酸度計(jì)示值誤差的測(cè)定不確度

唐先麗

（濮陽(yáng)市質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心，河南 濮陽(yáng)457000）

0 概述

1）測(cè)量依據(jù)：JJG119-2005《實(shí)驗(yàn)室pH（酸度）計(jì)檢定規(guī)程》

2）環(huán)境條件：溫度（23±10）℃，相對(duì)濕度≤85%

3）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：pHC——1C型酸度計(jì)檢定儀。

4）被測(cè)對(duì)象：酸度計(jì)

5）測(cè)量過(guò)程：采用直接比較法進(jìn)行檢定,即用規(guī)程規(guī)定的直流電位差計(jì)、pH計(jì)檢定儀作為標(biāo)準(zhǔn)器,檢定的環(huán)境溫度為（23±10）℃。檢定時(shí)用電位差計(jì)、pH計(jì)檢定儀或標(biāo)準(zhǔn)溶液值向被檢pH計(jì) （簡(jiǎn)稱(chēng)電計(jì)）輸入一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào),在電計(jì)上讀取示值。

6）評(píng)定結(jié)果使用：在符合上述條件下的測(cè)量結(jié)果，可直接使用本不確定度的評(píng)定結(jié)果。

1 數(shù)學(xué)模型

式中：d——示值誤差；

pH——被檢電計(jì)示值；

pHs——標(biāo)準(zhǔn)值

1.1 電計(jì)測(cè)量結(jié)果不確定度不確定度評(píng)定

1.1.1 輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定

1）輸入量pH的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（pH）的評(píng)定

輸入量pH的不確定度來(lái)源主要是酸度計(jì)的測(cè)量不重復(fù)性，可通過(guò)連續(xù)測(cè)量得到測(cè)量列，采用A類(lèi)方法進(jìn)行評(píng)定。

對(duì)一臺(tái)0.01級(jí)的酸度計(jì)，用pH計(jì)檢定儀向pH計(jì)輸入7pH的信號(hào)，連續(xù)測(cè)量 10次，得到測(cè)量列為7.01，7.00，7.00，7.01，7.01，7.02，7.01，7.00，7.00，7.01 pH

其自由度：v1=10-1=9

2)輸入量pHs的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（pHs）的評(píng)定

本裝置中pH計(jì)檢定儀的級(jí)別為0.0006級(jí)，既最大誤差不大于0.0006 pH按均勻分布考慮,k=√3，屬B類(lèi)不確定度

可以認(rèn)為pH計(jì)檢定儀的不確定度可靠，則其自由度：v2=∞

1.1.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

1）靈敏系數(shù)

數(shù)學(xué)模型 d＝pH－pHs

2）標(biāo)準(zhǔn)不確定匯總表見(jiàn)表1。

3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

輸入量pH與pHs彼此獨(dú)立不相關(guān)，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度可按下式得到。

4)合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度為

表1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表

1.1.3 擴(kuò)展不確定度的評(píng)定

取置信概率p=95%，按有效自由度veff=5，查t分布表得到

擴(kuò)展不確定度為 U95=t95（5）×uc=2.57×0.004=0.006pH

1.1.4 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示

pH（酸度）計(jì)的電計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為U95rel=0.006pH veff=5

1.2 配套檢定示值測(cè)量不確定度評(píng)定

1.2.1 配套檢定測(cè)量不確定度分量

1）標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（pHs）的計(jì)算：

pH標(biāo)準(zhǔn)溶液為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，U=0.01pH，k=3，

u（pHs）=U/k=0.003 pH

自由度v1=50

2）檢定時(shí)重復(fù)測(cè)量的不確定度u（pH）的計(jì)算

對(duì)一臺(tái)0.01級(jí)的酸度計(jì)，在25℃時(shí)用B6標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)好定位，用B4標(biāo)準(zhǔn)溶液調(diào)好斜率，連續(xù)測(cè)量B9標(biāo)準(zhǔn)溶液10次，得到測(cè)量列為9.18 9.17 9.16 9.17 9.18 9.19 9.18 9.17 9.17 9.18pH

1.2.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度

1.2.3 配套檢定測(cè)量結(jié)果擴(kuò)展不確定度

取置信概率p=95%，按有效自由度veff=5，查t分布表得到

擴(kuò)展不確定度為 U95=t95（5）×uc=2.57×0.004=0.01pH

1.2.4 測(cè)量不確定度的報(bào)告與表示

pH（酸度）計(jì)的電計(jì)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為