体引入的不确定度分量u1。
氮气中氧气标准气体由上级部门检定,给出的相对不确定度为1%,k=2,则:在标气浓度为15.0%O2时不确定度分量为(2)通气流量引入的不确定度。
由于通气流量引入的不确定度对分量很小,可以忽略不计。
3.3相对不确定度分量一览仪器显示值的重复性分量u(s)=0.03%标准气体引入的不确定度分量:为u1=0.075%3.4合成标准不确定度以上分量互不相关,故合成标准不确定度uc为:3.5扩展不确定度因该项目的不确定度来源比较单一,且在整个测量范围内变化很小,所以采取单一值表示方法。
Uncertainty Analysis for theIndication Error of On-line Dissolved Oxygen MetersWEI Jin(Institute of Metrology of Heibei Province,Shijiazhuang 050000,China)Abstract:The on-line dissolved oxygen meters have a wide range of applications in environmental monitoring and aquaculture industry.This article establishes a measurement model based on the verification regulation of JJG (Ji)183—2021On-line dissolved oxygen meters ,and elaborates on the uncertainty evaluation method for the measurement results of the indication error of on-line dissolved oxygen meters.Keywords:on-line dissolved oxygen meters;indication error;uncertainty在线溶解氧测定仪的示值误差测量结果不确定度评定魏津(河北省计量监督检测研究院,河北石家庄050000)【摘要】在线溶解氧测定仪在环境监测及水产养殖领域中有着广泛的应用。
本文依据JJG (冀)183—2021《在线溶解氧测定仪》检定规程建立了测量模型,阐述了在线溶解氧测定仪示值误差测量结果的不确定度评定方法。
【关键词】在线溶解氧测定仪;示值误差;不确定度【DOI 编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.01.0710前言从国内外环保监测的发展趋势和国际先进经验看,水质在线自动监测已经成为有关部门及时获得连续性的监测数据的有效手段[1-4]。
新性研究溶解氧测定仪示值的刖言溶解氧是水质的主要指标之一,适当的溶解氧对好的水质必不可少。
所有的生命形态都需要氧,如果水中的氧含量低于5.0mg/L,水生物生存就有困难,浓度越低越困难。
溶解氧测定仪是测量溶解在水中的氧含量的工具,广泛用于水产养殖、生物反应、环境测试、水/废水处理和葡萄酒生产中。
工作原理溶解氧测定仪主要有覆膜电极溶解氧测定仪和荧光法溶解氧测定仪。
覆膜电极溶解氧测定仪的测量原理为电化学探头法:采用氧敏感薄膜将阴极、阳极以及电解质与外界隔开,将恒定电压加在两极之间,电子从阴极向阳极扩散,产生扩散电流,在一定的温度下扩散电流与水中溶解氧浓度成正比。
通过扩散电流与溶解氧浓度的定量关系,将电流值转换成溶解氧值。
荧光法溶解氧测定仪的测量原理是基于氧分子对荧光物质的猝灭效应:电极将蓝光照到涂有荧光的材料上,激发红光,因为氧分子带走能量,因此激发红光的时间及强度与氧分子的浓度成反比,使用蓝光同步的红光作参比,测量两者之间的相位差,对比内部标定值,经过计算和处理后显示溶解氧值。
荧光法溶解氧测定仪具有免维护和不消耗氧的特性,稳定不受干扰。
影响测量结果的因素溶解氧主要取决于温度、大气压、水中的盐度和水的流速的影响。
1.温度的影响当温度不变时,溶解氧电极产生的扩散电流随着水中的氧分压增加而增新性研究加。
氧分压不变的情况下溶解氧电极的输出电流随温度的升高而增大,温度升高时,水中的氧分压反而减小。
温度的变化,直接影响电极扩散电流的输出。
测定仪电极内的温度传感器是对温度进行补偿来消除温度的影响。
在检定的过程中应该延长读数时间使覆膜电极温度和水的温度达到平衡,从而减小温度对检定结果的影响。
2.大气压的影响根据亨利定律,在等温等压下,水中的氧分压和空气中的氧分压相同。
