PH示值不确定度评定
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— 9 —2020(6)Evaluation of Uncertainty in Measurement Results of Indication Error of pH (acidity) Meter10.16629/ki.1674-2796.2020.06.003[收稿日期] 2020-09-07[作者简介]赵旭(1977—),女 ,硕士研究生,工程师,从事能源供热的生产经营管理工作。
pH(酸度)计示值误差测量结果不确定度评定方法赵旭1,李哲2( 1、青岛能源开源热电有限公司,青岛 2660002、中认尚动(上海)检测技术有限公司,上海 200233 )摘要:依据J J G 119-2018实验室p H(酸度)计检定规程以及J J F 1059.1-2012测量不确定度评定与表示等相关标准,分析介绍p H(酸度)计示值误差测量结果的不确定度评定方法。
关键词:pH(酸度)计;示值误差不确定度;直接比较法;标准溶液测量法中图分类号:TM930.8 文献标识码:A 文章编号:1674-2796(2020)06-0009-03Evaluation of Uncertainty in Measurement Results of IndicationError of pH (acidity) MeterZhao Xu 1, Li Zhe 2( 1. Qingdao Energy Kaiyuan Thermoelectricity Co., Ltd, Qingdao 2660002. CQC Standard Testing Technology (Shanghai )Co., Ltd, Shanghai 200233 )Abstract: According to JJG 119-2018 Laboratory pH (acidity) meter verification regulation, JJF 1059.1-2012 Measurement uncertainty evaluation and expression and relevant standards, the uncertainty evaluation method of pH (acidity) meter indication error in measurement results is introduced in detail.Keywords: pH (acidity) meter ;Uncertainty of indication error ;Direct comparison ;Standard solution measurement0 引言实验室pH(酸度)计是一种电化学分析仪器,用于测量水溶液的pH 值,pH(酸度)计广泛应用在各个领域,对其展开定期校准极为必要。
酸度计pH计测量不确定度评定1. 测量方法简述用酸度计测量pH的过程,先用标准溶液进行两点或多点校正,然后再测量样品的pH值。
再校正和测量过程中,均用手动或自动进行温度的测量和补偿。
这一测量过程中,如样品温度等于校正时标准pH缓冲溶液的温度即:T=T0时,样品pH示值为pH0RT。
实际测量时,T偏离T0,则酸度计自动或通过手动进行温度补偿,补偿量用pH (T)表示。
2.测量过程用混合磷酸盐pH标准物质GBW(E)130071和硼砂pH标准物质GBW(E)130072,在20℃时两点校正后,测量温度为25℃的某锅炉水样,测得pH=8.06 。
量仪示值pH T由测量仪按Nenst方程自动进行温度补偿。
依据Nenst方程,pH与温度成反比。
测量过程的数学模型可用下式表示:式中:pH----- 水样温度为T时的pH测量值。
TpHRT ---- 水样温度为T时的酸度计示值。
pH---- 水样温度为T0时的酸度计示值。
RT0pH (T) ---- 水样温度为T时,酸度计的温度补偿量。
在这一测量过程中,应考虑下列影响pH测量不确定度的因素:1.1 水样温度为T0时的酸度计示值pH RT0的不确定度包含下列4方面的不确定因素:(1)温度为T0时,标准pH缓冲溶液的pH值pH ST0的不确定度。
