矿用一氧化碳检测报警器示值误差的测量结果不确定度评定

阳泉市质量技术监督检验测试所 山西 阳泉 045000

1 概述

1.1 测量依据 JJG1093—2013《矿用一氧化碳检测报警器》检定规程。

1.2 环境条件 温度(15～35)℃，相对湿度：45%～75%，周围应无影响正常工作的气体和电磁干扰。

1.3 测量标准 空气中一氧化碳标准物质，相对扩展不确定度Urel=1%，k=2。

1.4 被测对象 矿用一氧化碳检测报警器，测量范围(0～1000)

μmol/mol，测量段＞500μmol/mol，示值误差为±6%。

1.5 测量方法 按照检定规程规定的检定方法，选用空气中一氧化碳气体浓度为849μmol/mol的标准气体，按照仪器使用说明书上规定流量通入已经标定好的被测仪器，待仪器示值稳定后读取仪器示值，分别测量3次，取3次算术平均值为结果示值，减去标准气体浓度值即为示值误差。

2 数学模型

式中：Δx——仪器示值相对误差；

x0——通入仪器标准物质的标称值。

3 方差和灵敏系数

3.1 方差

3.2 灵敏系数

4 不确定度的来源分析

5 输入量的标准不确定度评定

(1)矿用一氧化碳检测报警器测量重复性引入的不确定度分量包括通气流量的不稳定性，被检仪器的漂移等带来的不确定性。选取1台测量范围为(0～1000)μmol/mol矿用一氧化碳检测报警器，选择849μmol/mol作为测量点，在重复性条件下，连续测量10次，得到测量结果如下(单位：μmol/mol)：855，851，858，850，856，854，857，850，847，852。平均值：=853，

在实际测量中，连续测量3次，以该3次测量的算术平均值作为测量结果，则

被检矿用一氧化碳检测报警器分辨力为1μmol/mol，取区间半宽a=0.5μmol/mol，一般服从均匀分布，故，则其标准不确定度

以上两项不确定度分量独立不相关，因此合成标准不确定度为：

5.2 输入量x0的标准不确定度u(x0)的评定 空气中一氧化碳标准物质定值的标准不确定度分量u(x0)，由标准物质证书可知，一氧化碳标准气体的定值相对扩展不确定度为Urel=1%，k=2，a=1%×849μmol/mol=8.49μmol/mol，则u(x0)=a/k=8.49/2=4.24μmol/mol

6 合成标准不确定度的评定

6.1 标准不确定度汇总表

标准不确定度分量u(xi)不确定度来源标准不确定度 Ci |c i|u(x i)u(x)重复性 2.08 0.0012 0.0025 u(x0) 标准气体浓度不确定度引入 4.24 0.0012 0.0051

6.2 灵敏系数绝对值均为0.0012，且输入量不相关，可直接合成，由于＞500μmol/mol测量段，示值误差为相对误差，所以u(Δx)表示为0.5%。

7 扩展不确定度的计算

取k=2，则扩展不确定度U=u(Δx)·k=1.0%，

8 测量不确定度的报告与表示

本实验评定不确定度的表示形式为扩展不确定度，尽管其数据的形式为百分比值，但应注意区分与相对扩展不确定度的差异。

在849μmol/molCO测量点，一氧化碳检测报警器示值误差测量结果的扩展不确定度为：U=1.0%，(k=2)。