露點儀檢定不確定度

時間：2016/9/2閱讀：2423

露點儀檢定方法主要有兩種，一是用標準動態濕度發生器直接檢定露點儀；二是用標準露點儀配以動態濕度發生器比對檢定露點儀。其中第二種方法目前使用較多，另外此檢定方法的測量不確定度分析中需要考慮的不確定度分量比較齊全，所以下面就以一級標準精密露點儀檢定二級標準精密露點儀的不確定度分析為例，進行不確定度分析介紹。
一級標準濕度裝置由一套一級標準精密露點儀及一臺動態濕度發生器構成。一級標準精密露點儀作為標準器與被檢露點儀一起串聯在動態濕度發生器的提供的恒濕氣路中，用比較法對被檢露點儀進行檢定。
1. 數學模型
用一級標準精密露點儀檢定二級標準精密露點儀，給出二級標準精密露點儀檢定結果的計算公式為：式中： d — 被檢露點儀的修正值
T — 被檢露點儀的顯示值
T s — 標準器的露點顯示值
d s — 標準器在該露點溫度上的分度修正值（標準器的檢定證書給出）
在實際檢定過程中，以下影響量也會對測量結果產生影響。（ 1 ）由于檢定濕度點不可能*控制在標準露點儀證書給出的露點上，在使用標準露點儀的分度修正值時有一定偏差，對測量值產生影響 △ d 1 ；（ 2 ）由于從標準露點儀到被檢露點儀這一段氣路中通過多個連接或軟管連接時的滲透作用，使氣流濕度產生差異，對測量值產生影響 △ T 1 ；（ 3 ）動態濕度發生器產生的恒濕氣流有一定的波動度，而濕度標準器及被檢露點儀不能在同一瞬間讀數，同時由于它們的濕度響應特性也不同，會對測量產生影響 △ T 2 ；（ 4 ）由于計算時末位取舍所產生的影響 △ T 3 。因此上式可細列為：
上式即為一級標準精密露點儀檢定二級標準精密露點儀測量標準不確定度評定的數學模型。求上式對各誤差源的偏導得出：? d/ ? Ts = 1 ? d/ ? d s = 1 ? d/ ? T = -1? d/ ? △ d 1 = 1 ? d/ ? △ T 1 = 1 ? d/ ? △ T 2 = 1 ? d/ ? △ T 3 = 1
上述不確定度分量之間不相關，可認為是獨立的。所以根據檢定露點儀的數學模型和不確定度傳遞律，合成標準不確定度的表達式為：u c 2 (d) = u(Ts) 2 + u(d s ) 2 + u(T) 2 + u( △ d 1 ) 2 + u( △ T 1 ) 2 + u( △ T 2 ) 2 + u( △ T 3 ) 2

2. 計算標準不確定度分量（ 1 ）標準露點儀引入的標準不確定度分量 u(Ts)
1 ）該項中包含了 A 、 B 兩類不確定度來源，其中 A 類分量為檢定結果（即被檢露點儀修正值 d ）的單次實驗標準偏差 s （ x ）：

例如檢定露點溫度 10 ℃ 時（ d s =0.1 ），測量結果列表如下：

序號	標準露點儀 Tsi( ℃ )	被檢露點儀 Ti( ℃ )	修正值 di ( ℃ )	di- ( ℃ )
1	9.92	9.82	0.2	4.5E-03
2	9.91	9.82	0.19	-5.5E-03
3	9.90	9.82	0.18	-1.5E-02
4	9.90	9.81	0.19	-5.5E-03
5	9.89	9.81	0.18	-1.5E-02
6	9.91	9.81	0.2	4.5E-03
7	9.92	9.81	0.21	1.5E-02
8	9.91	9.82	0.19	-5.5E-03
9	9.90	9.82	0.18	-1.5E-02
10	9.91	9.80	0.21	1.5E-02
11	9.92	9.80	0.22	2.5E-02

u(Ts) 1 = s(d) 10 ℃ = 0.0137 ℃

11 次重復測量，故自由度為： n = 11-1 = 10

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