(2)液接电势随pH的变化pH J的影响。
(3)测量的重复性(含电极体系得变动、漂移)。
(4)温度为T0时,温度测量不确定度的影响。
前三项因素合成的不确定度等于酸度计检定得出的仪器示值不确定度,也就是说,水样温度为T0时的酸度计示值pH RT0的不确定度可由仪器示值不确定度和温度为T0时温度测量不确定度的贡献合成得到。
pH RT0= pH ST0+pH J1.2 水样温度为T时,温度对测量不确定度的影响可分为下列3方面的不确定因素:(1)温度测量误差。
含手动温度补偿时,温度设定误差。
(2)电计温度补偿误差。
在这里是指酸度计。
pH 电计示值误差误差测量结果不确定度的评定1.概述: 1.1测量依据JJG119-2005《实验室pH (酸度)计》检定规程 1.2 被测对象名称:酸度计,型号:PHS-3C;级别:0.01级 1.3测量方法及主要设备本检定装置是用标准仪器向被检PH 计输入标准信号,采用直接比较法对电计进行测量,然后在利用标准物质采用直接测量法对整套被检装置进行测量。
测量标准:酸度计检定仪,0.0006级 1.4环境条件:0.001级的温度(23±3)℃,相对湿度≤85%RH 。
0.01级及以下级别温度(20±10)℃,相对湿度≤85%RH 2.1数学模型ΔpH=pH -入pH (电计部分)式中 △pH____电计示值误差pH ——电计示值平均值 入pH ---- 向电计输入的标准信号灵敏度系数1pHpH 1=∂∆∂=C 1pH pH2-=∂∆∂=入C3、输入量标准不确定度的评定3.1电计示值误差测量不确定度的来源分析 3.1.1 测量的重复性的不确定度)pH (___1u3.1.2 被检酸度计分辨力引入的标准不确定度)pH (___2u3.1.3由酸度计检定仪引入的不确定度)入pH (u 3.2电计示值误差测量不确定度的评定3.2.1测量的重复性引入的标准不确定度)pH (___1u 的评定:测量结果的重复性引入的不确定度;用本装置对选定的pH 计进行测量,连续测量10次记录如下:单位:pH 表1测量数据所以单次测量的实验标准偏差S =1)(12--∑=n x x ni i=0.0042pH 。
规程上规定重复测量两次,所以pH 003.020042.0)pH (___1==u 3.2.2 被检酸度计分辨力引入的标准不确定度)pH (___2u采用B 类方法评定。
被检酸度计是0.01级分辨率,则由分辨力引入的不确定度分量pH 0029.001.029.0)pH (___2=⨯=u3.2.3由酸度计检定仪引入的不确定度,由说明书知本仪器的允许误差为±0.0006pH ,认为是均匀分布,取k =3所以)入PH (u =0.0006/3 =0.0003pH 4、合成标准不确定度的评定4.1标准不确定度汇总表表2 标准不确定度汇总表4.2 合成标准不确定度的计算因为当重复性引入的不确定度分量小于被测仪器的分辨力所引入的不确定度分量时,可以只考虑分辨力所引入的不确定度分量;反之,就只考虑重复性引入的不确定度分量。
实验室pH(酸度)计示值误差测量结果不确定度分析电计检定示值误差测量结果的不确定度分析1 概述1.1 适用范围:本方法适用于用酸度计检定仪对指针式和数显式酸度计的检定、校准和检测。
1.2 测量依据:JJG119-2018《实验室PH(酸度)计检定规程》1.3 采用方法:用酸度计检定仪向待测仪器输入标准信号值,读取酸度计显示的PH 值,测量的平均值减去相应的标准值,即为仪器示值误差。
1.4 环境条件:温度(13~33)℃,相对湿度≤85%。
1.5 测量主要设备:酸度计检定仪,MPE :± 0.003pH,0.01级实验室pH 计。
2 测量的数学模型测量的数学模型: pHs pH pH -=∆pH ∆:酸度计示值误差 pH :酸度计示值的算术平均值pHs :标准pH 值3 不确定度分量评定3.1 pH 的不确定度来源之一是酸度计的示值测量不重复性,可以通过重复测量,用A 类评定方法评定。
