酸度计电计示值误差测量结果的不确定度评定

俞锋

摘要：随着经济的發展，环境化工行业中酸度计的使用越来越广泛，越来越重要。因此酸度计的校准要求越来越重要，酸度计的电计示值误差测量结果的不确定度评定也越来越被重视。本文就酸度计的电计示值误差测量结果的不确定度进行了分析和评定。

关键词：实验室pH（酸度）计：不确定度

1 概述

1.1 测量方法：依据JJG119-2005《实验室pH（酸度）计》国家计量检定规程。

1.2 环境条件：温度（23±10）℃；相对湿度≤85%。

1.3 测量标准：智能化酸度计检定仪，测量范围[（0.0000～±18.4512）pH、（-999.999～

999.999）mV]，准确度等级：0.0006级。

1.4 被测对象：酸度计。

1.5 测量过程：

采用直接比较法进行检定，即将pH计检定仪与被测对象正确连接起来，首先进行定位，然后分别输入不同的pH值，从而计算出仪器示值与输入标准值之差为电计的示值误差。

1.6 评定结果的使用：

在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

2 测量模型

d =pH-pHs

式中：d ——示值误差；

pH——被检电计示值；

pHs——pH计检定仪示值。

3 输入量的标准不确定度的评定

3.1 标准仪器引起的标准不确定度u（pHs）的评定

以pH计检定仪为标准器时，接仪器说明书规定pH计准确度（允许误差）为±0.002，考虑为均匀分布，则其标准不确定度为：

u（pHs）= =0.001

估计 =0.1

适用于0.01级及其以下的pH计检定。

3.2 检定时重复测量的不确定度u（pH1）和仪器示值分辨率引入的不确定度u（pH2）的评定

a）1.1选0.1级的酸度计在10pH值上测量10次，得到测量列：

10.0 10.1 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

pH计的重复性测量不确定度u（pH）可按贝塞尔公式计算：

则单次测量实验标准差：s = =0.05

该值可利用电计示值重复性检定的结果，按pH计规程，重复测量2次，代入上式计算标准差，实际测量时，应使用实测数据，u（pH）应用平均值的标准差，它由单次测量标准差s计算。

U（pH1）= = =0.04

1.2 被检PH计示值分辨率引入的标准不确定度u（pH2）：

采用B 类评定方法进行评定。pH计的读数分辨力为0.1pH，其分辨力可能导致的最大示值误差的绝对值为0.05pH，估计其为均匀分布，则由分辨力引入的标准不确定度为：

0.03

b）1.1选0.01级的酸度计在10pH值上测量10次，得到测量列：

10.00 10.01 10.00 10.01 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.01

pH计的重复性测量不确定度u（pH）可按贝塞尔公式计算：

则单次测量实验标准差：s = =0.01

该值可利用电计示值重复性检定的结果，按pH计规程，重复测量2次，代入上式计算标准差，实测量时，应使用实测数据，u（pH）应用平均值的标准差，它由单次测量标准差s计算。

u（pH1）= = =0.007

1.2 被检PH计示值分辨率引入的标准不确定度u（pH2）：

采用B 类评定方法进行评定。pH计的读数分辨力为0.01pH，其分辨力可能导致的最大示值误差的绝对值为0.005pH，估计其为均匀分布，则由分辨力引入的标准不确定度为：

0.003

4 合成不确定度的评定

4.1 各不确定度分量汇总及计算表

PH计的重复性u（pH1）和PH计示值分辨率引入的标准不确定度u（pH2）两者取大值为u（pH）

4.2 合成标准不确定度的计算

由于各不确定度分量之间相互独立，因此可得：

u2（d）=[ u（pHs）]2+[ u（pH）]2

故 u（d）=

0.1级：合成标准不确定度u（d）=0.02；

0.01级：合成标准不确定度u（d）=0.004；

5 扩展不确定度的评定

取k=2，则扩展不确定为：

U= k·uc=0.1pH （0.1级）

U=k·uc=0.01pH （0.01级）

6 测量不确定度的报告

电计示值误差测量结果的扩展不确定度：

U=0.1pH k=2 （0.1级）

U=0.01pH k=2 （0.01级）

参考文献

[1]修宏宇 JJG119-2005《实验室pH（酸度）计》检定规程 中国计量出版社 2006年

[2]丁跃清 邓媛芳JJF1033-2016《计量标准考核规范》中国质检出版社 2016年

[3]叶德培 赵峰等JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》中国质检出版社2013年

（作者单位：桐乡市计量检定测试所）