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露点仪检定不确定度
发布时间:2016-09-02   点击次数:1143次
  露点仪检定方法主要有两种,一是用标准动态湿度发生器直接检定露点仪;二是用标准露点仪配以动态湿度发生器比对检定露点仪。其中第二种方法目前使用较多, 另外此检定方法的测量不确定度分析中需要考虑的不确定度分量比较齐全,所以下面就以一级标准精密露点仪检定二级标准精密露点仪的不确定度分析为例,进行不 确定度分析介绍。
  一级标准湿度装置由一套一级标准精密露点仪及一台动态湿度发生器构成。一级标准精密露点仪作为标准器与被检露点仪一起串联在动态湿度发生器的提供的恒湿气路中,用比较法对被检露点仪进行检定。
1. 数学模型
  用一级标准精密露点仪检定二级标准精密露点仪,给出二级标准精密露点仪检定结果的计算公式为:式中: d — 被检露点仪的修正值
  T — 被检露点仪的显示值
  T s — 标准器的露点显示值
  d s — 标准器在该露点温度上的分度修正值(标准器的检定证书给出)
  在实际检定过程中,以下影响量也会对测量结果产生影响。( 1 )由于检定湿度点不可能完全控制在标准露点仪证书给出的露点上,在使用标准露点仪的分度修正值时有一定偏差,对测量值产生影响 △ d 1 ;( 2 )由于从标准露点仪到被检露点仪这一段气路中通过多个连接或软管连接时的渗透作用,使气流湿度产生差异,对测量值产生影响 △ T 1 ;( 3 )动态湿度发生器产生的恒湿气流有一 定的波动度,而湿度标准器及被检露点仪不能在同一瞬间读数,同时由于它们的湿度响应特性也不同,会对测量产生影响 △ T 2 ;( 4 )由于计算时末位取舍所产生的影响 △ T 3 。因此上式可细列为:
  上式即为一级标准精密露点仪检定二级标准精密露点仪测量标准不确定度评定的数学模型。求上式对各误差源的偏导得出:? d/ ? Ts = 1 ? d/ ? d s = 1 ? d/ ? T = -1? d/ ? △ d 1 = 1 ? d/ ? △ T 1 = 1 ? d/ ? △ T 2 = 1 ? d/ ? △ T 3 = 1
  上述不确定度分量之间不相关,可认为是独立的。所以根据检定露点仪的数学模型和不确定度传递律,合成标准不确定度的表达式为:u c 2 (d) = u(Ts) 2 + u(d s ) 2 + u(T) 2 + u( △ d 1 ) 2 + u( △ T 1 ) 2 + u( △ T 2 ) 2 + u( △ T 3 ) 2

2. 计算标准不确定度分量( 1 )标准露点仪引入的标准不确定度分量 u(Ts)
1 )该项中包含了 A 、 B 两类不确定度来源,其中 A 类分量为检定结果(即被检露点仪修正值 d )的单次实验标准偏差 s ( x ):

 例如检定露点温度 10 ℃ 时( d s =0.1 ),测量结果列表如下:

序号

标准露点仪 Tsi( ℃ )

被检露点仪 Ti( ℃ )

修正值 di

( ℃ )

di-

( ℃ )

1

9.92

9.82

0.2

4.5E-03

2

9.91

9.82

0.19

-5.5E-03

3

9.90

9.82

0.18

-1.5E-02

4

9.90

9.81

0.19

-5.5E-03

5

9.89

9.81

0.18

-1.5E-02

6

9.91

9.81

0.2

4.5E-03

7

9.92

9.81

0.21

1.5E-02

8

9.91

9.82

0.19

-5.5E-03

9

9.90

9.82

0.18

-1.5E-02

10

9.91

9.80

0.21

1.5E-02

11

9.92

9.80

0.22

2.5E-02

u(Ts) 1 = s(d) 10 ℃ = 0.0137 ℃

11 次重复测量,故自由度为: n = 11-1 = 10

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