覆膜溶解氧测定仪测量不确定度评定

蒋苏丹

摘要：在覆膜溶解氧测定仪的测量过程中，由于所使用的精密恒温槽、二等标准水银温度计、空盒气压表和人为因素的影响，会对仪器的测量结果示值误差产生一定的不确定度，故本文主要根据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》的计量方法对溶解氧测定仪的不确定度进行了评定。

Abstract： During the measurement of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode， since the use of precision bath， second-class standard mercury thermometer， aneroid barometer and factors considered， there will be the certain uncertainty degrees for the measurement indication error of the instrument. Based on the metering method of JJG291-2008 Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode， this paper evaluatethes the uncertainty of Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode.

關键词：覆膜溶解氧；不确定度；计量

Key words： Dissolved oxygen Meter with Covered-Membrane-Electrode；uncertainty；calibration

中图分类号：TH832 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）07-0229-02

0 引言

溶解氧测定仪属环境检测类仪器，广泛应用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工业等行业，可以准确地显示出水中溶解氧的含量，对治理环境污染、保护人民生命财产安全具有极其重要的作用。为了降低覆膜溶解氧测定仪的测量结果示值误差产生的不确定度对测量结果的影响，本文从测量原理、方法和依据入手，对溶解氧测定仪的不确定度进行评定，以此更加准确地显示水中溶解氧含量的真实值。

1 测量原理、方法和依据

①测量原理：水在固定温度、气压下能够溶解固定量的氧，通过覆膜电解法测量溶解氧的含量，以确定水中的溶解氧含量。

②测量方法：将溶解氧测定仪的探头置入饱和溶氧水中，待数值稳定后读数，按读数和查表所得溶氧值，按公式计算示值误差。

③测量依据：依据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》国家计量检定规程。

2 数学模型

溶解氧测定仪的溶氧量误差计算公式为：

3 测量不确定度来源

①被测溶解氧测定仪测量结果引入的标准不确定度u（χi）。用A类标准不确定度评定。

②精密恒温水浴引入的不确定度u（T1）。用B类标准不确定度评定。

③二等标准水银温度计引入的不确定度u（T2），用B类标准不确定度评定。

④空盒气压表引入的不确定度u（P），用B类不确定度评定。

4 测量不确定度分量计算

4.1 输入量χi的标准不确定度u（χi）的评定与计算

输入量χi的不确定度来源主要是被测仪器的测量结果得到的测量值，采用A类方法进行评定。

被测对象在20.0℃对其进行校准的u（χi）评定与计算，在20.0℃下的测量结果的不确定度分析数据如表1。

4.2 输入量T1的标准不确定度u（T1）的评定与计算

输入量T1的不确定度主要来源于精密恒温水浴温度波动带来的不确定度，其波动不超过0.2℃，查表，可知溶解氧饱和度每变化1℃其不确定度变化优于2.0%。

则u（T1）rel=0.2×2.0%=0.4%

4.3 输入量T2的标准不确定度u（T2）的评定与计算

输入量T2的不确定度主要来源于二等标准水银温度计引入，其不确定度引入量与精密恒温水浴近似，二等标准水银温度计的分度值为0.1℃，则其相对标准不确定度为：

u（T2）rel=0.1×2.0%=0.2%

4.4 输入量P引入的不确定度u（P）的评定与计算

输入量P引入的不确定度主要是由测量大气压力的空盒气压表引入的，根据溶解氧溶解度修正公式可知气压引入的不确定度可近似看成气压读数与标准大气压的比值，二空盒气压表的分度值为100Pa

7 不确定度评定结果

根据JJG291-2008《覆膜电极溶解氧测定仪》国家计量检定规程的规定，校准溶解氧测定仪，需在10℃、20℃、30℃共3个温度点附近进行校准。

其测量不确定度见表3。

建议措施：在评定覆膜溶解氧测定仪测量水中溶解氧含量的真实值时，必须要考虑到所使用的精密恒温槽、二等标准水银温度计、空盒气压表和人为因素的影响对测量结果示值误差产生一定的影响。

结论：根据以上评定出的测量结果的扩展不确定度，覆膜溶解氧测定仪可以更准确地显示水中溶解氧的含量的真实值，对应用于冶金、石油、化工、石化、煤炭工业等行业中量值溯源，量值统一提供了可靠地保障。

参考文献：

[1]JJG291-2008，覆膜电极溶解氧测定仪检定规程[S].

[2]JJF 1059.1-2012，测量不确定度评定与表示[S].

[3]陈炜庆.覆膜电极溶解氧测定仪示值误差的探讨[J].中国测试技术，2006（05）.