２０１５年第１０期 Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ＆Ｉｎｎｏｖａｔｉｏｎ Ｊ科技与创新 文章编号：２０９５—６８３５（２０１５）１０—００８３—０２ 可燃气体检测报警器数测量数值的不确定度分析 廖秉良 （湛江市质量计量监督检测所，广东湛江５２４０００） 摘要：针对可燃气体检测报警器数测量数值的不确定度展开了分析，结合具体的计算公式，系统地阐述和探讨了报警 器测量数值的不确定度，以期能为有关方面的工作提供有益的参考和借鉴。 关键词：可燃气体；报警器；测量不确定度；测量误差 中图分类号：ＴＨ８９；Ｘ９２４．４ 文献标识码：Ａ ＤＯＩ：１０．１５９１３￣．ｃｎｋｉ．ｋｊｙｃｘ．２０１５．１０．０８３ 不确定度是指由于存在测量误差，不能肯定被测量值的程 ． 度。而一切测量结果都不可避免地具有不确定度，所以，在我 辱 ｓ％吼． ㈩ 国实施ＧＵＭ《测量不确定度表示指南》，不仅是不同学科之间 从实际测量情况来看，在重复性条件下连续测量３次，以 交往的需要，也是全球市场经济发展的需要。基于此，本文分 该３次测量算术平均值为测量结果，则可得到： 析了可燃气体检测报警器数测量数值的不确定度，相信会对有 “（ ）： ：０．４３％ＬＥＬ． （５） 关方面工作提供一些帮助。 √３ １测量模型 表１ ｍ组实验标准差计算结果表（单位：％ＬＥＬ） 测量模型的公式为： 实验仪器 气体标准物质的浓度 △ｃ １００％． （１） １０．４％ＬＥＬ ４０＿２％ＬＥＬ ６０ ２％ＬＥＬ Ｒ １号仪器 １＝０．４８ ｓ２－０．７１ Ｓ３＝０．８８ 式（１）中：ＡＣ为仪器的示值误差； 为仪器示值的算术平均 ２号仪器 ｓ４＝０．７４ ｓＦ０＿８２ ｓ６￣－）．７０ 值；Ｃ０为通人仪器气体标准物质浓度；Ｒ为仪器的满量程。 ３号仪器 ，＝Ｏ．６７ ｓ８＝０．８８ ｓｏ＝０．８２ ２输入量的标准不确定度评定 ２．２输入量Ｇ的标准不确定度Ⅱ（Ｇ）的评定 ２．１输入量 的标准不确定度Ｕ（ ）的评定 输入量Ｃ０的不确定度主要来源于气体标准物质浓度定值 可燃气体检测报警器的测量重复性是输入量 不确定度的 的不确定度，可以根据证书中给出的定值不确定度来评定。因 根源，持续测量可得到测量列，采用Ａ类评定方法。 此，应采用Ｂ类方法做评定。 选取１台可燃气体检测报警器，选择体积分数为１０％的 气体标准物质是国家一级标准物质，其相对扩展不确定度 ＬＥＬ标准气体，连续测量１Ｏ次，得到测量列为１０％ＬＥＬ、 为口ｌ：１．Ｏ％，包含因子ｋ＝－２．相对标准不确定度 （ｃｏ）为： １０％ＬＥＬ、１０％ＬＥＬ、１１％ＬＥＬ、ｌＩ％ＬＥＬ、１０％ＬＥＬ、１０％ＬＥＬ、 气体标准物质浓度１： １０％ＬＥＬ、１０％ＬＥＬ和１ Ｉ％ＬＥＬ。 “（Ｃ）：——：—ｏ ａＩ １．ＯｘｌＯ－２— ｘ１０．４％：０．０５％ ＬＥＬ．算术平均值为： ｋ ２ 气体标准物质浓度２： ： Ｃ；：１０．３％ＬＥＬ． （２） “（ ）： 一１．０ｘ１０－２ Ｘ４０．２％０ｎ‘ 。 ．２０％ＬＥＬ． 单次实验标准差为： ｋ ２ 气体标准物质浓度３： 一１：、Ｖ／Ｉ 至～ 三 ｎ一１＿（ ：ｏ：ｕ．４叶ｏ。 Ｌ。。ｚｏ Ｌ１－ Ｉ，Ｌ． （＼ ／３） “（ｃ０）： ｋ＝ ：０．３０％ＬＥＬ 再任意选取２台同类型可燃气体检测报警器，每台分别使 ，其橱 角定度为 ２＝２．