氧的溶解度与其分压成正比,大气压变化时,水中的溶解氧的含量也有相应的变化,影响覆膜电极的输出,大气压与海拔相关,不同海拔的地域差异很大,应该根据所在地域的大气压,进行补偿。
覆膜电极溶解氧测定仪测量结果不确定度的评定与表示㈠溶解氧示值误差1、测量方法:(依据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪检定规程》)仪器示值误差是仪器测量平均值与标准值之差值。
2、数学模型:s x c c c '-=∆ww s s p p p c c --='101325 式中 :x c ----- 仪器测量平均值,mg/L ;s c ' ----- 在p (Pa )大气压力下氧的溶解度,mg/L ;s c ----- 在101325Pa 大气压力下氧的饱和溶解浓度,mg/L ; P ----- 大气压力,Pa ;P w ----- 在选定温度下和空气接触时,饱和水蒸气压力,Pa 。
3、根据数学模型求方差由覆膜电极溶解氧测定仪溶解氧示值误差的测定方法和结果计算公式可知,该方法的测量不确定度主要来源于:(1)测量平均值引入的不确定度,(2)在p (Pa )大气压力下氧的溶解度引入的不确定度,方差关系为:()()()s s x x c u c c c u c c c u ''+=∆22222)()(4、计算各标准不确定度分量4.1 平均值引入的标准不确定度分量 输入量x c 的不确定度来源于仪器多次重复性测量引入的不确定度。
仪器多次重复性引入的标准不确定度u 1,属A 类不确定度,以多次重复测量平均值的标准偏差来表示。
任选一台覆膜电极溶解氧测定仪,在20℃下连续测量10次,得到测量序列:x c :9.12 9.13 9.10 9.15 9.14 9.25 9.20 9.11 9.08 9.05(mg/L ) x c =9.13mg/L 单次实验标准差: s= 0.058mg/L实际测量中测量2次,则u 1===2058.0n s 0.041mg/L4.2 在p (Pa )大气压力下氧的溶解度引入的标准不确定度。
由ww s s p p p c c --='101325,知s c '的不确定度主要来源于温度偏差和大气压力。
国内统一刊号CN31-1424/TB 2014/1 总第239期“覆膜电极溶解氧测定仪”计量标准重复性试验方法蒋文芳 赵爱军 / 深圳市计量质量检测研究院摘 要 介绍了重复性在计量标准中的重要作用,针对只提供稳定的、满足一定不确定度要求的量值(单值或多值)计量标准装置,对其重复性的试验方法进行讨论,并以“覆膜电极溶解氧测定仪”为例,对其测量数据进行计算分析,对于此类计量标准装置的重复性进行考核时,应考虑实际情况,选择最确切反映计量标准重复性的试验方法。
关键词 重复性;计量标准;试验方法;溶解氧测定仪0 引言计量标准的重复性是计量标准的主要计量特性之一。
按照JJF 1033-2008《计量标准考核规范》(以下简称《规范》)的规定,计量标准的重复性是在相同测量条件下,重复测量同一被测量,计量标准提供相近示值的能力,通常用测量结果的分散性来定量表示,即用单次测量结果y i 的实验标准差S (y i )来表示。
《规范》C.1明确了计量标准重复性的试验方法,即在重复性条件下,用计量标准测量一常规的被测对象,通过计算样本标准差或者合并样本标准差,得到计量标准的重复性。
对于某些计量标准,只提供稳定的、满足一定不确定度要求的量值(单值或多值),其量值的复现是靠被测仪器对其测量且从被测仪器上读出,其重复性是否能用《规范》的方法得到,有待商榷。
下文以“覆膜电极溶解氧测定仪”计量标准重复性试验为例进行探讨。
1 “测定仪”计量标准重复性试验1.1 多次测量情况下重复性试验按照《规范》的要求,对“覆膜电极溶解氧测定仪”计量标准的重复性按如下方法进行:以溶解氧测定仪专用测试槽作为主标准器,选用一台溶解氧测定仪作为被测对象,在重复性条件下,测量溶解氧浓度10次,数据见表1。
其中测量数据根据式(1)计算测量数据标准差,结果为0.021 mg/L。
0.021 (mg/L) (1)其中X i 为第i n 为测量次数。
然而,根据JJF 1094-2002《测量仪器特性评定》和JJG 291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》的规定,以上试验所得到的应该是溶解氧测定仪的重复性。
溶解氧测定仪其校准和检定问题探讨摘要:覆膜式溶解氧测定仪测量溶解氧含量不是直接测量水中的氧浓度,而是间接测量水中的氧浓度,这个过程可以概括为三个特点。
特点1:溶解氧测定仪直接测量的物理量不是氧含量,而是氧分压。