用酸度计检定仪对0.01级酸度计进行10次测量,所得数据用Bessel 公式计算得单次测量标准差,实际检定时取两次测量平均值作为测量结果,平均值标准差作为重复性测量的标准不确定度1)(2--=∑n pH pHs i2)(s A u ==0.0022pH3.2pH 的不确定度来源之二,0.01级实验室pH 级分度值,考虑为矩形分布:3005.03)(1==a pH u =0.0029pH3.3 pHs 不确定度来源为酸度计检定仪的最大允许误差,MPE :± 0.0005pH, 考虑为矩形分布30005.0)(1=s pH u =0.00029pH 4合成标准不确定度以上各影响量相互独立,所以合成标准不确定度为,并且灵敏系数为均1。
22122)]([)]([)]([)(s c pH u pH u A u pH u ++=∆≈∆)(pH u c 0.0045扩展不确定度取包含因子k =2,c ku U ==0.01pH仪器示值总误差测量结果的不确定度分析1概述1.1 适用范围:本方法适用于用pH 标准溶液对指针式和数显式酸度计的检定、校准和检测。
pH计测量不确定度评定规程1.0目的规范PH酸度计校验的操作,确保PH酸度计的测量精度处于受控状态,检验结果真实、可靠,以确保产品品质。
2.0范围本规程适用于公司0.01级PH酸度计的内部校验。
3.0校验设备酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
4.0环境条件温度25.2℃,相对湿度65%。
5.0电计示值误差测量结果的不确定度评定5.1概述5.1.1测量依据:JJG119-2008《实验室pH(酸度)计》检定规程5.1.2环境条件:温度25.2℃,相对湿度65%。
5.1.3测量标准:酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±0.002pH。
5.1.4被测对象:酸度计,0.01级。
5.1.5测量过程:用酸度计检定仪作为测量标准,采用直接比较法对电计进行测量。
5.1.6评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
5.2数学模型pH-pH输入ΔpH示值=示值式中:ΔpH 示值──电计示值误差pH 示值──电计示值平均值pH 输入──检定仪向电计输入的标准信号5.3输入量的标准不确定度评定5.3.1输入量示值pH 的标准不确定度u (示值pH )的评定 输入量示值pH 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定。
选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,向其输入pH 等电位值+3pH 单位的信号,记录电计示值。
连续测量10次,得到下列数据:10.01,10.00,10.01,10.01,10.00,10.00,10.01,10.01,10.01,10.01。
单次实验标准差=0.005pH检定时重复测量6次,则检定时重复测量的不确定度u (示值pH )=0.002pH自由度υ1=∑=m j j 11υ=6-1=55.3.2输入量pH 输入的标准不确定度u(pH 输入)的评定输入量pH 输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪,可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定,因此采用B 类方法进行评定。
pH 计检定示值误差测量不确定度评定(FYI )1. 测量方法简述pH 计检定采用标准溶液测量法,即用一种标准溶液校准仪器后,测量另一种标准溶液的pH ,将测量值与标准溶液的标准值进行比较,即可得出仪器的示值误差。
d = pH – pH s (数学模型) (1)式中: d – 仪器示值误差pH – 被检仪器示值pH s - 标准溶液的标准值2. 不确定度计算公式影响测量不确定度的因素主要有标准溶液的不确定度和检定测量的重复性(含电极体系的变动性),此外,根据示值误差检定方法的特点,还应考虑液接界电势的误差,即液接界电势随pH 的变化,此项也可认为是测量方法引入的不确定度。
这样,被检仪器示值误差可由式(1)改写为:d = pH - pH s - pH j (2)式中pH j – 液接界电势的影响量。
