不确定度计算.doc

空气自动监测法测定二氧化硫标准气体
测量不确定度的评定
曹骞周能芹
东台市环境监测站东台 224200
摘要:本文根据测量不确定度理论,对空气自动监测法测定二氧化硫标准气体过程中的测量不确定度进行分析,并通过计算得出扩展不确定度。
关键词:测量不确定度空气自动监测二氧化硫
1 概述及分析过程
本文采用紫外荧光法测定二氧化硫。其原理是基于紫外灯发出的紫外光(190—230nm)通过214nm的滤光片,激发二氧化硫分子使其处于激发态,在二氧化硫分子从激发态衰减返回基态时产生荧光(240—242nm),荧光强度由一个带着滤光片的光电倍增管测得。
本文采用的测量仪器为美国API公司生产的API MODEL 100E 二氧化硫分析仪、API MODEL 700型多气体质量流量校准仪、API MODEL 701型零空气系统。标准气体采用国家标准物质研究中心生产的二氧化硫/氮气标准气体。标准样品气采用国家环保总局标样所生产的二氧化硫/氮气标准气体。
分析过程如下:
,检查和设置仪器的零点。
(μmol/mol)的标准气体进行稀释,产生浓度为满量程80%的标准气,对二氧化硫测定仪进行校准,待仪器响应稳定后,将该响应值为Cf(本文中该响应值为400ppb,[注:ppb为仪器的读数单位,下同])。
产生标准气的浓度由以下公式计算得到:
(公式1)
式中:Cf—拟配置所需的标准气浓度,ppb;
Ci—标准气体浓度,μmol/mol。
、二氧化硫测定仪、动态校准仪参数设置不变,将标准气体更换为标准样品气体。按以上公式使待测试的标准样品气体产生浓度为满量程80%的样品气,使用二氧化硫测试仪进行测试,待仪器响应稳定后,将该响应值记录下来,为C2(ppb)。
。
(公式2)
式中:Cx—待测标准样品气体浓度,μmol/mol;
Cf—稀释后标准气体浓度,ppb;
Ci—标准气体浓度,μmol/mol;
C2—待测标准样品气体稀释后在二氧化硫测试仪上的浓度读数,ppb。
,记录并计算测试结果。
2 不确定度评定
不确定度分量的组成
A类不确定度
本次测定对标准气体进行6次测定,其测量不确定度来源于X1……X6,不确定度的主要来源取决于的测量标准差,为A类不确定度,采用A类评定。
B类不确定度
由已知浓度的标准气体产生400ppb(Cf)的标准气体,以及测定未知浓度气体所读测值C2时,其气体稀释公式详见公式1,其过程中产生的不确定度为标准气体的不确定度以及零气源、质量流量校准仪等仪器设备本身精度引起的不确定度,为B类不确定度,采用B类评定。
A类标准不确定度评定
实验标准差的计算公式为:
A类不确定度的计算公式为:
A类相对不确定度的计算公式为:
表1 仪器测量示值及换算后标准样品测值表
测量序号
仪器示值C2
换算后标准样品测值Cx
1


2


3


4


5


6
251.