國家標準物質研究中心　何雅娟

　　水中油份濃度分析儀的測量原理是根據由碳氫化合物組成的油份(包括礦物油、植物油和動物油)，在3.43μm紅外波段有強烈吸收峰的特性，采用分光或不分光紅外吸收法對其進行測量。在JJG950-2000《水中油份濃度分析儀》計量檢定規程中對此類儀器檢定的主要指標為示值誤差。    

　　一、概述

　　依據JJG950-2000，對示值誤差的檢定方法為:在儀器測量池中放入已知濃度的標準溶液，待儀器讀數平穩后讀取儀器的示值，重復測量3次，3次測量的平均值與標準值之差值與標準值之比即為儀器示值的相對誤差。其數學模型為:
    
　　式中:Δτ——儀器示值的相對誤差；——3次測量的平均值；τ_s——標準溶液的濃度值。    

　　二、評定步驟

　　1.對輸入量的相對標準不確定度u(τ)的評定
　　輸入量的不確定度來源于儀器的測量不重復性，可通過連續測量得到測量列，采用A類方法進行評定。
　　對某臺油份儀，選擇10mg/L的標準溶液進行連續測量6次，得到單次測量實驗標準差為:
    
　　實際測量時，在重復性條件下連續測量3次，以其算術平均值為測量結果，則可得到測量平均值的實驗標準差:
    
    相對標準差:

　　2.對輸入量τ_s的相對標準不確定度u(τ_s)的評定
　　輸入量τ_s的標準不確定度來源于標準溶液的定值的不確定度和由該標準溶液稀釋成10mg/L時稀釋過程帶來的不確定度，可根據證書和規程給出的不確定度來評定，采用B類方法。

　　(1)標準溶液的定值不確定度
　　標準溶液的濃度值的相對不確定度為α₁=3%，包含因子為k=2，故其相對標準不確定度為:
    u_1rel(τ_s)=α₁/k=3%/2=1.5%

　　(2)稀釋過程中容量帶來的不確定度
　　a.移液管體積的不確定度:所用的1mL移液管，規程中允許的誤差為:
　　α₂=0.015mL，引用的該不確定度可考慮為矩形分布，故其標準不確定度為:
　　u₂(τ_s)=α₂ /=0.015/1.732=0.0086mL
　　相對標準不確定度為:u_2rel(τ_s)=0.0086mL/1mL×100%=0.866%
　　b.容量瓶體積的不確定度:所用的100mL容量瓶，規程中允許的誤差為:
　　α₃=0.20mL，引用的該不確定度可考慮為矩形分布，故其標準不確定度為:
    
    相對標準不確定度為:
    u_3rel(τ_s)=0.1155mL/100mL×100%=0.1155%

　　(3)輸入量τ_s的相對標準不確定度合成
    

　　3.合成相對標準不確定度
　　(1)數學模型
　　在本臺儀器檢定中:
　　=10.42mg/L
　　τ_s=10.0mg/L
　　所以

　　(2)合成標準不確定度
    

　　4.擴展不確定度的評定
　　取包含因子為k=3
　　擴展不確定度U=ku_c(Δτ)=3×0.12%=0.36%≈1.0%    

　　三、結論

　　水中油份濃度分析儀示值誤差測量結果的擴展不確定度為
　　U=1.0%  k=3
　　綜上分析，筆者認為該不確定度分析方法可視為對水中油份濃度分析儀示值誤差檢定結果的不確定度評定的一種嘗試性的評定方法，在進行該類儀器的具體檢定中，可將被檢儀器的單次測量實驗標準差s(mg/L)值和實測的示值誤差Δτ(%)值代入其中，即可得出被檢儀器的不確定度結果。