不确定度计算公式从式(2)导出:u 2(d ) = 2)]()([pH u dpH ∂∂ + 2)]()([s s pH u d pH ∂∂ + 2)]()([j j pH u d pH ∂∂ 式中u(d) – 仪器示值误差测量不确定度;u(pH) – 被检仪器示值测量不确定度;u(pH s ) – pH 标准溶液的测量不确定度;u(pH j ) - 液接界电势的不确定度;由 dpH ∂∂)( = 1,d pH s ∂∂)( = 1,d pH j ∂∂)( = 1 故u(d) = )()()(222j s pH u pH u pH u ++3. 不确定度分量及自由度计算3.1 仪器示值的测量不确定度u(pH)仪器的示值重复性引入的测量不确定度。
按检定规程的要求,重复测量6次,计算平均值的实验标准偏差。
被检仪器级别0.1: u(d) = 0.02 自由度υ = 5被检仪器级别0.01: u(d) = 0.004 自由度υ = 5被检仪器级别0.001:u(d) = 0.002 自由度υ = 53.2 标准仪器的不确定度u(pH s )从pH 标准溶液的证书可查到,一级标准溶液的扩展不确定度为0.005(置信水准p = 99.73%),二级标准溶液的扩展不确定度为0.01(置信水准p = 99.73%)标准溶液的标准不确定度分别为:一级标准溶液u(pH s ) = 0.005/3 = 0.002,二级标准溶液u(pH s ) = 0.01/3 = 0.003。
PH值(饮用水及水源)测定不确定度评定1. 方法依据CB/T5750.4-2006 5(玻璃电极法)测定生活饮用水及水源水的pH2. 试验部分2.1测定方法CB/T5750.4-2006 5(玻璃电极法)2.2仪器设备酸度计(IE168-05)2.3测定步骤2.3.1玻璃电极在使用前应放入纯水中浸泡24h以上2.3.2仪器的校正:仪器开启30min后,按仪器使用说明书操作。
2.3.3 pH定位:选用一种与被测水样pH接近的标准缓冲溶液,重复定位1~2次,当水样pH<7.0时,使用苯二甲酸氢钾标准缓冲溶液定位,以四硼酸钠或混合磷酸盐标准缓冲溶液复定位,如果pH>7.0时则用四硼酸钠标准缓冲溶液定位,以苯二甲酸氢钾或混合磷酸盐标准缓冲溶液复定位。
2.3.4用洗瓶以纯水缓缓淋洗电极数次,再以水样淋洗6~8次,然后插入水样中。
1min后直接从仪器上读出pH值。
3. pH值的数学模型pH=pH仪器pH为水样的pH值pH仪器为酸度计测量多次的平均值4. 不确定度的主要来源5. 分析和量化不确定度分量 5.1 A 类不确定度A 类不确定度是检测过程中的变动性导致的,通过多次重复测量进行计算,如下表1所示。
表1 重复性测定pH 数值结果重复测定的相对不确定度:)(el n U r =n⨯C S n =865.70.0196⨯=9.06×10-4。
5.2 B 类不确定度5.2.1酸度计允许误差引入的相对不确定度)(C el 仪r U :酸度计允许误差引入的不确定度由两部分组成,一是电计示值误差,二是温度补偿器误差。
电计示值误差为±0.04,按照均匀分布,包含因子K=3,则电计示值误差的相对不确定度00302.0365.70.04)(C 1=⨯=仪U ;温度补偿器误差为0.01,按照均匀分布,包含因子K=3,温度补偿器误差的相对不确定度为000755.0365.70.01)C (U 2=⨯=仪,则酸度计允许误差的相对不确定度为()()00311.0000755.000302.0)()()(C 222221el =+=+=仪仪仪C UC U U r 。
土壤中pH 的测量不确定度1. 实验过程按NY/T 1377-2007要求的测定方法进行称取10.0±0.1g 风干过2mm 筛孔的土壤样品,于50mL 的高型烧杯中,并加入25mL 水。
将容器密封后,搅拌5min ,静置1h 后,将电极插入试样溶液中,待读数稳定后读取pH 。
2. 建立数学模型 溶液pH 仪器pH式中:溶液pH为水溶液的pH 值;仪器pH为测试仪器读取的。
3. 不确定度分量来源分析3.1样品测定时重复性引入的不确定度; 3.2 pH 计校准引入的不确定度; 3.3天平校准引入的不确定度; 3.4体积校准引入的不确定度。
