酸度计电计示值误差和示值总误差测量不确定度的评定

A、电计示值误差测量结果的不确定度评定：

（一）、测量过程简述

1、测量依据：JJG119-2005  实验室pH（酸度）计检定规程

2、测量环境条件：温度  （10-40）℃  相对湿度≤85%

3、测量标准：pH检定仪

4、被测对象：酸度计

5、测量方法：采用直接比较法，即把pH检定仪与被测对象正确连接起来，首先进行定位，然后分别输入不同的pH值，从而计算出仪器示值与输入标准值之差为电计的示值误差。

6、评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

（二）、数学模型：

                  =-  

式中：  ——被检电计示值

    ——示值误差

——pH计检定仪示值

（三）、各输入量的标准不确定度分量的评定：

1、 标准仪器引起的不确定度

 以pH计检定仪为标准器时，按仪器说明书规定pH计准确度（允许误差）为±0.002 pH ，考虑为均匀分布，则其标准不确定度为： =0.002/=0.001 pH

估计为0.10，则自由度为=50

适用于0.01级及其以下的pH计检定。

2、 检定时重复测量的不确定度的计算

pH计的电计示值重复性测量不确定度，可按贝塞尔公式计算：

则单次测量实验标准差； ==0.05

该值可利用电计示值重复性检定的结果，按pH计规程规定，重复测量6次，代入上式计算标准差，实际检定时，应使用实测数据，应用平均值的标准差，它由单次测量标准差计算。                 = ==0.02  

的自由度= 6–1=5

表1-1对不同级别的pH计计算                          

1、灵敏度系数

数学模型：

                  =-  

式中：  ——被检电计示值

    ——示值误差

——pH计检定仪示值

2.各不确定度分量汇总及计算表

表1-2   各不确定度分量汇总及计算表

=[]2+[]2

故=

0.1级：    合成标准不确定度为0.02 pH

0.01级：   合成标准不确定度为0.004 pH

4、有效自由度

 ===5 

被检仪器级别为0.1和0.01级的有效自由度都为5

取置信概率p=９５%有效自由度＝５，查t分布表得到2.57

扩展不确定度为： =0.05（pH）   （0.1级）

                          =0.01（pH）   （0.01级）

（五）、测量不确定度的报告

电计示值误差测量结果的扩展不确定度：

0.05（pH）     = 5    （0.1级）

0.01（pH）     = 5   （0.01级）

 B、示值总误差测量结果的不确定度评定：

（一）、测量过程简述

1、测量依据：JJG119-2005    实验室pH（酸度）计检定规程

2、测量环境条件：温度  （13-38）℃  相对湿度≤85%

3、测量标准： pH标准物质

4、被测对象：酸度计

5、测量方法：仪器示值总误差检定采用标准溶液测量法，即用一种标准溶液校准仪器后，测量另一种标准溶液的pH值，将测量值与标准溶液的标准值进行比较，即可得出仪器的示值总误差

6、评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。

（二）、数学模型：

=- 

  影响测量不确定度的因素主要有标准溶液的不确定度和检定测量的重复性，此外，根据示值误差检定方法的特点，还应考虑液接界电势的误差，即液接界电势随pH的变化，此项也可以认为是测量方法的不确定度。这样被检仪器示值可改写为：

=--

式中： ——仪器示值总误差

——被检仪器示值

——标准溶液的标准值

——液接界电势的影响量

（三）、各输入量的标准不确定度分量的评定：

1、标准溶液引起的不确定度，从标准溶液的证书可查到二级标准溶液的扩展不确定度为0.01 ( 置信水准为99.7% )则标准溶液的不确定度=0.01/3=0.003。其自由度可以认为是  

2、液接界电势的不确定度可查pH在3—10范围内，液接界电势的最大变化为 0.01 按均匀分布考虑，其标准不确定度为0.01/=0.006  标准溶液的不确定度和液接界电势不确定度经反复测定验证很可靠,其自由度可以认为是

3、仪器示值测量重复性引起的不确定度，该值可利用仪

器示值重复性检定结果，以规程规定的此项允许误差来估计 

对不同级别的pH计，计算出不同级别的 

表1-3   计算不同级别的                       

1、灵敏度系数：

=--

式中： ——仪器示值总误差

——被检仪器示值

——标准溶液的标准值

——液接界电势的影响量

2、各不确定度分量汇总及计算表

表1-4  各不确定度分量汇总及计算表

=[]2+[]2+[]2

=

0.1级：   合成标准不确定度为0.02 pH

0.01级：   合成标准不确定度为0.008 pH

4、有效自由度：

    被检仪器级别为0.1级的有效自由度为：

==5

被检仪器级别为0.01级的有效自由度为：

==80≈50

取置信概率p=９５%有效自由度＝５，查t分布表得到2.57

有效自由度＝50，查t分布表得到2.01

扩展不确定度为： =0.05（pH）   （0.1级）

                       =0.02（pH）   （0.01级）

（五）、测量不确定度的报告    

示值总误差测量结果的扩展不确定度：

    0.05（pH）     5  （0.1级）

0.02（pH）       50  （0.01级）