一、概述
1.测量依据
JJG880-2006《浊度计》计量检定规程。
2.被测对象
分辨力为0.1NTU的浊度计。
3.测量标准
水质浊度标准溶液400NTU,扩展不确定度为3%,k=2。
5mL大肚移液管(A级),其最大允许误差为±0.015mL。
100mL容量瓶(A级),其最大允许误差为±0.10mL。
二、数学模型
(1)
式中:Δ——示值相对误差;——浊度标准溶液测量平均值;Ts——配置的标准溶液标称值。
三、方差和传播系数
(2)
式中:
检定一台2100P型浊度计,以16NTU标准溶液为检定点,测量3次,浊度计的示值如表1所示。
<CTSM> 表1 浊度计示值</CTSM>
四、各种不确定度分量的分析计算
1.不确定度分析计算
输入量的标准不确定度
主要来源于测量重复性。在20NTU量程范围内以16NTU标准溶液为例,在重复性条件下连续测量10次,得到如表2所示的数值。
<CTSM> 表2 测量数据</CTSM>
s=0.23,因实际检定中以重复测量3次得平均值为测量结果,所以
2.输入量Ts的标准不确定度u(Ts)的评定
检定用的标准溶液的不确定度由以下两部分组成:
(1)原水质浊度标准溶液的相对不确定度
其定值相对扩展不确定度为3%(k=2),其相对不确定度
(2)稀释标准溶液过程中引入的标准不确定度
稀释过程:用移液管准确的吸取400NTU水质浊度标准溶液4mL,置于100mL容量瓶中,用无浊度水定容至刻度,制成16NTU检定用的标准溶液。
①移液管和容量瓶的校准引入的不确定度
依据JJG196-2006《常用玻璃量器》检定规程,在20℃时大肚移液管(A级)得最大允许误差为±0.015mL,即分散区间的半宽度为a=0.015mL;容量瓶(A级)得最大允许误差为±0.10mL,即分散区间的半宽度为a=0.10mL。在此区间都可以服从三角分布()。
则移液管引入的不确定度
容量瓶引入的不确定度为
②温度效应引入的不确定度
实验室的温度在±2℃之间变动。该影响引入的不确定度可通过估算该温度范围和体积膨胀系数来计算。综合溶液和容器的体积膨胀,取水的体积膨胀系数约2.1×10-4/℃。在此区间都可以服从矩形分布()。
移液管引入的不确定度
容量瓶引入的不确定度为
③稀释标准溶液过程中引入的标准不确定度的合成
移液管引入的不确定度合成为
容量瓶引入的不确定度合成为
稀释标准溶液过程中引入的标准不确定度
(3)输入量Ts的标准不确定度u(Ts)的合成
u(Ts)=urel(Ts)×16=0.24NTU
四、合成标准不确定度的计算
输入量与Ts彼此独立互不相关,所以合成标准不确定度
五、扩展不确定的计算
U=k×u(Δ)=3.2%(k=2)
六、测量不确定度的报告与表示
浊度计量程为20NTU,检定点16NTU的相对示值误差为Δ=3.2%。
扩展不确定度为U=3.2%(k=2)
JJG880-2006《浊度计》计量检定规程5.4规定,仪器的示值相对误差应不大于±10%。
被检仪器的扩展不确定度(k=2)与仪器的最大允许误差之比小于1/3(U/MPEV<1/3)。因此给出检定结论时可以忽略测量不确定度的影响,检定结论是可靠的。