Ｏ％， 用３种标准气体在重复性条件下连续测量ｌ０次，得到９组测量 包含因子ｋ＝２．标准不确定度ｕ（ＣＯ）为： 列，每组测量列分别按上述方法计算得到实验标准差，如表１ 气体标准物质浓度１： 所示。 “（Ｃｏ）：了０＇２：—２．０ｘ１０２ ｘ１０．４％——一：合并样本标准差为： ０．ＩＯ％ＬＥＬ． 参考文献 ［２］项兴尧．电网谐波与无功综合动态补偿研究［Ｄ］．兰州：兰 ［１］陈广生．电解铝整流系统的谐波电流与无功功率［Ｊ］．科技 州理工大学，２０１４． 传播，２０１３（０１）：２６—２７． ［编辑：张思楠］ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｈａｒｍｏｎｉｃ Ｃｕｒｒｅｎｔ ｏｆ Ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ Ｓｙｓｔｅｍ ｏｆ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ Ａｌｕｍｉｎｕｍ ａｎｄ Ｒｅａｃｔｉｖｅ Ｐｏｗｅｒ Ｐｒｏｂｌｅｍ ＷａｎｇＷｅｉ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｅ ａｃｔｕａｌ ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ ｏｆ ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ，ｔｈｅ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｐｏｉｎｔ ｏｆ ｖｉｅｗ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｅｘａｍｐｌｅｓ ｏｆ ａｌｍｕｉｎｕｍ，ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ ａｎｄ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ｐｒｏｂｌｅｍｓ ｗｅｒｅ ｎａａｌｙｚｅｄ ｂｒｉｅｆｌｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｅｌｅｃｔｒｏｌｔｙｉｃ ａｌｕｍｉｎｕｍ；ｒｅｃｔｉｆｉｅｒ ｓｙｓｔｅｍ；ｈａｒｍｏｎｉｃ ｃｕｒｒｅｎｔ；ｒｅａｃｔｉｖｅ ｐｏｗｅｒ ・８３・ 科技与创新Ｉ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ ＴｅｃｈｎｏｌｏｇＹ＆ｌｎｎＯＶａｔｉｏｎ…… ． ……一．…… ………．一 …．… ．．． …… ……． 苦章 第。。１ ６ 气体标准物质浓度２： “（Ｃｏ）：＿０＇２：—２．０ｘｌ０４ｘ４０．２％—物质浓度１： ：０．４０％ＬＥＬ． ２ Ｕｃ（Ａｃ）＝√［ｃｌ・ （ ）］。＋［ｃ２．“（ｃ０）］ ＝ 气体标准物质浓度３： “（Ｃｏ）： 王：—２．０ｘｌＯ－２ｘ６０．２％—丽％ＬＥＬ：０．４４％ＬＥＬ． ：０．６０％ＬＥＬ． 物质浓度２： 稀释装置采用某公司生产的多组分动态配气系统啪Ｆ一５Ｂ， 其相对扩展不确定度为ＯＺ ３＝１．