露點儀檢定不確定度

時間：2016/9/2閱讀：2407

露點儀檢定方法主要有兩種，一是用標(biāo)準(zhǔn)動態(tài)濕度發(fā)生器直接檢定露點儀；二是用標(biāo)準(zhǔn)露點儀配以動態(tài)濕度發(fā)生器比對檢定露點儀。其中第二種方法目前使用較多，另外此檢定方法的測量不確定度分析中需要考慮的不確定度分量比較齊全，所以下面就以一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定二級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀的不確定度分析為例，進(jìn)行不確定度分析介紹。
一級標(biāo)準(zhǔn)濕度裝置由一套一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀及一臺動態(tài)濕度發(fā)生器構(gòu)成。一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀作為標(biāo)準(zhǔn)器與被檢露點儀一起串聯(lián)在動態(tài)濕度發(fā)生器的提供的恒濕氣路中，用比較法對被檢露點儀進(jìn)行檢定。
1. 數(shù)學(xué)模型
用一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定二級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀，給出二級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定結(jié)果的計算公式為：式中： d — 被檢露點儀的修正值
T — 被檢露點儀的顯示值
T s — 標(biāo)準(zhǔn)器的露點顯示值
d s — 標(biāo)準(zhǔn)器在該露點溫度上的分度修正值（標(biāo)準(zhǔn)器的檢定證書給出）
在實際檢定過程中，以下影響量也會對測量結(jié)果產(chǎn)生影響。（ 1 ）由于檢定濕度點不可能*控制在標(biāo)準(zhǔn)露點儀證書給出的露點上，在使用標(biāo)準(zhǔn)露點儀的分度修正值時有一定偏差，對測量值產(chǎn)生影響 △ d 1 ；（ 2 ）由于從標(biāo)準(zhǔn)露點儀到被檢露點儀這一段氣路中通過多個連接或軟管連接時的滲透作用，使氣流濕度產(chǎn)生差異，對測量值產(chǎn)生影響 △ T 1 ；（ 3 ）動態(tài)濕度發(fā)生器產(chǎn)生的恒濕氣流有一定的波動度，而濕度標(biāo)準(zhǔn)器及被檢露點儀不能在同一瞬間讀數(shù)，同時由于它們的濕度響應(yīng)特性也不同，會對測量產(chǎn)生影響 △ T 2 ；（ 4 ）由于計算時末位取舍所產(chǎn)生的影響 △ T 3 。因此上式可細(xì)列為：
上式即為一級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀檢定二級標(biāo)準(zhǔn)精密露點儀測量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定的數(shù)學(xué)模型。求上式對各誤差源的偏導(dǎo)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
上述不確定度分量之間不相關(guān)，可認(rèn)為是獨(dú)立的。所以根據(jù)檢定露點儀的數(shù)學(xué)模型和不確定度傳遞律，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的表達(dá)式為：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. 計算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量（ 1 ）標(biāo)準(zhǔn)露點儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u(Ts)
1 ）該項中包含了 A 、 B 兩類不確定度來源，其中 A 類分量為檢定結(jié)果（即被檢露點儀修正值 d ）的單次實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差 s （ x ）：

例如檢定露點溫度 10 ℃ 時（ d s =0.1 ），測量結(jié)果列表如下：

序號	標(biāo)準(zhǔn)露點儀 Tsi( ℃ )	被檢露點儀 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 次重復(fù)測量，故自由度為： n = 11-1 = 10

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