酸度計電計示值誤差測量結果的不確定度評定

俞鋒

摘要：隨著經濟的發展，環境化工行業中酸度計的使用越來越廣泛，越來越重要。因此酸度計的校準要求越來越重要，酸度計的電計示值誤差測量結果的不確定度評定也越來越被重視。本文就酸度計的電計示值誤差測量結果的不確定度進行了分析和評定。

關鍵詞：實驗室pH（酸度）計：不確定度

1 概述

1.1 測量方法：依據JJG119-2005《實驗室pH（酸度）計》國家計量檢定規程。

1.2 環境條件：溫度（23±10）℃；相對濕度≤85%。

1.3 測量標準：智能化酸度計檢定儀，測量范圍[（0.0000～±18.4512）pH、（-999.999～

999.999）mV]，準確度等級：0.0006級。

1.4 被測對象：酸度計。

1.5 測量過程：

采用直接比較法進行檢定，即將pH計檢定儀與被測對象正確連接起來，首先進行定位，然后分別輸入不同的pH值，從而計算出儀器示值與輸入標準值之差為電計的示值誤差。

1.6 評定結果的使用：

在符合上述條件下的測量結果，一般可直接使用本不確定度的評定結果。

2 測量模型

d =pH-pHs

式中：d ——示值誤差；

pH——被檢電計示值；

pHs——pH計檢定儀示值。

3 輸入量的標準不確定度的評定

3.1 標準儀器引起的標準不確定度u（pHs）的評定

以pH計檢定儀為標準器時，接儀器說明書規定pH計準確度（允許誤差）為±0.002，考慮為均勻分布，則其標準不確定度為：

u（pHs）= =0.001

估計 =0.1

適用于0.01級及其以下的pH計檢定。

3.2 檢定時重復測量的不確定度u（pH1）和儀器示值分辨率引入的不確定度u（pH2）的評定

a）1.1選0.1級的酸度計在10pH值上測量10次，得到測量列：

10.0 10.1 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0 10.0

pH計的重復性測量不確定度u（pH）可按貝塞爾公式計算：

則單次測量實驗標準差：s = =0.05

該值可利用電計示值重復性檢定的結果，按pH計規程，重復測量2次，代入上式計算標準差，實際測量時，應使用實測數據，u（pH）應用平均值的標準差，它由單次測量標準差s計算。

U（pH1）= = =0.04

1.2 被檢PH計示值分辨率引入的標準不確定度u（pH2）：

采用B 類評定方法進行評定。pH計的讀數分辨力為0.1pH，其分辨力可能導致的最大示值誤差的絕對值為0.05pH，估計其為均勻分布，則由分辨力引入的標準不確定度為：

0.03

b）1.1選0.01級的酸度計在10pH值上測量10次，得到測量列：

10.00 10.01 10.00 10.01 10.00 10.00 10.00 10.00 10.00 10.01

pH計的重復性測量不確定度u（pH）可按貝塞爾公式計算：

則單次測量實驗標準差：s = =0.01

該值可利用電計示值重復性檢定的結果，按pH計規程，重復測量2次，代入上式計算標準差，實測量時，應使用實測數據，u（pH）應用平均值的標準差，它由單次測量標準差s計算。

u（pH1）= = =0.007

1.2 被檢PH計示值分辨率引入的標準不確定度u（pH2）：

采用B 類評定方法進行評定。pH計的讀數分辨力為0.01pH，其分辨力可能導致的最大示值誤差的絕對值為0.005pH，估計其為均勻分布，則由分辨力引入的標準不確定度為：

0.003

4 合成不確定度的評定

4.1 各不確定度分量匯總及計算表

PH計的重復性u（pH1）和PH計示值分辨率引入的標準不確定度u（pH2）兩者取大值為u（pH）

4.2 合成標準不確定度的計算

由于各不確定度分量之間相互獨立，因此可得：

u2（d）=[ u（pHs）]2+[ u（pH）]2

故 u（d）=

0.1級：合成標準不確定度u（d）=0.02；

0.01級：合成標準不確定度u（d）=0.004；

5 擴展不確定度的評定

取k=2，則擴展不確定為：

U= k·uc=0.1pH （0.1級）

U=k·uc=0.01pH （0.01級）

6 測量不確定度的報告

電計示值誤差測量結果的擴展不確定度：

U=0.1pH k=2 （0.1級）

U=0.01pH k=2 （0.01級）

參考文獻

[1]修宏宇 JJG119-2005《實驗室pH（酸度）計》檢定規程 中國計量出版社 2006年

[2]丁躍清 鄧媛芳JJF1033-2016《計量標準考核規范》中國質檢出版社 2016年

[3]葉德培 趙峰等JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》中國質檢出版社2013年

（作者單位：桐鄉市計量檢定測試所）