０％，包含因子／；－＝２．标准不确定度 Ｕ（Ｃｏ）为： “。（ＡＣ）：√［ｃ】－“（ ）］ ＋［ｃ２．“（Ｃｏ）］ ：＂￣４３：＋—０４０２％ＬＥＬ：０］—０５９％ＬＥＬ． ．．．物质浓度３： 气体标准物质浓度１： （Ｃｏ）：。０＇３： ： 兰！ ：：兰 ： ：００５％ＬＥＬ． ．”。（ａｃ）＝，／Ｅ ｃ ・ （ ）］ ＋［ｃ：．“（ ）］ 丽％ＬＥＬ：０．７４％ＬＥＬ＝ ． 庀 ２ 气体标准物质浓度２： “（ ）： 三 ＿１．０￣１０－ｚ￣４０．２％：采用多组分动态配气系统ＭＦ一５Ｂ时，代入具体数值得： 物质浓度１： ０．２０％ＬＥＬ． ２ （△ｃ）＝√［ｃ Ｊ・ （ ）］ ＋［ｃ２． （Ｃｏ）］ ＝ｘ气体标准物质浓度３： “（ｃｏ）： ：—１．０ｘｌＯ：ｘ６０．２％—／０４３２＋００５ ％ＬＥＬ：０．４３％ＬＥＬ． ．．：０．３０％ＬＥＬ． 物质浓度２： ２ ３合成标准不确定度的评定 ３．１灵敏系数 测量模型为： 一Ｕｃ（ＡＣ）＝√［ｃ。・“（ ）］。＋［ｃ：．“（ＣＯ）］ ：√０．４３ ＋０．２０ ％ＬＥＬ＝０．４７％ＬＥＬ． 物质浓度３： 竿圳 灵敏系数为：Ｃｌ＝ ；ｃ ＝ —＿１． ３．２标准不确定度汇总表 输入量的标准不确定度汇总如表２所示。 表２标准不确定度汇总表（单位：％ＬＥＬ） 标准不确定 度分量Ｕ（ ） “（ ） 一（６） “ （ＡＣ）＝，／Ｅ ｃ１．“（ ）］ ＋［ ．“（Ｃｏ）］ ： 石丽％ＬＥＬ：０．５２％ＬＥＬ． ３种物质浓度相应３个测量点的合成标准不确定度值比较 接近，为了方便使用，取“物质浓度３”测量点的Ｕ （ＡＣ）代 表３个测量点的合成标准不确定度。 ４扩展不确定度评定 取包含因子ｋ＝２，则有： 不确定度来源 可燃气体检测报警 器的测量重复性 标准不确定度 ｏ．４３ Ｃｉ Ｉ Ｃｉ ｌ－“（ 。） ｌ ｏ ４３ ｋ・“ （ＡＣ）． （８） 当气体标准物质为国家一级标准物质时，其扩展不确定度 ：“（ｃ０） 级气体标准物质浓 物质浓度１：０．０５ 度定值的不确定度 物质浓度２：Ｏ．２０ 一ｌ 物质浓度３：０．３０ 二级气体标准物质 物质浓度１：ｏ．１Ｏ 浓度定值的不确定度 物质浓度２：０．４０ 一１ 物质浓度３：Ｏ．６０ 多组分动态配 物质浓度１：０ ０５ 气系统ＭＦ物质浓度２：０．２０ ．１ ５Ｂ 物质浓度３：Ｏ．．Ｏ．Ｏ５ Ｏ．２０ Ｏ＿３Ｏ Ｏ．１０ ｏ．４０ Ｏ．６０ ０．０５ ０．２Ｏ ０ ３０ 代人具体数值为： ＝ｋ・ｂ／ｃ（ＡＣ）＝２×０．５２％ＬＥＬ＝１．０％ＬＥＬ。 当气体标准物质为国家二级标准物质时，其扩展不确定度 代入具体数值为：Ｕ＝ｋ・“。（ＡＣ）＝２Ｘ Ｏ．７４％ＬＥＬ＝１．５％ＬＥＬ。 采用多组分动态配气系统ＭＦ一５Ｂ时，其扩展不确定度代 入具体数值为：己，：ｋ・ （△ｅ）＝２×０．５２％ＬＥＬ：１．０％ＬＥＬ。 ５测量结果不确定度的报告和表示 ３０ 可燃气体检测报警器示值误差测量结果的扩展不确定度为： 当气体标准物质是国家一级标准物质时，其扩展不确定度 为：ｕ＝１．０％ＬＥＬ，ｋ＝２． 当气体标准物质是国家二级标准物质时，其扩展不确定度 为：ｕ＝１．５％ＬＥＬ，ｋ＝２． 采用多组分动态配气系统ＭＦ一５Ｂ时，其扩展不确定度为： Ｕ＝１．０％ＬＥＬ，ｋ＝２． ３．３合成标准不确定度的计算 输入量 与 彼此独立不相关，所以，合成标准不确定度 可由式（７）得到： “ （ＡＣ）＝√［ｃ ．