JZG-Ⅱ型數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置的不確定度評定

吳華建（中煤科工集團重慶研究院有限公司,重慶　400037）

JZG-Ⅱ型數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置的不確定度評定

吳華建
（中煤科工集團重慶研究院有限公司,重慶400037）

根據(jù)JJF1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》和JJG1014-2008《數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定儀檢定規(guī)程》的要求, 對JZG-Ⅱ型光干涉甲烷測定器檢定裝置測量不確定度的評定與表示方法進行了介紹,并運用合成標(biāo)準不確定度算法，對最大量程點7500Pa和75.00kPa的測試數(shù)據(jù)進行了評定，對于光干涉甲烷測定器檢定裝置值量值傳遞提供重要的依據(jù)。其他計量檢定機構(gòu)在進行不確定度評定時可以作為參考。

光干涉甲烷測定器檢定裝置；不確定度；計量檢定；評定方法

光干涉甲烷測定器是煤礦安全生產(chǎn)必備的計量儀表。根據(jù)我國計量法規(guī)定，屬于安全防護、環(huán)境監(jiān)測的計量器具，必須定期進行強制性檢定。檢定光干涉甲烷測定器所使用的檢定裝置的不確定度，對于光干涉甲烷測定器量值的統(tǒng)一和量值傳遞的準確、可靠，是尤為重要的一個因素。

JZG-Ⅱ型光干涉甲烷測定器檢定裝置（以下簡稱裝置），是目前為止全國各地煤礦儀器儀表計量機構(gòu)應(yīng)用較為廣泛的一種裝置。本文通過在規(guī)程規(guī)定的檢定條件下，通過建立測量過程的數(shù)學(xué)模型，運用簡化數(shù)值法對其標(biāo)準不確定度進行評定，并計算合成不確定度。下面以國家礦山安全計量站標(biāo)準檢定裝置為例，對其不確定度評定進行介紹。

1　JZG-Ⅱ/7500型光干涉甲烷測定器檢定裝置的不確定度評定

1.1測量方法

依據(jù)JJG1014-2008《數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定儀檢定規(guī)程》，采用壓力比較法，用量程為(0.0000～40.0000)kPa，相對擴展不確定度U=0.0003kPa，k=2的數(shù)字壓力計與數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置相連，用加壓泵同時加壓。取10次測量的平均值作為測量結(jié)果，溫度、濕度及大氣壓力影響可忽略不計。

1.2數(shù)學(xué)模型

1.3不確定度來源和不確定度分量的評定

采用B類方法評定。數(shù)字壓力計儀器的分辨率為0.0001kPa，則不確定度區(qū)間半寬為0.00005kPa，設(shè)為均勻分布，取，則：

采用B類方法評定。由校準證書中9.9917kPa的點引入的擴展不確定度U=0.0003kPa，取k=2，則：

（2）由數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置分辨力引起的標(biāo)準不確定度。

該裝置的分辨率為1Pa，則不確定度區(qū)間半寬為0.5Pa，k=2，則：（3）示值重復(fù)性引入的標(biāo)準不確定度。示值重復(fù)性導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評定。采用JJG1014-2008《數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定儀檢定規(guī)程》規(guī)定的測試方法，將數(shù)字壓力計與數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置相連，用加壓泵同時加壓，在最大壓力點7500Pa讀取儀器穩(wěn)定示值，每點做10次，取其算術(shù)平均值為儀器的示值。10次測量結(jié)果見表1：

表1

用貝塞爾公式計算得到單次測量值的實驗標(biāo)準偏差，做為示值重復(fù)性的不確定度：

確定擴展標(biāo)準不確定度：

取包含因子k=2，則分辨率為1Pa的數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置校準值的擴展不確定度為：

所以，被檢定的數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置的校準值的擴展不確定度為：

2　JZG-Ⅱ/75000型光干涉甲烷測定器檢定裝置的不確定度評定

2.1測量方法

依據(jù)JJG1014-2008《數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定儀檢定規(guī)程》，采用壓力比較法，用量程為(0.000～160.000)kPa，相對擴展不確定度U=0.002kPa，k=2的數(shù)字壓力計與數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置相連，用加壓泵同時加壓。取10次測量的平均值作為測量結(jié)果，溫度、濕度及大氣壓力影響可忽略不計。

2.2數(shù)學(xué)模型

2.3不確定度來源和不確定度分量的評定

數(shù)字壓力計，采用B類方法評定。數(shù)字壓力計儀器的分辨率為0.001kPa，則不確定度區(qū)間半寬為0.0005kPa，設(shè)為均勻分布，取，則：

數(shù)字壓力計，采用B類方法評定。由校準證書中60.142kPa的點引入的擴展不確定度U=0.0002kPa，取k=2，則：

3）合成標(biāo)準不確定度。

（2）由數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置分辨力引起的標(biāo)準不確定度。

該裝置的分辨率為0.01kPa，則不確定度區(qū)間半寬為0.005kPa，k=2，則：

（3）示值重復(fù)性引入的標(biāo)準不確定度。示值重復(fù)性導(dǎo)致的不確定度，用A類方法評定。采用JJG1014-2008《數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定儀檢定規(guī)程》規(guī)定的測試方法，將數(shù)字壓力計與數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置相連，用加壓泵同時加壓，在最大壓力點7500Pa讀取儀器穩(wěn)定示值，每點做10次，取其算術(shù)平均值為儀器的示值。10次測量結(jié)果見表2：

表2

用貝塞爾公式計算得到單次測量值的實驗標(biāo)準偏差，做為示值重復(fù)性的不確定度：

確定擴展標(biāo)準不確定度：

取包含因子k=2，則分辨率為0.01kPa的數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置校準值的擴展不確定度為：

所以，被檢定的數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置的校準值的擴展不確定度為：

3　其他計量機構(gòu)對該裝置進行不確定度評定時的注意事項

其他計量機構(gòu)在進行該裝置不確定度評定時，應(yīng)注意示值重復(fù)性引入的標(biāo)準不確定度，應(yīng)用等級較高的壓力標(biāo)準器與數(shù)字式光干涉甲烷測定器檢定裝置相連進行測試，數(shù)據(jù)如實記錄。