洪 辉，刘 欢舟山市质量技术监督检测研究院
氨气报警器测量结果的不确定度评定
洪辉，刘欢
舟山市质量技术监督检测研究院
介绍了氨气检测报警器的示值误差测量不确定度的评定方法。根据JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》［1］，识别测量过程中的各不确定度分量，通过数学建模、计算合成不确定度及扩展不确定度。
报警器；示值误差；不确定度；评定
一、引言
氨气报警器是用于监测环境中氨气浓度的计量器具。由于氨是一种无色而具有强烈刺激性臭味的气体，短期内大量吸入氨气会出现头晕恶心、呼吸困难等中毒症状，且易燃易爆，所以氨气报警器的计量特性直接关系到工业生产安全和人生安全。根据我过的量值溯源体系，氨气检测报警器的量值通常溯源至有证标准物质。实验参照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》［1］和JJG1105-2015《氨气检测仪》［2］评定氨气检测报警器示值误差的测量不确定度。
二、实验概述
2.1测量依据：JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》［1］、JJG1105-2015《氨气检测仪》［2］。
2.2测量标准：高纯氮和浓度为200umol/mol；500umol/mol；800umol/mol的氮中氨标准气体（相对不确定度为2%，包含因子k= 2）。
2.3被测对象：测量范围（0～1000）umol/mol示值误差为±10%氨气检测报警器。
2.4环境条件：环境温度（0～40）℃，相对湿度＜85%，通风良好，无干扰被测成分。
2.5测量方法：给仪器通电预热稳定后，校准零点及仪器量程，然后按要求的三组气体流量，将已知浓度的氮中氨标准气体通入仪器，记录仪器稳定示值。每点做三次，三次的算术平均值为仪器示值。取绝对值最大的为示值误差。
三、评定模型
3.1测量模型
式中：ΔCi--氨气检测报警器的示值误差，umol/mol
C0——氨气标准气体浓度实际值，umol/mol。
3.2灵敏系数
3.3不确定度来源分析
被测仪器引起的标准不确定度；
标准气体浓度定值不确定度引起的标准不确定度；
环境条件引起的标准不确定度。
四、评定不确定度
4.1被测仪器引起的标准不确定度uC的评定
被测对象为舟山三峰电器有限公司生产的测量范围为（0～1000）umol/mol的氨气检测报警器，分别选取低、中、高浓度三点进行10次连续测量：
根据检定规程规定，每个浓度点需要重复测定三次，取平均值作为结果。为使评定结果可靠，选取单次实验标准差中的最大值作为重复性带来的不确定度。
4.2标准气体的标准不确定度uCˉ的评定
按标准气体证书给出的不确定度为2%，k=2，本次评定重复性带来的最大误差浓度点在800umol/mol，
4.3环境的影响
若在规程规定的温湿度范围短时间内完成检定，受环境因素影响较小，故不考虑温湿度对测定的影响。
4.4合成标准不确定度汇总表
4.5合成标准不确定度的计算
输入量Cˉ与C彼此独立不相关，并且忽略温度等环境因素的影响，所以合成标准不确定度按下式得到：
4.6测量扩展不确定度的评定
取k=2，则:取 Ur=3%
4.7测量扩展不确定度的报告与表示
氨气检测报警器标准装置测量扩展不确定度：
测量范围（0～1000）%Ur=3%k=2
五、结论
本次评定结果的扩展不确定度Ur=3%与规程规定的氨气报警器的最大允许误差±10%之比不大于1/3，满足要求。
［1］中国国家计量技术规范.JJF1059.1-2012.测量不确定度评定与表示.
［2］中国国家计量检定规程.JJG1105-2015.氨气检测仪.
［3］姜素霞.氨气报警器校准方法的研究，化学分析计量，2011: 81.
