实验室pH(酸度)计测量结果的不确定度评定

实验室pH(酸度)计测量结果的不确定度评定



一、概述
    1.测量依据
    JJG119-2005《实验室pH(酸度)计》检定规程。
    2.环境条件
    温度:(23±10)℃，相对湿度:≤85%。
    3.测量标准
    酸度计检定仪，不预热时最大允许误差为
    ±0.002pH。
    4.被测对象
    酸度计，0.01级。
    5.测量过程
    用酸度计检定仪作为测量标准，采用直接比较法对电计进行测量。
    6.评定结果的使用
    符合上述条件的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
   
二、数学模型
    ΔpH示值=pH示值-pH输入
    式中:ΔpH示值──电计示值误差；pH示值──电计示值；pH输入──检定仪向电计输入的标准信号。
   
三、输入量的标准不确定度评定
    1.输入量pH示值的标准不确定度u(pH示值)的评定
    输入量pH示值的不确定度来源主要是电计的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
    选一台性能稳定的酸度计，温度补偿器置25℃，向其输入pH等电位值+3pH单位的信号，记录电计示值。连续测量10次，得到的结果为10.01、10.00、10.01、10.01、10.00、10.00、10.01、10.01、10.01、10.01。
    单次实验标准差为
   
    检定时重复测量的不确定度为u(pH示值)=0.005pH
    2.输入量pH输入的标准不确定度u(pH输入)的评定
    输入量pH输入的不确定度主要来源于酸度计检定仪，可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定，因此采用B类方法进行评定。酸度计检定仪说明书给出:不经预热时，最大允许误差为±0.002pH，按均匀分布，则其标准不确定度为
   
   
四、合成标准不确定度的评定
    输入量pH示值与pH输入彼此独立不相关，所以合成标准不确定度:
   
五、扩展不确定度的评定
    取k=2，则扩展不确定度U=0.005×2=0.01pH
   
六、测量不确定度的报告与表示
    电计示值误差测量结果的扩展不确定度为
    U=0.01pH(k=2)
    作者单位【内蒙古乌海市产品质量计量检测所】
   
小知识  测量不确定度的定义
    表征合理地赋予被测量之值的分散性，与测量结果相联系的参数。
    注:1.此参数可以是诸如标准偏差或其倍数，或说明了置信水准的区间的半宽度。
    2.测量不确定度由多个分量组成。其中一些分量可用测量列结果的统计分布估算，并用实验标准偏差表征。另一些分量则可用基于经验或其他信息的假定概率分布估算，也可用标准偏差表征。
    3.测量结果应理解为被测量之值的最佳估计，而所有的不确定度分量均贡献给了分散性，包括那些由系统效应引起的(如，与修正值和参考测量标准有关的)分量。