2:在一定温度下,当水流经饱和空气时,水的氧分压与空气的氧分压相同。
3:Henry定律,溶液中氧分压和溶解氧浓度之间的关系是P=C·H。
关键词:测定仪,校准,检定,现状分析.一、引言溶解氧测定仪,是一个专门检测水体中溶解氧的设备,其原理为氧分子透过膜而被还原,并在正常氧含量下进行反应,形成正扩散的额定电流。
而利用测定水流,即可估算排水管中的溶解氧含量。
而溶解氧测定仪的科学原理为法拉第定理。
由于溶解氧含量不同,有二种类型的膜电极。
电池中采用正负极,放在氢氧化钾电解质电池中构成了电池,外面用覆层封闭。
通过减少金属氧化物的产生,在阳极上形成了扩散电压。
在极化膜电极上,以氯化银作为正电极,可以利用测量扩散电压来判断溶解氧的含量。
在阴极内电解液主要是氯化钾,而阴极外层的聚四氟乙烯厚度约为25.50μM。
另外,聚乙烯薄膜可以阻止了阴极内部的流体交换,从而使溶解氧供应给阴极的水中。
因此必须适当调整二电极间的电流水中溶解氧的含量,可通过测定或通过调整外加电路中的扩散电流密度来判断。
二、溶解氧测定仪工艺的现状2.1、溶解氧测定仪校准和检定的重要性这一般被记为d0值,以mg/L氧表示,水体的溶解氧浓度是评价水体自洁能力的主要指标,是水珍生物存在的必要前提。
当水体的溶解氧为五mg以上时,很多鱼类呼吸困难。
如果没有有效补充溶解氧,水体的厌氧细菌就会快速增殖,而有机质则会迅速溶解黯化。
因此溶解氧检测技术对于饮用水检验、医学检测、废水处理以及生态发酵等方面都有着重要性。
也因此,在印染废水中,临界的氧气含量和给氧技术能力都是通过提高废水中的总氧气浓度,以及活性污泥对废水的持续分解来决定的。
而通过测定细菌活力以及细胞增殖就能够确定发酵作用过程,并依据发酵作用过程中的需氧量以及供给总氧气量的变化规律,来指导给氧技术流程。
水质检测中溶解氧含量的不确定度评定
引言
本文旨在讨论水质检测中溶解氧含量的不确定度评定方法,并
提供一个简单而准确的评定方案。
理论基础
溶解氧含量作为衡量水质的重要指标之一,其检测对于保障水
环境质量至关重要。
然而,由于溶解氧含量受多种因素影响,例如
水温、水压、水中溶解气体种类等,因此其实际含量存在一定程度
的不确定性。
不确定度评定方法
为了准确评估溶解氧含量的不确定度,我们可以采用如下步骤:
1. 确定各影响因素的变化范围,并计算每个因素的标准偏差。
2. 计算各因素的合成标准偏差,即所有影响因素标准偏差的平
方和再开根号。
3. 根据置信度,选择对应的标准不确定度倍数k值。
4. 计算扩展不确定度,即合成标准偏差和k值的乘积。
通过以上方法,我们可以得到水样溶解氧含量的可信区间,从
而更全面地评估水质状况和环境风险。
结论
通过本文对水质检测中溶解氧含量的不确定度评定方法的探讨,我们可以得出一个简单而准确的评定方案,并可以更全面地评估水
质状况和环境风险,从而更好地保障水环境质量。
覆膜溶解氧测定仪测量不确定度评定
作者:蒋苏丹
来源:《价值工程》2016年第07期
摘要:在覆膜溶解氧测定仪的测量过程中,由于所使用的精密恒温槽、二等标准水银温度计、空盒气压表和人为因素的影响,会对仪器的测量结果示值误差产生一定的不确定度,故本文主要根据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》的计量方法对溶解氧测定仪的不确定度进行了评定。
Abstract: During the measurement of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode, since the use of precision bath, second-class standard mercury thermometer, aneroid barometer and factors considered, there will be the certain uncertainty degrees for the measurement indication error of the instrument. Based on the metering method of JJG291-2008 Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode, this paper evaluatethes the uncertainty of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode.
