内蒙古自治区计量测试研究所 010060
摘要:粉尘浓度测量仪是用于测量悬浮在空气中颗粒物质量浓度,并能直接显示浓度值或者输出信号在远端的二次仪表显示的计量器具,主要用于矿山、冶金、职业卫生、环境保护等领域。
关键词:粉尘浓度测量仪;校准方法;不确定度;
粉尘浓度测量仪是用于测量悬浮在空气中颗粒物质量浓度,并能直接显示浓度值或者输出信号在远端的二次仪表显示的计量器具,主要用于矿山、冶金、职业卫生、环境保护等领域。粉尘浓度测量仪作为工作环境或其他环境下,监测呼吸尘浓度的计量仪器,其粉尘浓度示值准确与否,直接关系到相应环境中劳动者的身体健康,有时,粉尘浓度测量仪也以报警器使用。因此,粉尘浓度测量仪必须进行周期检定。
粉尘浓度测量仪的原理是通过将光散射法、β射线法、及光透法等将粉尘浓度信号转换为电信号,传给二次仪表,得到粉尘浓度。粉尘浓度测量仪一般由光路、抽气泵、流量计、计时器几部分组成。根据粉尘浓度测量仪的测量范围,可以将粉尘浓度测量仪分为低浓度粉尘仪(0.1~10)mg/m3,与高浓度粉尘仪(10~1000)mg/m3。本文依据JJG846-2015《粉尘浓度测量仪检定规程》,以低浓度粉尘仪为例,对校准点为5mg/m3,进行示值误差的不确定度评定。
一、概述
在实验室条件下,(10 ~35)℃,<85%RH,依据JJG846-2015《粉尘浓度测量仪》检定规程,使用低浓度粉尘仪表检定装置对粉尘浓度测量仪进行校准。
二、建立数学模型
浓度示值误差与其相关示值之间的数学模型关系如下:
式中:————浓度示值误差;
————被测粉尘浓度测量仪示值,mg/m3;
————标准装置示值,mg/m3;
三、方差及灵敏系数
四、标准不确定度分量分析
粉尘浓度不确定度主要来源为粉尘装置中粉尘浓度的稳定性引入,均匀性引入,及被测粉尘浓度测量仪器重复性引入。
在符合检定条件的情况下,选择5mg/m3浓度为测量点,稳定后读取标准装置和被测对象示值。进行不确定度的评定。
1.被检仪器测量重复性的不确定度
重复测量10次,测量结果如下所示,5.105、5.130、5.112、5.120、5.124、5.126、5.203、5.205、5.230、5.135。
根据贝塞尔公式得s==0.045mg/m3
=s/
mg/m3
根据规程,检定装置采样口与被检测量仪采样口两个采样点3次采样测量平均值的相对偏差应小于等于5%,6次测量稳定性相对实验标准偏差小于等于5%,使用6次示值平均值作为示值,重复测量3组,按均匀分布,分别引入不确定度。
均匀性引入
稳定性引入
4.不确定度分量构成
不确定度分量 | 不确定度来源 | 不确定度 |
测量重复性引入 | 0.3% | |
参考粉尘仪引入 | 4.1% | |
标准装置均匀性引入 | 1.2% | |
标准装置稳定性引入 | 1.2% |
5.合成不确定度
6.扩展不确定度
8.8% k=2