“（ ）］ ＋［ｃ ・“（ｃｏ）］ ． 物质浓度ｌ： （７） 气体标准物质是国家一级标准物质时，代入具体数值得： ｕｏ（Ａｃ）：√［ｃ１・“（ ）］ ＋［ｃ ． （Ｃｏ）］ ：６结束语 综Ｅ昕述，可燃气体警报器作为防止发生爆炸、火灾、中毒事 √０．４３ ＋０．０５。％ＬＥＬ＝０．４３％ＬＥＬ． 物质浓度２： 故发生的重要安全设备，分析其测量数值的不确定度，对有效防范 事故的发生有极大的帮助。本文结合一系列具体的公式和数值，系 统地分析了相关方面的内容，旨在为类似的分析提供参考和借鉴。 参考文献 ｕｏ（ＡＣ）＝√［ｃ１・“（ ）］ ＋［ｃ ・“（ｃｏ）］ ＝４０．４３ ＋０．２０ ％ＬＥＬ＝０．４７％ＬＥＬ． ｒ——— ————■ ［１］陈琪，何振．可燃气体检测报警器测量结果不确定度评定［Ｊ］． 科技创业家，２０１２（１５）． 物质浓度３： ｕｏ（△ｃ）＝√［ｃ ・“（ ）］ ＋［ｃ：．“（ｃ０）］ ：［２］尹在福．可燃气体检测报警器测量结果不确定度评定［Ｊ］． 工业计量，２０１２（Ｓ１）． √ ｉ 丽％ＬＥＬ：０．５２％ＬＥＬ． 气体标准物质是国家二级标准物质时，代入具体数值得： （编辑：白洁］ Ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ Ｇａｓ Ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ Ａｌａｒｍ Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ Ｎｕｍｂｅｒ ０ｆ Ｍｅａｓｕｒｅｄ Ｖａｌｕｅｓ Ｌｉａｏ Ｂｉｎｇｌｉａｎｇ Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｆｏｒ ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ ｇａｓ ｄｅｔｅｃｔｉｏｎ ａｌａｒｍ ｔｈｅ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｕｅｓ ｉｓ ｃａｒｒｉｅｄ ｏｕｔ ａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｍｂｉｎｅｄ ｗｉｔｈ ｈｅ ｓｐｅｃｉｔｉｃ ｆｆｏｒｍｕｌａ．ｓｙｓｔｅｍａｔｉｃａｌｌｙ ｅｘｐｏｕｎｄｅｄ ａｎｄ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ ｔｈｅ ｕｎｃｅｒｔａｉｎｔｙ ｏｆ ｈｅ ｍｅａｓｕｒｅｄ ｖａｌｔｕｅｓ ｏｆ ｈｅ ａｌａｒｍ ｉｔｎ ｏｒｄｅｒ ｔｏ ｐｒｏｖｉｄｅ ａ ｕｓｅｆｕｌ ＷＯｒｋ ｏｆ ｉｎｔｅｒｅｓｔｅｄ ｐａｒｔｉｅｓ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏｍｂｕｓｔｉｂｌｅ ｇａｓ；ａｌａｒｍ；ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｎｃｅｒｕｔａｉｎｔｙ：ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ ｅｒｒｏｒ ・８４・