关键词:覆膜溶解氧;不确定度;计量
Key words: Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode;uncertainty;calibration
中图分类号:TH832 文献标识码:A 文章编号:1006-4311(2016)07-0229-02
0 引言
溶解氧测定仪属环境检测类仪器,广泛应用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工业等行业,可以准确地显示出水中溶解氧的含量,对治理环境污染、保护人民生命财产安全具有极其重要的作用。
为了降低覆膜溶解氧测定仪的测量结果示值误差产生的不确定度对测量结果的影响,本文从测量原理、方法和依据入手,对溶解氧测定仪的不确定度进行评定,以此更加准确地显示水中溶解氧含量的真实值。
1 测量原理、方法和依据
①测量原理:水在固定温度、气压下能够溶解固定量的氧,通过覆膜电解法测量溶解氧的含量,以确定水中的溶解氧含量。
②测量方法:将溶解氧测定仪的探头置入饱和溶氧水中,待数值稳定后读数,按读数和查表所得溶氧值,按公式计算示值误差。
③测量依据:依据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》国家计量检定规程。
2 数学模型
溶解氧测定仪的溶氧量误差计算公式为:
3 测量不确定度来源
①被测溶解氧测定仪测量结果引入的标准不确定度u(χi)。
用A类标准不确定度评定。
②精密恒温水浴引入的不确定度u(T1)。
用B类标准不确定度评定。
③二等标准水银温度计引入的不确定度u(T2),用B类标准不确定度评定。
④空盒气压表引入的不确定度u(P),用B类不确定度评定。
4 测量不确定度分量计算
4.1 输入量χi的标准不确定度u(χi)的评定与计算
输入量χi的不确定度来源主要是被测仪器的测量结果得到的测量值,采用A类方法进行评定。
被测对象在20.0℃对其进行校准的u(χi)评定与计算,在20.0℃下的测量结果的不确定度分析数据如表1。
4.2 输入量T1的标准不确定度u(T1)的评定与计算
输入量T1的不确定度主要来源于精密恒温水浴温度波动带来的不确定度,其波动不超过0.2℃,查表,可知溶解氧饱和度每变化1℃其不确定度变化优于2.0%。
则u(T1)rel=0.2×2.0%=0.4%
4.3 输入量T2的标准不确定度u(T2)的评定与计算
输入量T2的不确定度主要来源于二等标准水银温度计引入,其不确定度引入量与精密恒温水浴近似,二等标准水银温度计的分度值为0.1℃,则其相对标准不确定度为:
u(T2)rel=0.1×2.0%=0.2%
4.4 输入量P引入的不确定度u(P)的评定与计算
输入量P引入的不确定度主要是由测量大气压力的空盒气压表引入的,根据溶解氧溶解度修正公式可知气压引入的不确定度可近似看成气压读数与标准大气压的比值,二空盒气压表的分度值为100Pa
7 不确定度评定结果
根据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》国家计量检定规程的规定,校准溶解氧测定仪,需在10℃、20℃、30℃共3个温度点附近进行校准。
其测量不确定度见表3。
建议措施:在评定覆膜溶解氧测定仪测量水中溶解氧含量的真实值时,必须要考虑到所使用的精密恒温槽、二等标准水银温度计、空盒气压表和人为因素的影响对测量结果示值误差产生一定的影响。
结论:根据以上评定出的测量结果的扩展不确定度,覆膜溶解氧测定仪可以更准确地显示水中溶解氧的含量的真实值,对应用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工业等行业中量值溯源,量值统一提供了可靠地保障。
参考文献:
[1]JJG291-2008,覆膜电极溶解氧测定仪检定规程[S].
[2]JJF 1059.1-2012,测量不确定度评定与表示[S].
[3]陈炜庆.覆膜电极溶解氧测定仪示值误差的探讨[J].中国测试技术,2006(05).。