4. 不确定度分量的评估 4.1测试结果为获得测量重复性引起的不确定度1U ,试验将未知溶液进行6次测量,测量结果如下:样品重复性测定引入的不确定度u(x 1)=015.06=n S ,相对不确定度为u rel (x 1)=0019.070.7)(=n u 4.2 pH 计校准的不确定度根据pH 计校准证书和仪器说明书可查得U=0.01pH ,仪器测量范围0.00至14.00pH ,示值误差分布为矩形分布,k=3,则产生的标准不确定度为:u (x 2)=0058.0301.0=,相对不确定度为:)x (2rel u =00075.070.71=u4.3 天平校准的不确定度根据制造商给给出的±0.02的线性分量,线性分量可设为矩形分布,则产生的相对不确定度为: )3(x u rel =31002.0=0.0012 4.4 体积校准的不确定度查JJG 196-2006可知:25 mL 的量筒,容量允许误差为±0.25mL ,按均匀分布考虑,包含因子K=3,则25mL 的量筒允许误差引入的相对不确定度为:)4(x u rel =0058.032525.0= 5. 合成相对不确定度Urel (pH )=23232221)()()()(x u x u x u x u rel rel rel rel +++=22220058.00012.000075.00019.0+++=0.0063一般取包含因子k=2(近似置信概率为95%),则扩展不确定度为:U(pH)=Urel(pH)×7.70×2=0.106. 结果表示该土壤样品的pH值测量结果为pH=7.70±0.10。
pH 计电计示值误差和仪器示值总误差的测量不确定度(一)电计示值误差测量结果的不确定度评定1概述测量依据:JJG119-2005实验室pH 酸度计检定规程;环境条件:温度℃,相对湿度65%;测量标准:酸度计检定仪,不预热时最大允许误差±;被测对象:酸度计,级;测量过程:用酸度计检定仪作为测量标准,采用直接比较法对电计进行测量;评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果;2数学模型ΔpH 示值=示值pH -pH 输入式中:ΔpH 示值──电计示值误差pH 示值──电计示值平均值pH 输入──检定仪向电计输入的标准信号3输入量的标准不确定度评定 输入量示值pH 的标准不确定度u 示值pH 的评定输入量示值pH 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定;选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,向其输入pH 等电位值+3pH 单位的信号,记录电计示值;连续测量10次,得到下列数据:,,,,,,,,,;单次实验标准差检定时重复测量6次,则检定时重复测量的不确定度u 示值pH=自由度υ1=∑=mj j 11υ=6-1=5输入量pH 输入的标准不确定度upH 输入的评定输入量pH 输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪,可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定,因此采用B 类方法进行评定;酸度计检定仪说明书给出:不经预热时,最大允许误差为±,按均匀分布,则其标准不确定度为:upH 输入=可以认为其不确定度可靠,则自由度υ2为∞;4合成标准不确定度的评定 输入量示值pH 与pH 输入彼此独立不相关,所以合成标准不确定度:u c ΔpH 示值=22示值输入pH pH u u +=合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为:υeff =∑ii c u u υ44=444()()5c u u pH u pH +∞输入示值=5 5扩展不确定度的评定估计本被测量的分布为正态分布,取置信概率P=95%,按有效自由度υeff =5,查t 分布表得到t 955=扩展不确定度为:t 959·u c ΔpH 示值=×=6测量不确定度的报告与表示电计示值误差测量结果的扩展不确定度为:U 95= υeff =5二仪器示值误差测量结果的不确定度评定1概述测量依据:JJG119-2008实验室pH 