露點(diǎn)儀檢定不確定度分析

露點(diǎn)儀檢定不確定度分析

露點(diǎn)儀檢定方法主要有兩種，一是用標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)態(tài)濕度發(fā)生器直接檢定露點(diǎn)儀；二是用標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀配以動(dòng)態(tài)濕度發(fā)生器比對(duì)檢定露點(diǎn)儀。其中第二種方法目前使用較多， 另外此檢定方法的測(cè)量不確定度分析中需要考慮的不確定度分量比較齊全，所以下面就以一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀檢定二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀的不確定度分析為例，進(jìn)行不 確定度分析介紹。

    一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)濕度裝置由一套一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀及一臺(tái)動(dòng)態(tài)濕度發(fā)生器構(gòu)成。一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀作為標(biāo)準(zhǔn)器與被檢露點(diǎn)儀一起串聯(lián)在動(dòng)態(tài)濕度發(fā)生器的提供的恒濕氣路中，用比較法對(duì)被檢露點(diǎn)儀進(jìn)行檢定。

1. 數(shù)學(xué)模型

用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀檢定二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀，給出二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀檢定結(jié)果的計(jì)算公式為：

式中： d — 被檢露點(diǎn)儀的修正值

T — 被檢露點(diǎn)儀的顯示值

T s — 標(biāo)準(zhǔn)器的露點(diǎn)顯示值

d s — 標(biāo)準(zhǔn)器在該露點(diǎn)溫度上的分度修正值（標(biāo)準(zhǔn)器的檢定證書(shū)給出）

在實(shí)際檢定過(guò)程中，以下影響量也會(huì)對(duì)測(cè)量結(jié)果產(chǎn)生影響。（ 1 ）由于檢定濕度點(diǎn)不可能*控制在標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀證書(shū)給出的露點(diǎn)上，在使用標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀的分度修正值時(shí)有一定偏差，對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生影響 △ d 1 ；（ 2 ）由于從標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀到被檢露點(diǎn)儀這一段氣路中通過(guò)多個(gè)連接或軟管連接時(shí)的滲透作用，使氣流濕度產(chǎn)生差異，對(duì)測(cè)量值產(chǎn)生影響 △ T 1 ；（ 3 ）動(dòng)態(tài)濕度發(fā)生器產(chǎn)生的恒濕氣流有一 定的波動(dòng)度，而濕度標(biāo)準(zhǔn)器及被檢露點(diǎn)儀不能在同一瞬間讀數(shù)，同時(shí)由于它們的濕度響應(yīng)特性也不同，會(huì)對(duì)測(cè)量產(chǎn)生影響 △ T 2 ；（ 4 ）由于計(jì)算時(shí)末位取舍所產(chǎn)生的影響 △ T 3 。因此上式可細(xì)列為：

 上式即為一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀檢定二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)精密露點(diǎn)儀測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定的數(shù)學(xué)模型。求上式對(duì)各誤差源的偏導(dǎo)得出：

? d/ ? Ts = 1 ? d/ ? d s = 1 ? d/ ? T = -1

? d/ ? △ d 1 = 1 ? d/ ? △ T 1 = 1 ? d/ ? △ T 2 = 1 ? d/ ? △ T 3 = 1

上述不確定度分量之間不相關(guān)，可認(rèn)為是獨(dú)立的。所以根據(jù)檢定露點(diǎn)儀的數(shù)學(xué)模型和不確定度傳遞律，合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的表達(dá)式為：

u c 2 (d) = u(Ts) 2 + u(d s ) 2 + u(T) 2 + u( △ d 1 ) 2 + u( △ T 1 ) 2 + u( △ T 2 ) 2 + u( △ T 3 ) 2

2. 計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

（ 1 ）標(biāo)準(zhǔn)露點(diǎn)儀引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量 u(Ts)

1 ）該項(xiàng)中包含了 A 、 B 兩類(lèi)不確定度來(lái)源，其中 A 類(lèi)分量為檢定結(jié)果（即被檢露點(diǎn)儀修正值 d ）的單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差 s （ x ）：

例如檢定露點(diǎn)溫度 10 ℃ 時(shí)（ d s =0.1 ），測(cè)量結(jié)果列表如下：

u(Ts) 1 = s(d) 10 ℃ = 0.0137 ℃

11 次重復(fù)測(cè)量，故自由度為： n = 11-1 = 10