國家標準物質研究中心  李春瑛

　　電（diàn）化學電極氣體氧（yǎng）分析器計量標準建（jiàn）立的同時，對標準進行不確定度的評定及分析是（shì）開展該項計量檢定工作不可缺少的（de）步（bù）驟。本文依據JJG365-1998、JJG1059-1999的要求，對電化學電（diàn）極氣體氧分（fèn）析器計（jì）量標（biāo）準的不確定度進行了評定。    

　　一、檢定過程中測量誤差的數學模型

　　依據JJG365-1998國家計量檢（jiǎn）定規程的要求，對電化學電極氣體氧分析器計量標準不確定度的評（píng）定，為對各檢定項目的技術（shù）指標（biāo）與氣體標（biāo）準物質標（biāo）稱值之間差值不確定度的評定。即（jí）:電化學電極氣體氧分析（xī）器測量（liàng）誤差ΔX:
    ΔX=-X_sd
    式中:——被檢儀器顯（xiǎn）示值（zhí）的（de）平均值；X_sd——氣體標準物質標稱值。    

　　二、方差（chà）

    則電化學電極氣體（tǐ）氧分析器計（jì）量標準不確定度的評定為對各檢定項目不確定度的合成。    

　三、電化學電極氣體氧分析器計量標準不確定度的來源及估算

    按JJG365-1998計量檢（jiǎn）定規程，以示值誤（wù）差為3.0%為（wéi）例進行不確定度的評定。
    1.氮中氧氣體標（biāo）準物質定值（zhí）的不確定度
    本檢定過程中采用國家一級氣體標準物質（zhì）對氧分（fèn）析器進行量值傳遞與溯源。其（qí）定值不確定度<1.0%，視為正態分布，取包含（hán）因（yīn）子K_p=3，則由氣體標準（zhǔn）物質引入的不確定度（dù）分量為:
    

    估算其（qí）相對標準不確定度為0，則其自由度為∞。
    2.檢定過（guò）程中流量穩定性引入的不（bú）確定（dìng）度
    由於此（cǐ）類儀器為電化學原理，因此在（zài）檢定過程中，當（dāng）氣體標準物質通入氧氣體分析器時，其流量的大小，以及流量的穩定性直接影響儀（yí）器的檢（jiǎn）定。為避免由於流量波動而引起儀器（qì）示值的誤差，在檢定過程中建議采用氣體穩流、穩壓控製裝置以完（wán）成對（duì）氧分析儀器的檢定。本規（guī）程規定，檢（jiǎn）定過程中使（shǐ）用的氣體穩流、穩壓裝置（zhì）的不確定度<1.0%，檢定過程中氣體流量的要求為300mL/min±20mL/min。
    

    需要說明的是:在該類儀器的（de）檢定時，氣體流量需嚴格按儀器技術說明書規定，如無特殊要求（qiú）時，均按（àn）300mL/min±20mL/min，並在檢定結（jié）果中給予說明。
    經估算檢定過程中由於（yú）流量波動而引起的不確定度為0.2%，故此項不確定度合成為1.2%，視為均（jun1）勻分布，取包含因子（zǐ）K_p=，則由流量變化而引（yǐn）入的不確定度分量為:
    

    估算其相對標準不確（què）定度為20%，自由度為:
    

    3.殘餘電（diàn）流影（yǐng）響（xiǎng）的不確定度
    電極殘餘電流引起的儀器示值變化，按規程規定（dìng），其不確定（dìng）度為1.0%。該項檢（jiǎn）定為在重複條（tiáo）件下，獨立測量3次（cì）獲得的不確定（dìng）度，即:n=3，則由平均值的標（biāo）準不確定度分量為:
    

    其自由（yóu）度查表為:ν₃=1.8。
    4.穩定性（xìng）漂移引入的（de）不確定度
    該（gāi）項不確定度為儀（yí）器零點漂移和示值（zhí）漂移引入（rù）的誤差。按規程規定，由此引入的兩項不確定度合成為2.0%。視為（wéi）均（jun1）勻分布，取包含（hán）因子K_p=，則
    

    估算其相（xiàng）對標準（zhǔn）不確定度分（fèn）別為20%，則（zé）
    

    即（jí）:檢定結（jié）果的合（hé）成不確定（dìng）度為:
    

    有效自由度（dù）:
    

    擴展（zhǎn）不確（què）定度為:
    取置信概（gài）率P=0.95，查（chá）表可得包含因（yīn）子K_p=2.01
    U_p=K_p·u_c=t_0.95(41)·u_c=2.01×1.42%=2.85%<3.0%    

　　四（sì）、結論

    根據以上不確定度分析，電化學電極氣體氧分析器計量標準（zhǔn）合成的擴（kuò）展（zhǎn）不確定度<3%。