1 测量方法
依据JJG119-84检定规程, 电计示值误差检定采用直接比较法, 即用标准仪器向被检pH计输入一个标准信号, 在被检pH计上读取示值, 得电计示值误差。
2 数学模型的建立
一个实际数学模型的建立要经过模型准备、模型构成、模型求解、模型分析等一系列复杂的过程, 所建立的数学模型一定要能够真实、清晰地反映所研究对象的变化规律以及变化趋势等情况。在大量实例总结以及严密的理论推导之下, 关于pH的测定建立的数学模型如下所示:
pH为被检电计示值;E为电位差计示值;R为电化学转换系数;pHS为pH计检定仪示值, 本数学模型经过实际工程多次检测, 符合工程使用的要求。
3 pH计电计示值误差测量不确定度评定
首先是输入量的标准不确定度评定。不确定度的含义是指由于测量误差的存在, 对被测量值的不能肯定的程度。反过来, 也表明该结果的可信赖程度。它是测量结果质量的指标。不确定度愈小, 所述结果与被测量的真值愈接近, 质量越高, 水平越高, 其使用价值越高;不确定度越大, 测量结果的质量越低, 水平越低, 其使用价值也越低。在报告物理量测量的结果时, 必须给出相应的不确定度, 一方面便于使用它的人评定其可靠性, 另一方面也增强了测量结果之间的可比性。不确定度表征了合理地赋予被测量之值的分散性, 与测量结果相联系的参数。测试值的不确定度由输入量、合成标准、扩展等方面的不确定度共同构成。以下做详细的分析。其中标准量的不确定度u (E) /R (pHS) 按检定规程要求 (JJG123-1988) , 电位差计的允许误差为:
对于检定时重复测量的不确定度u (pH) 的分析。
pH计的不确定度u (pH) 即电计示值重复性测量不确定度, 可按贝塞尔公式计算:
按pH计检定规程规定, 用标准电位差计向被检pH计输入标准信号, 读取被检PH计上的显示值, 重复测量6次得数据列4.10、4.09、4.09、4.10、4.09、4.09 (pH) , 因此S=0.0052pH, u (pH) 应使用平均值的标准偏差, 。其次是对于合成标准不确定度Uc的分析, 合成标准的不确定度是u= (A^2+B^2) ^0.5其中不确定度A类分量是多次测量平均值得标准偏差不确定度B类分量是仪器标定的最大允差
同时扩展不确定度评定U也是重要的分析内容, 扩展不确定度是确定测量结果区间的量, 合理赋予被测量之值分布的大部分可望含于此区间。它有时也被称为范围不确定度。扩展不确定度是由合成标准不确定度的倍数表示的测量不确定度。通常用符号U表示:合成不确定度与的乘积, 称为总不确定度 (符号为U) 。这里值一般为2, 有时为3。取决于被测量的重要性、效益和风险。扩展不确定度是测量结果的取值区间的半宽度, 可期望该区间包含了被测量之值分布的大部分。而测量结果的取值区间在被测量值概率分布中所包含的百分数, 被称为该区间的置信概率、置信水准或置信水平, 用k表示。这时扩展不确定度用符号U表示, 它给出了区间能包含被测量的可能值的大部分取包含因子k=3, U=Uc·k=0.0032×3=0.0096pH最后的测试报告为本酸度计检定装置电计示值误差总不确定度为0.0096pH, 包含因子k=3。
4 综述
研究分析pH计电计示值误差测量不确定度评定在医学、化学化工、工业、农业等各个国民经济领域具有重要的意义。本文从实际的测量中提出对于pH计电计示值误差测量不确定度评定的具体分析, 希望能够得到同行专家的指点。
摘要：实验室pH计由电计和电极两部分组成, pH计的总误差由电计和电极误差组成, 本文仅对实验室pH计在实际检定过程中, 影响其电计示值误差的有关因素进行分析, 从而对其测量不确定度进行评定。
关键词：实验室pH计,测量不确定度
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