酸度计检定规程;环境条件:温度23±10℃,相对湿度≤85%;测量标准:标准溶液,2级;被测对象:酸度计,级;测量过程:用标准溶液作为测量标准,校准仪器后,用仪器对其进行测量;评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果;2数学模型ΔpH 仪器=仪器pH -pH 标准式中:ΔpH 仪器──仪器示值误差仪器pH ──仪器示值平均值pH 标准──标准溶液在测定温度下的标准值3输入量的标准不确定度评定 输入量仪器pH 的标准不确定度u 仪器pH 的评定 输入量仪器pH 的不确定度来源主要是仪器测量的重复性,可以通过连续测量得到测量列,采用A 类方法进行评定;选一台性能稳定的酸度计,温度补偿器置25℃,用邻苯二甲酸氢钾和硼砂对仪器进行校准,对混合磷酸盐进行测量,记录仪器示值;连续测量6次,得到下列数据:,,,,,; 单次实验标准差s=1)(2--n pH pH i 仪器仪器=检定时重复测量的不确定度:u 仪器pH =自由度υ1=∑=mj j 11υ=6-1=5输入量pH 标准的标准不确定度upH 标准的评定输入量pH 标准的不确定度主要来源于标准溶液的定值不确定度,可根据定值证书给出的定值不确定度来评定,因此采用B 类方法进行评定;标准溶液证书给出的扩展不确定度为,标准不确定度upH 标准为;可以认为其非常可靠,则自由度υ2为∞;液接界电势pH j 的不确定度upH j 的评定由文献可查到,pH 在3~10范围内,液接界电势的最大变化为;按均匀分布,其标准不确定度:upH j =3=可以认为其可靠,自由度υ3为∞;4合成标准不确定度的评定 输入量仪器pH 、pH 标准、pH j 彼此独立不相关,所以合成标准不确定度:u c ΔpH 仪器=222j pH pH pH u u u ++标准仪器= 合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度按韦尔奇一萨特思韦特公式计算υeff =∑ii c u u υ44=444446.9()()5j c pH u u u pH u pH =++∞∞仪器标准≈46 5扩展不确定度的评定本被测量的分布判断为正态分布,取置信概率P=95%,按有效自由度υeff =46,查t 分布表得到t50=,则扩展不确定度为:U 9550·u c ΔpH 仪器=×=6测量不确定度的报告与表示仪器示值误差测量结果的扩展不确定度为:U 95= υeff =46。
一、酸度计电计示值误差和示值总误差测量结果的不确定度评定 A 、电计示值误差测量结果的不确定度评定: (一)、测量过程简述1、 测量依据:JJG119-2005 实验室pH (酸度)计检定规程2、 测量环境条件:温度 (10-40)℃ 相对湿度≤85%3、 测量标准:pH 检定仪4、 被测对象:酸度计5、 测量方法:采用直接比较法,即把pH 检定仪与被测对象正确连接起来,首先进行定位,然后分别输入不同的pH 值,从而计算出仪器示值与输入标准值之差为电计的示值误差。
6、 评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
(二)、数学模型:d =pH -s pH 式中: pH ——被检电计示值d ——示值误差s pH ——pH 计检定仪示值(三)、各输入量的标准不确定度分量的评定: 1、 标准仪器引起的不确定度)(s pH u以pH 计检定仪为标准器时,按仪器说明书规定pH 计准确度(允许误差)为±0.002 pH ,考虑为均匀分布,则其标准不确定度为:)(s pH u =0.002/3=0.001 pH估计()()s s pH u pH u ∆为0.10,则自由度为)(s pH v =50适用于0.01级及其以下的pH 计检定。
2、 检定时重复测量的不确定度)(pH u 的计算pH 计的电计示值重复性测量不确定度)(pH u ,可按贝塞尔公式计算:则单次测量实验标准差;s =1)(2--∑n pH pHS=0.05该值可利用电计示值重复性检定的结果,按pH 计规程规定,重复测量6次,代入上式计算标准差,实际检定时,应使用实测数据,)(pH u 应用平均值的标准差,它由单次测量标准差s 计算。
