煙氣分析儀不確定度分析

1、煙氣分析儀的測量結(jié)果不確定度分析計(jì)算報(bào)告Z/BQ-HYH-001-2012河北省計(jì)量監(jiān)督檢測院環(huán)保室編寫： 審核： 批準(zhǔn)：年 月 日 年 月 日 年 月 日 煙氣分析儀器示值誤差測量結(jié)果不確定度分析報(bào)告1 概述1.1 測量方法：根據(jù) 根據(jù)JJG968-2002煙氣分析儀計(jì)量檢定規(guī)程。1.2 環(huán)境條件：（1535）；相對濕度85%.。1.3 測量標(biāo)準(zhǔn)：CO-N2 、NO-N2、O2-N2、國家一級標(biāo)準(zhǔn)氣體，相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為1%，包含因子為2。 NO2-N2、SO2-N2、相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為3%，包含因子為2。1.4 被測對象：測量范圍（05000）mol/mol(其中：氧025%)，示值誤差&

2、#177;5%2 數(shù)學(xué)模型 通入一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)氣體，平衡后讀取被檢儀器的示值，重復(fù)測量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)的相對誤差即為被檢儀器的示值誤差。 則可認(rèn)為數(shù)學(xué)模型是： 式中：被檢儀器的示值誤差； 被檢儀器的示值； 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： 傳播系數(shù)： 4 計(jì)算分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度測量值 煙氣分析儀主要應(yīng)用于測量煙氣中二氧化硫、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。4.1對于被測量為二氧化硫氣體的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.1.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定

3、度分量 標(biāo)準(zhǔn)氣體由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對擴(kuò)展不確定度為3%，k=2，采用B類進(jìn)行評價(jià)。 No1：1.473mol/mol No2：3.675mol/mol No3：7.95 mol/mol 4.1.2. 對測量結(jié)果影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度.1 測量的重復(fù)性引起的不確定度分量 輸入量Cm的不確定度是由被測量儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 對一臺煙氣分析儀，選擇98.2mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的二氧化硫氣體，在相同條件下重復(fù)測定十次，得測量值如下：97 96 98 98 96 96 99 98 97 97 平均值 97.2 單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏

4、差 1.033 在平時(shí)的實(shí)際測量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測量3次，以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差0.597 則 =0.5974.1.2.2.1 環(huán)境溫度的不確定度分量 在檢定溫度為1535時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 0.5%。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.289%4.1.2.2.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量 認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對儀器引入0.1%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.058%.2.3 測量結(jié)果分量的不確定度 =0.663mol/mol 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 其中： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=1.7%另對對 245mol/mol、530mol/m

5、ol等多點(diǎn)進(jìn)行分析，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度分別為1.7%、1.6%，均不大于98.2mol/mol點(diǎn)的的計(jì)算結(jié)果，因此以低濃度點(diǎn)的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度可以代表整個(gè)范圍的不確定度評定4.1. 4 相對擴(kuò)展不確定度選取包含因子 k = 2，則相對擴(kuò)展不確定度 rel=2×1.7% = 3.4%4.2 4.1對于被測量為二氧化氮?dú)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度仍選取最低測量點(diǎn)78.5mol/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)氣體由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對擴(kuò)展不確定度為3%，k=2，采用B類進(jìn)行評價(jià)。 1.1775mol/mol 4.2.2. 對測量結(jié)果影響因

6、素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度.1 測量的重復(fù)性引起的不確定度分量 輸入量Cm的不確定度是由被測量儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 在相同條件下重復(fù)測定十次，得測量值如下：82 82 84 83 82 82 83 82 83 82 平均值 82.5 單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.707 在平時(shí)的實(shí)際測量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測量3次，以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差0.409 則 =0.4094.2.2.2.1 環(huán)境溫度的不確定度分量 在檢定溫度為1535時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 0.5%。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.289%4.2.2.2.2

7、環(huán)境大氣壓的不確定度分量 認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對儀器引入0.1%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.058%.2.3 測量結(jié)果分量的不確定度 =0.470mol/mol 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 其中： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=1.7%4.2. 4 相對擴(kuò)展不確定度選取包含因子 k = 2，則相對擴(kuò)展不確定度 rel=2×1.7% = 3.4%4.3對于被測量為一氧化氮?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)氣體由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對擴(kuò)展不確定度為1%，k=2，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 No1：0.253 mol/mol 4.2.1 A類

8、標(biāo)準(zhǔn)不確定度 輸入量Cm的不確定度是由被測量儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 對一臺煙氣分析儀，選擇50.6mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化氮?dú)怏w，在相同條件下重復(fù)測定十次，得測量值如下：48 47 47 48 48 48 47 47 48 48 平均值 47.6 單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.517 在平時(shí)的實(shí)際測量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測量3次，即k=3，以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 0.298mol/mol4.3.3 其他影響因素的分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.3.3.1 環(huán)境溫度的不確定度分量 在檢定溫度為1535時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 0.5%。按均勻分布變

9、化，屬于B類，k= 0.289%4.3.3.2 環(huán)境大氣壓的不確定度分量 認(rèn)為大氣壓變化1kPa，對儀器引入0.1%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.058%.2.3 測量結(jié)果分量的不確定度 =0.334mol/mol 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 其中： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.9%4.3. 4 相對擴(kuò)展不確定度選取包含因子 k = 2，則相對擴(kuò)展不確定度 rel=2×0.9% = 1.8%4.4 對于被測量為一氧化碳?xì)怏w的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4.4.1 標(biāo)準(zhǔn)器本身的不確定度分量 標(biāo)準(zhǔn)氣體由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供，用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對擴(kuò)展不確定度為1%，k=2，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 N

10、o1：0.496mol/mol 4.4.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度 輸入量Cm的不確定度是由被測量儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 對一臺煙氣分析儀，選擇99.2mol/mol標(biāo)準(zhǔn)濃度的一氧化碳?xì)怏w，在相同條件下重復(fù)測定十次，得測量值如下：101 103 102 102 103 102 102 102 101 102 平均值 102 單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.667 在平時(shí)的實(shí)際測量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測量3次，即k=3，以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 0.385mol/mol4.4.3 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

11、 在檢定溫度為1535時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 0.5%。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.289%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，對儀器引入0.1%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.058%4.4.2.2.3 測量結(jié)果分量的不確定度 =0.483mol/mol 4.4.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 其中： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.7%4.4. 4 相對擴(kuò)展不確定度選取包含因子 k = 2，則相對擴(kuò)展不確定度 rel=2×0.7% = 1.4%4.5 對于被測量為氧氣的標(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)氣體由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心

12、提供，用國家一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)相對擴(kuò)展不確定度為1%，k=2，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 No1：0.0251 4.5.1 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度 輸入量Cm的不確定度是由被測量儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評價(jià)。 對一臺煙氣分析儀，選擇5.02%標(biāo)準(zhǔn)濃度的氧氣體，在相同條件下重復(fù)測定十次，得測量值如下：5.15 5.15 5.20 5.18 5.19 5.16 5.17 5.18 5.19 5.19 平均值 5.157 單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差 0.0267在平時(shí)的實(shí)際測量中，在重復(fù)條件下連續(xù)測量3次，即k=3，以其算術(shù)平均值作為測量結(jié)果，則其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為 0.01554.5.3 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1535時(shí)，實(shí)驗(yàn)得出極限誤差 0.5%。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.289%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，對儀器引入0.1%的誤差。按均勻分布變化，屬于B類，k= 0.058%4.5.2.2.3 測量結(jié)果分量的不確定度 =0.299 4.5.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 其中： 相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.