JZG-Ⅱ型数字式光干涉甲烷测定器检定装置的不确定度评定

吴华建（中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆　400037）

JZG-Ⅱ型数字式光干涉甲烷测定器检定装置的不确定度评定

吴华建
（中煤科工集团重庆研究院有限公司,重庆400037）

根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》和JJG1014-2008《数字式光干涉甲烷测定器检定仪检定规程》的要求, 对JZG-Ⅱ型光干涉甲烷测定器检定装置测量不确定度的评定与表示方法进行了介绍,并运用合成标准不确定度算法，对最大量程点7500Pa和75.00kPa的测试数据进行了评定，对于光干涉甲烷测定器检定装置值量值传递提供重要的依据。其他计量检定机构在进行不确定度评定时可以作为参考。

光干涉甲烷测定器检定装置；不确定度；计量检定；评定方法

光干涉甲烷测定器是煤矿安全生产必备的计量仪表。根据我国计量法规定，属于安全防护、环境监测的计量器具，必须定期进行强制性检定。检定光干涉甲烷测定器所使用的检定装置的不确定度，对于光干涉甲烷测定器量值的统一和量值传递的准确、可靠，是尤为重要的一个因素。

JZG-Ⅱ型光干涉甲烷测定器检定装置（以下简称装置），是目前为止全国各地煤矿仪器仪表计量机构应用较为广泛的一种装置。本文通过在规程规定的检定条件下，通过建立测量过程的数学模型，运用简化数值法对其标准不确定度进行评定，并计算合成不确定度。下面以国家矿山安全计量站标准检定装置为例，对其不确定度评定进行介绍。

1　JZG-Ⅱ/7500型光干涉甲烷测定器检定装置的不确定度评定

1.1测量方法

依据JJG1014-2008《数字式光干涉甲烷测定器检定仪检定规程》，采用压力比较法，用量程为(0.0000～40.0000)kPa，相对扩展不确定度U=0.0003kPa，k=2的数字压力计与数字式光干涉甲烷测定器检定装置相连，用加压泵同时加压。取10次测量的平均值作为测量结果，温度、湿度及大气压力影响可忽略不计。

1.2数学模型

1.3不确定度来源和不确定度分量的评定

采用B类方法评定。数字压力计仪器的分辨率为0.0001kPa，则不确定度区间半宽为0.00005kPa，设为均匀分布，取，则：

采用B类方法评定。由校准证书中9.9917kPa的点引入的扩展不确定度U=0.0003kPa，取k=2，则：

（2）由数字式光干涉甲烷测定器检定装置分辨力引起的标准不确定度。

该装置的分辨率为1Pa，则不确定度区间半宽为0.5Pa，k=2，则：（3）示值重复性引入的标准不确定度。示值重复性导致的不确定度，用A类方法评定。采用JJG1014-2008《数字式光干涉甲烷测定器检定仪检定规程》规定的测试方法，将数字压力计与数字式光干涉甲烷测定器检定装置相连，用加压泵同时加压，在最大压力点7500Pa读取仪器稳定示值，每点做10次，取其算术平均值为仪器的示值。10次测量结果见表1：

表1

用贝塞尔公式计算得到单次测量值的实验标准偏差，做为示值重复性的不确定度：

确定扩展标准不确定度：

取包含因子k=2，则分辨率为1Pa的数字式光干涉甲烷测定器检定装置校准值的扩展不确定度为：

所以，被检定的数字式光干涉甲烷测定器检定装置的校准值的扩展不确定度为：

2　JZG-Ⅱ/75000型光干涉甲烷测定器检定装置的不确定度评定

2.1测量方法

依据JJG1014-2008《数字式光干涉甲烷测定器检定仪检定规程》，采用压力比较法，用量程为(0.000～160.000)kPa，相对扩展不确定度U=0.002kPa，k=2的数字压力计与数字式光干涉甲烷测定器检定装置相连，用加压泵同时加压。取10次测量的平均值作为测量结果，温度、湿度及大气压力影响可忽略不计。

2.2数学模型

2.3不确定度来源和不确定度分量的评定

数字压力计，采用B类方法评定。数字压力计仪器的分辨率为0.001kPa，则不确定度区间半宽为0.0005kPa，设为均匀分布，取，则：

数字压力计，采用B类方法评定。由校准证书中60.142kPa的点引入的扩展不确定度U=0.0002kPa，取k=2，则：

3）合成标准不确定度。

（2）由数字式光干涉甲烷测定器检定装置分辨力引起的标准不确定度。

该装置的分辨率为0.01kPa，则不确定度区间半宽为0.005kPa，k=2，则：

（3）示值重复性引入的标准不确定度。示值重复性导致的不确定度，用A类方法评定。采用JJG1014-2008《数字式光干涉甲烷测定器检定仪检定规程》规定的测试方法，将数字压力计与数字式光干涉甲烷测定器检定装置相连，用加压泵同时加压，在最大压力点7500Pa读取仪器稳定示值，每点做10次，取其算术平均值为仪器的示值。10次测量结果见表2：

表2

用贝塞尔公式计算得到单次测量值的实验标准偏差，做为示值重复性的不确定度：

确定扩展标准不确定度：

取包含因子k=2，则分辨率为0.01kPa的数字式光干涉甲烷测定器检定装置校准值的扩展不确定度为：

所以，被检定的数字式光干涉甲烷测定器检定装置的校准值的扩展不确定度为：

3　其他计量机构对该装置进行不确定度评定时的注意事项

其他计量机构在进行该装置不确定度评定时，应注意示值重复性引入的标准不确定度，应用等级较高的压力标准器与数字式光干涉甲烷测定器检定装置相连进行测试，数据如实记录。