煙氣分析儀不確定度分析

1、煙氣分析儀的測(cè)量結(jié)果不確定度分析計(jì)算報(bào)告Z/BQ-H YH-001-2012河北省計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)院環(huán)保室編寫(xiě)：審核：批準(zhǔn)：年 月曰年 月曰年 月曰煙氣分析儀器示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度分析報(bào)告1概述測(cè)量方法：根據(jù)根據(jù)JJG968-2002煙氣分析儀計(jì)量檢定規(guī)程。環(huán)境條件：(1535)C ;相對(duì)濕度w 85%。測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：CO-N2、NO-N2、O2-N2、國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)氣體，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 1%,包 含因子為2。NO2-N2、SO2-N2、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 3%,包含因子為2。被測(cè)對(duì)象：測(cè)量范圍(05000)卩mol/mo(其中：氧025%),示值誤差土 5%2數(shù)學(xué)模型通入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，平

2、衡后讀取被檢儀器的示值，重復(fù)測(cè)量3次，其讀數(shù)的算術(shù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)氣體標(biāo)準(zhǔn)值的差，并計(jì)算該點(diǎn)的相對(duì)誤差即為被檢儀器的示值誤差。1則可認(rèn)為數(shù)學(xué)模型是：y (xm Xs)Xs式中：y 被檢儀器的示值誤差；Xm 被檢儀器的示值；Xs標(biāo)準(zhǔn)氣體的濃度。3根據(jù)數(shù)學(xué)模型求方差和傳播系數(shù)方差關(guān)系：U；(y) C2(Xm)U2(Xm)區(qū)川2&$)1傳播系數(shù)：C(Xm)4計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度測(cè)量值煙氣分析儀主要應(yīng)用于測(cè)量煙氣中二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳有害氣體及氧氣 濃度，傳感器可選擇性配置，測(cè)量一種或多種氣體，就應(yīng)用較多的二氧化硫、氮氧化物、 一氧化碳及氧氣進(jìn)行分析。對(duì)于被測(cè)量為二氧化硫氣體的標(biāo)準(zhǔn)不確定度

3、4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為 3%，k=2，采用B類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)98.23%22453%25303%No1: u(xs)No2: u(Xs)No3: u(xs)2pmol/mol(jmol/mol(jmol/mol4.1.2. 對(duì)測(cè)量結(jié)果影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.1.2.1測(cè)量的重復(fù)性引起的不確定度分量輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定 的，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀，選擇卩mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的二氧化硫氣體，在相同條件下重復(fù)測(cè) 定十次，得測(cè)量值如下：97969898

4、969699989797則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sa平均值(Xix)單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xk)1n 1在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次，以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,則 U(Xs) =4.1.2. 環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 。按均勻分布變化，屬于B類(lèi),k= 30.5%,U1飛%4.12環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入%的誤差。按均勻分布變化，屬于 B類(lèi)，k=.3U20f %4.1.2. 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度um. u2 x u21 u； = mol/mol4.1.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其中：C(Xm)y X

5、mXs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:%(y)=%另對(duì)對(duì)245 mol/mol、530mo"mol等多點(diǎn)進(jìn)行分析，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為、 %，均不大于 mol/mol點(diǎn)的的計(jì)算結(jié)果，因此以低濃度點(diǎn)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以代表 整個(gè)范圍的不確定度評(píng)定4.1.4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k = 2， 則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U rel= ku (y)2X % = %對(duì)于被測(cè)量為二氧化氮?dú)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度仍選取最低測(cè)量點(diǎn)mol/mol，作為全量程的代表。4.2.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為 3%，k=2，采用B類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。u(Xs) 7

6、85pmol/mol24.2.2. 對(duì)測(cè)量結(jié)果影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.2.2.1測(cè)量的重復(fù)性引起的不確定度分量輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定 的，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次，得測(cè)量值如下：82 82 848382 82 83 82 83 82平均值(Xi X)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)”一在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次，以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差Sas(Xp)n則 U(Xs) =4.22環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 。按均勻分布變化，屬于B類(lèi)

