尘埃粒子计数器校准和测量能力的评定
2022-06-09
袁利根 YUAN Li-gen；赵艳 ZHAO Yan
（安徽省计量科学研究院，合肥 230051）
（Anhui Institute of Metrology，Hefei 230051，China）
摘要：依据尘埃粒子计数器不同的校准流量点，选取不同的计量标准设备分别进行不确定度的分析与评估，并最终给出评估的结果。
Abstract： According to different calibrated flow point of optical particle counter， this paper selects different measurement standard equipments for the analysis and evaluation of uncertainty， and finally gives the assessment results.
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关键词 ：尘埃粒子计数器；标准不确定度；测量能力
Key words： optical particle counter；standard uncertainty；measurement capability
中图分类号：TH724 文献标识码：A文章编号：1006-4311（2015）25-0229-02
作者简介：袁利根（1965-），男，安徽庐江人，所长，工程师，研究方向为流量计量与发展；赵艳（1981-），女，安徽寿县人，业务主管，工程师，研究方向为流量计量。
1 概述
随着尘埃离子计数器被环保、医药、化学等领域的广泛使用，对其使用流量点的校准也显得尤为重要，而校准流量的不确定度评估的好坏直接影响着最终的示值结果，本文结合平时的实践经验，依据校准规范，给出了合理的不确定度的分析与评估。
1.1 测量依据
JJF1190-2008《尘埃粒子计数器校准规范》。
1.2 计量标准
主要计量标准设备便携式气体、粉尘、烟尘采样仪校验装置一套，此外还有附属配套设备如下：
①空盒气压表一个，测量范围（800～1604）hPa；
②水银温度计一支，测量范围（0～50）℃。
1.3 被测对象
采样流量为2.83，28.3，50，100L/min的尘埃粒子计数器。
1.4 测量方法
按JJF1190-2008《尘埃粒子计数器校准规范》，将标准装置接在尘埃粒子计数器的进气口上，接管尽可能短。开机，开采样泵，尘埃粒子计数器进入正常工作状态后，调整仪器流量至其设定值，重复测定流量三次。
2 尘埃粒子计数器测量不确定度的评估
2.1 数学模型
被检尘埃粒子计数器采样流量示值误差计算公式为：
2.3 标准不确定度的评估
2.3.1 尘埃粒子计数器采样流量的设定值Q0的标准不确定度u（Q0）
尘埃粒子计数器采样流量的设定值Q0的标准不确定度u（Q0）主要是由尘埃粒子计数器采样流量进行重复性测量引入的，用A类标准不确定度表示。
选择一台采样流量为2.83L/min的尘埃粒子计数器，重复测量3次，得到数据（L/min）：2.823，2.847，2.832。
2.4 合成标准不确定度
2.4.1 灵敏系数
2.4.2 主要标准不确定度的汇总
由上面分析可知采样流量的测量不确定度的来源可分为两类即流量测量的重复性和标准装置，分类汇总如表1所示。
2.4.3 合成标准不确定度的计算
以上2项标准不确定度分量是互不相关的，所以合成标准不确定度为：
2.5 扩展不确定度
P＝95％时，取包含因子k=2，则采样流量的扩展不确定度为：U（δQ）=kuc（δQ）=1.3%，k=2。
2.6 采样流量为28.3 L/min的尘埃粒子计数器的采样流量的测量不确定度评估
选择一台采样流量为28.3L/min的尘埃粒子计数器，依上述方法同样进行重复性测量，即采样流量的设定值Q0为28.3L/min，而采样流量的实际测量平均值Q平均示值为27.00L/min。从而得到采样流量的设定值Q0的标准不确定度u（Q0）为0.0376L/min。
便携式气体、粉尘、烟尘采样仪校验装置校准证书中给出该装置在2.83L/min的流量点下的相对扩展不确定度为Urel=0.46%，k=2，所以
从而合成标准不确定度uc（δQ）为0.278%，扩展不确定度为U（δQ）=kuc（δQ）=0.56%，k=2。
2.7 采样流量为50L/min的尘埃粒子计数器的采样流量的测量不确定度评估
3 校准和测量能力（CMC）
综合以上测量不确定度的评估，该项目的CMC见表2所示。
4 结束语
以上是对尘埃粒子技术器使用流量的校准和测量能力的评定，可为从事此类专业的同仁提供参考，对于使用不同计量标准设备进行此类校准的，可依据本文中标准装置不确定度的评定进行分析。
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参考文献：
[1]JJF1190-2008，尘埃粒子计数器校准规范[S].
[2]倪育才.实用测量不确定度评定[M].三版.中国计量出版社.
[3]屠怡文，于彩霞.尘埃粒子计数器校准方法的研究[J].机电信息，2004（24）.