)(pH u = n s /=6/s =0.02)(pH u 的自由度 v = 6–1=5表1-1对不同级别的pH 计)(pH u 计算(四)、合成不确定度及扩展不确定度的评定: 1、灵敏度系数 数学模型:d =pH -s pH 式中: pH ——被检电计示值d ——示值误差s pH ——pH 计检定仪示值1)()(=∂∂pH d1)()(-=∂∂S pH d 2.各不确定度分量汇总及计算表 表1-2 各不确定度分量汇总及计算表3、 合成标准不确定度的计算)(2d u =[)()()S S pH u pH d ∂∂]2+[()pH u pH d )()(∂∂]2故 )(d u =)()(22pH u pH u S +0.1级: 合成标准不确定度)(d u 为0.02 pH 0.01级: 合成标准不确定度)(d u 为0.004 pH4、 有效自由度νeff=∑iic u uν44=5)(50)(444pH u pH u u S c +=5被检仪器级别为0.1和0.01级的有效自由度都为5取置信概率p =95%有效自由度ef f v =5,查t 分布表得到()==eff v t k 9595 2.57扩展不确定度为:c eff u v t U ⋅=)(9595=0.05(pH ) (0.1级)c eff u v t U ⋅=)(9595=0.01(pH ) (0.01级)(五)、测量不确定度的报告电计示值误差测量结果的扩展不确定度:=95U 0.05(pH ) eff v = 5 (0.1级) =95U 0.01(pH ) eff v = 5 (0.01级)B 、示值总误差测量结果的不确定度评定: (一)、测量过程简述1、测量依据:JJG119-2005 实验室pH (酸度)计检定规程2、测量环境条件:温度 (13-38)℃ 相对湿度≤85%3、测量标准: pH 标准物质4、被测对象:酸度计5、测量方法:仪器示值总误差检定采用标准溶液测量法,即用一种标准溶液校准仪器后,测量另一种标准溶液的pH 值,将测量值与标准溶液的标准值进行比较,即可得出仪器的示值总误差6、评定结果的使用:在符合上述条件下的测量结果,一般可直接使用本不确定度的评定结果。
pH 计示值总误差测量不确定度评定
1.概述
1.1测量依据: JJG119—2005《实验室pH(酸度)计检定规程》
1.2环境条件:温度(23±10)℃,湿度不大于85%RH
1.3测量标准: 二级pH 标准物质
1.4被测对像:,pH 计型号:pHS-3E,编号:600710N0017030420,量程:(0.00~14.00)pH,分辨率:0.01pH,电极编号:F031707928。
1.5测量过程:在25℃测定温度下, 定位用二级pH 标准物质混合磷酸盐溶液6.86pH ,斜率用标准物质邻苯二甲氢钾溶液4.00pH,对pH 计校准后测得标准物质硼砂溶液的值,重复校准和测试3次,3次的测量结果平均值与标准物质硼砂溶液25℃下的标准值9.18pH 之差为仪器的示值误差值。
2.测量模型
△pH =pH -pH s -pH j
式中:△pH -----仪器示值误差;
pH -----被检pH 计示值;
pH s -----标准溶液的标准值;
pH j -----液接界电势的影响量。
3.输入量的标准不确定度评定
3.1 标准溶液准确度的不确定度()u pH s
a)从pH 标准溶液的检定证书可以查到:二级标准溶液的扩展不确定度为U =0.01pH ,K =3
()0.003u pH pH s =
3.2液接界电势的不确定度()u pH j
a)从文献查到,pH 在从文献可查到,在pH (3~10)范围内,液接界电势的最大变化为±0.01,按均匀分布考虑,其标准不确定度为: 。
()u pH j
= pH 3.3测量重复性引起的不确定度()u d
单次实验标准差i s =实际测量时是取3次的平均值,则()u d =i s 3..3.2pH 计分辨率的不确定度
006
.03/01.0=
所用PHS-3E 型pH 计的分辨率为0.01pH,则其变化半宽为0.005pH,按均匀分布处理,
故:30.003u pH ==
测量重复性与pH 计分辨率引入的不确定度分量值一样,取其中一项列入合成不确定度。
3.合成不确定度评定
()u pH c =0.007 pH
4.扩展不确定度评定
U=0.02pH K =2。