7、,Ui0.5%4.2.2. 環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對(duì)儀器引入%的誤差。按均勻分布變化，屬于B 類(lèi)，k=、34.2.2. 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度umu2 x u2i u； = mol/mol4.2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：其中：C(Xm)y X丄/ XmXs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：人(y) =%4.2. 4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k = 2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U rel= ku (y)2X % = %對(duì)于被測(cè)量為一氧化氮?dú)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度 4.3.1標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%，k=2,采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)

8、No1: u(xs)50.6 1%mol/mol4.2.1 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定 的，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀，選擇卩mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化氮?dú)怏w，在相同條件下重復(fù)測(cè) 定十次，得測(cè)量值如下：48 47 47 48 48 48 47 47 48 48平均值if (K x)2單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)¥ I n 1在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次，即k=3,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為mol/molu(x)Sa, k4.3.3其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.3.3.1環(huán)境

9、溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 。按均勻分布變化，屬于B類(lèi),k= . 305%0/U1 7F %4.332環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對(duì)儀器引入%的誤差。按均勻分布變化，屬于 B類(lèi)，k=.30.1% n/u2:%4.3.2. 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度um u2 x u21 u； = mol/mol4.3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其中：c(xm)1Xs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：人(y) =%4.3. 4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k = 2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U rel= ku (y)2X % = %對(duì)于被測(cè)量為一氧化碳?xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.4.1標(biāo)準(zhǔn)器本

10、身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為 1%，k=2，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。No1: u(xs)99.2 1%4.4.1 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定 的，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀，選擇卩mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化碳?xì)怏w，在相同條件下重復(fù)測(cè) 定十次，得測(cè)量值如下：101103 102 102103 102 102 102101102平均值102以X)2 單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)- i 1Y n 1在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3次，即k=3,以其算術(shù)平均值作為測(cè)量

11、結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為sAu(x) mol/mol.k4.4.3其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.4.3.1環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為k= 315C35C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差%。按均勻分布變化，屬于B類(lèi),4.4.3.2環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa,對(duì)儀器引入%的誤差。按均勻分布變化，屬于U24.4.2. 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度um. u2 x u21 u； = mol/mol4.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：其中：C(Xm)y x丄/ Xmxs相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：人(y) =%4.4. 4相對(duì)擴(kuò)展不確定度選取包含因子k = 2，則相對(duì)擴(kuò)展不確定度U rel= ku (y)

12、2X % = %對(duì)于被測(cè)量為氧氣的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.5.1標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)氣體由國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對(duì)擴(kuò)展不確定度為1%, k=2,采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)No1:U(Xs)巴1%24.5.1 A類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)不確定度輸入量Cm的不確定度是由被測(cè)量?jī)x器在相同條件下，重復(fù)多次測(cè)量的重復(fù)性決定 的，采用A類(lèi)進(jìn)行評(píng)價(jià)。對(duì)一臺(tái)煙氣分析儀，選擇標(biāo)準(zhǔn)濃度的氧氣體，在相同條件下重復(fù)測(cè)定十次，得測(cè) 量值如下：平均值n _(K x)2 單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)偏差s(Xk)- i 1U n 13次，即k=3,以其算術(shù)平均值作為在平時(shí)的實(shí)際測(cè)量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量 測(cè)量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為sAu(x)-1 k4.5.3其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.5.3.1環(huán)境溫度的不確定度分量在檢定溫度為15C35C時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 。按均勻分布變化，屬于B類(lèi),k= 305%0/U1石4.5.3.2環(huán)境大氣壓的不確定度分量認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對(duì)儀器引入%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類(lèi)，k=、30.1% 。/u2:%4.5.2. 測(cè)量結(jié)果分量的不確定度r 22um. u X u 1 U2 =4.5.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度:其中：C(Xm)1X