人工光源光合有效輻射計(jì)校準(zhǔn)不確定度評(píng)估實(shí)例

附錄D人工光源光合有效輻射計(jì)校準(zhǔn)不確定度評(píng)估實(shí)例本附錄僅就用高強(qiáng)度漠鴇燈校準(zhǔn)人工光源光合有效輻射計(jì)(以下簡(jiǎn)稱光合有效輻射計(jì))示值誤差的測(cè)量結(jié)果不確定度做評(píng)定實(shí)例分析。實(shí)際工作中，可給出測(cè)量結(jié)果不確定度的最大值或按照客戶要求逐點(diǎn)評(píng)定不確定度。D.1校準(zhǔn)方法按本規(guī)范的要求，將一只高強(qiáng)度澳鴇燈(標(biāo)準(zhǔn)燈)和被測(cè)光合有效輻射計(jì)的探測(cè)器安裝在光度測(cè)量裝置上，并調(diào)整好他們的空間姿態(tài)。按照標(biāo)準(zhǔn)燈的證書(shū)，改變標(biāo)準(zhǔn)燈參考面到探測(cè)器參考面之間的距離，讀取光合有效輻射計(jì)在測(cè)量點(diǎn)的顯示值，并進(jìn)行兩輪實(shí)驗(yàn)，取平均值做為最終結(jié)果。D.2人工光源光合有效輻射計(jì)校準(zhǔn)的數(shù)學(xué)模型（DI）（DI）（DI）A-msAzz?=--（DI）砥式中：Am—被測(cè)光合有效輻射計(jì)的示值誤差；1—被測(cè)光合有效輻射計(jì)的平均測(cè)量值；ms—標(biāo)準(zhǔn)燈點(diǎn)燃電流為i(8.2A)時(shí)在距離/(0.5m)處產(chǎn)生的光合光子通量密度；不確定度來(lái)源包括：被測(cè)光合有效輻射計(jì)的測(cè)量重復(fù)性；標(biāo)準(zhǔn)燈的量值溯源的不確定度，電測(cè)系統(tǒng)的不確定度引起的標(biāo)準(zhǔn)燈的量值起伏，標(biāo)準(zhǔn)燈的量值再現(xiàn)性；距離測(cè)量的不確定度。因此，不確定度計(jì)算公式可表示為：一5（D2）（D2）（D2）4;（△/〃）=〃;（？）+￡?（心7=1D.3輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定（D2）D.3.1輸入量加的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4([)的評(píng)定的來(lái)源主要是光合有效輻射計(jì)的測(cè)量重復(fù)性，它反映了各種隨機(jī)因素的綜合影響，屬于A類不確定度。連續(xù)讀取光合有效輻射計(jì)的10次讀數(shù)？〃

155.43,155.63,155.32,155.28,155.42,155.45,155.34,155.38,155.45,155.38,平均值"=155.498,用貝塞爾公式計(jì)算其單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為：5t-my/、s（加=J=0.09647（D3）Vn-1單次相對(duì)實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差面）為0.09647/155.498=0.06%規(guī)范中條規(guī)定每臺(tái)儀器應(yīng)進(jìn)行兩輪校準(zhǔn)，取兩輪的平均值為最終測(cè)量結(jié)果，則可得到:4位）=s°（^）/V2=0.04%（D4）則被檢光合有效輻射計(jì)由示值重復(fù)性引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.04%。輸入量%的標(biāo)準(zhǔn)不確定度4（砥）的評(píng)定量值溯源引入的不確定度由附錄D光合光子通量密度計(jì)算方法可知，標(biāo)準(zhǔn)燈的光合光子通量密度由發(fā)光強(qiáng)度和相對(duì)光譜功率分布導(dǎo)出，上級(jí)證書(shū)給出的擴(kuò)展不確定度為%（取）=2.5%々=2）,故用B類方法評(píng)定相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為%（砥］）=1.25%o電測(cè)系統(tǒng)的不確定度由于測(cè)試所用電測(cè)系統(tǒng)與標(biāo)準(zhǔn)燈校準(zhǔn)時(shí)所用電測(cè)系統(tǒng)不同及電測(cè)系統(tǒng)的不確定度使得供給標(biāo)準(zhǔn)燈的實(shí)際電流值與規(guī)定值存在差異，估計(jì)最大差異可達(dá)0.03%（七2）,認(rèn)為服從均勻分布，則電流值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:(D5)(D6)003/2u(i)「=,廠%=0.0087%(D5)(D6)V3由經(jīng)驗(yàn)公式dm,rdi--=6x——加、I3

式中/為標(biāo)準(zhǔn)燈的供電電流?？芍?，電流變化對(duì)光合光子通量密度，即對(duì)測(cè)量值得影響（用B類方法評(píng)定）為：〃（勿）=6x0.0087%=0.05%（D7）標(biāo)準(zhǔn)燈量值的再現(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)燈每次點(diǎn)燃時(shí)由于各種隨機(jī)因素的影響，實(shí)際的量值會(huì)存在一定范圍內(nèi)起伏，根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，量值起伏的幅度約0.5%,故應(yīng)計(jì)入標(biāo)準(zhǔn)燈量值的不確定度〃/S3）=0.5%。距離測(cè)量的不確定度在距離標(biāo)準(zhǔn)燈燈絲線度15倍距離以外光合光子通量密度與距離的平方成反比，因此媽媽=2x媽=2xdl媽=2xdl(D8)探測(cè)器和標(biāo)準(zhǔn)燈參考平面的空間姿態(tài)的調(diào)整存在偏差，導(dǎo)致二者之間距離測(cè)量的誤差，如前傾會(huì)使距離縮短，后傾會(huì)使距離邊長(zhǎng)，估計(jì)由此帶來(lái)的距離的誤差約為1mm,且服從三角分布，已知測(cè)試距離為0.5m,則由此引起的不確定度為外（力為外（力si為外（力si0.為外（力si0.0010.5x瓜=0.16%o光軌測(cè)距標(biāo)尺存在刻線誤差，每米之間還存在拼接誤差，游標(biāo)和標(biāo)尺之間存在對(duì)線誤差，本規(guī)范要求1m內(nèi)標(biāo)尺的誤差小于0.2m,此項(xiàng)誤差為均勻分布,則由標(biāo)尺帶來(lái)的不確定度為明（外5）0.0020.5則由標(biāo)尺帶來(lái)的不確定度為明（外5）0.0020.5x^30.46%o標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量及相關(guān)信息，見(jiàn)表C1表C1標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量及相關(guān)信息不確定度的來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度％類別光合有效輻射計(jì)測(cè)量重復(fù)性0.04A標(biāo)準(zhǔn)燈量值溯源1.25B電測(cè)系統(tǒng)0.05B

量值再現(xiàn)性0.5B探測(cè)器與標(biāo)準(zhǔn)燈參考面調(diào)整引入的距離測(cè)量誤差0.16B標(biāo)尺誤差與對(duì)線引入的距離測(cè)量誤差0.46B合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度1.43