烟气排放连续监测系统测量结果的不确定度评定

●山西省计量科学研究院 宋福胜

测量依据

HJ/T 76—2007《固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法（试行）》。

测量标准

选用SO2/N2、NO/N2、O2/N2气体标准物质、高纯N2进行重复测量。其标物证书提供的相对不确定度为：SO2/N2不确定度U=2%(k=2)、NO/N2不确定度U=1%(k=2)、O2/N2不确定度U=1%(k=2)。

被测对象

用被测测量量程为（0-1000×10-6）的烟气排放连续监测系统（以下简称仪器），仪器示值最大允许误差为：±5%。

测量方法

依据固定污染源烟气排放连续监测系统技术要求及检测方法要求，选用气体标准物质浓度分别为828×10-6、505×10-6、150×10-6的SO2/N2、NO/N2、O2/N2，对仪器进行连续重复测量。

数学模型

式中：y为被检仪器示值误差；

Xm为被检仪器的示值；

Xs为标准气体的浓度。

不确定度传播率

鉴于各灵敏系数的模均为1，则有：

输入量的标准不确定度评定

1.被校仪器示值重复性引入的标准不确定度u1

采用A类方法进行评定。输入量Cm的标准不确定度是由被测量仪器在相同条件下，重复多次测量的重复性决定的，对一台合格的烟气排放连续监测系统进行测量,选用标准浓度为828×10-6的SO2/N2标准气体连续测量11次，测量结果如下：

表1 测量结果

式中m=3，在实际测量中，重复条件下连续测量3次，即k=3，以其算术平均值作为测量结果，则其标准不确定度为：

烟气排放连续监测系统测量结果811×10-6引入的相对标准不确定度:

2.气体标准物质引入标准不确定度u2

采用B类方法进行评定。测量用标准浓度828×10-6的SO2/N2标准气体由国家标准物质研究中心提供，为国家一级标准物质，由气体标准证书可知其相对不确定度为U=2%（k=2），则

合成相对标准不确定度

1.主要标准不确定度汇总表

表2 主要标准不确定度汇总表

2.合成标准不确定度计算

以上各项目标准不确定度是互不相关的，所以合成标准不确定度为：

3.扩展标准不确定度计算

按照一般分析仪器的评估规则，取包含因子k=2，则相对扩展不确定度：

所以相对扩展不确定度U=3%

对不同测量量程的烟气排放连续监测系统，分别通入150×10-6、505×10-6的SO2/N2标准气体物质，其测量不确定度评估

（1）采用与“被校仪器示值重复性引入的标准不确定度u1”相同的方法对测量量程为（0-1000）×10-6的烟气排放连续监测系统SO2/N2标准气体进行测量，重复测量11次，其测量不确定度如表3：

表3 通入150×10-6、505×10-6的SO 2/N 2标准气体测量结果扩展不确定度

（2）采用与“被校仪器示值重复性引入的标准不确定度u1”相同的方法对测量量程为（0-2500）×10-6的烟气排放连续监测系统SO2/N2标准气体进行测量，重复测量11次，其测量不确定度如下表：

表4 （0-2500）×10-6烟气排放连续监测系统测量结果扩展不确定度

（3）采用与“被校仪器示值重复性引入的标准不确定度u1”相同的方法对测量量程为（0-1000）×10-6的烟气排放连续监测系统NO/N2进行测量，重复测量11次，其测量不确定度如下表：

表5 通入不同浓度N O/N2气体标准物质测量结果扩展不确定度

（4）采用与“被校仪器示值重复性引入的标准不确定度u1”相同的方法对测量量程为（0-2500）×10-6的烟气排放连续监测系统NO/N2进行测量，重复测量11次，其测量不确定度如下表：

表6 通入不同浓度N O/N2气体标准物质测量结果扩展不确定度

校准和测量能力（CMC）

气体标准物质是检定/校准烟气排放连续监测系统的最佳计量标准，选择相同的气体标准物质对不同测量量程的烟气排放连续监测系统进行扩展不确定度评定，其最大值作为对仪器校准的结果评估，所以仪器的校准和测量能力为：

表7 仪器的校准和测量能力