pH酸度计不确定度评定

1、pH 计电计示值误差和仪器示值总误差的测量不确定度（一）电计示值误差测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据： JJG119-2005实验室 pH（酸度）计检定规程。1.2 环境条件：温度 25.2 ，相对湿度 65%。1.3 测量标准：酸度计检定仪，不预热时最大允许误差±0.002pH。1.4 被测对象：酸度计， 0.01 级。1.5 测量过程：用酸度计检定仪作为测量标准，采用直接比较法对电计进行测量。1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2 数学模型pH 示值 = pH 示值 -pH 输入式中：pH示值 电计示值误差pH 示

2、值 电计示值平均值pH输入 检定仪向电计输入的标准信号3 输入量的标准不确定度评定3.1 输入量 pH 示值 的标准不确定度 u（ pH 示值 ）的评定输入量 pH 示值 的不确定度来源主要是电计的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用 A 类方法进行评定。选一台性能稳定的酸度计，温度补偿器置 25，向其输入 pH 等电位值 +3pH单位的信号，记录电计示值。连续测量 10 次，得到下列数据： 10.01 ， 10.00 ，10.01 ，10.01 ，10.00 ， 10.00 ，10.01 ， 10.01 ，10.01 ，10.01 。单次实验标准差( pH示值 ipH 示值 )2s

3、=0.005pHn1检定时重复测量6 次，则检定时重复测量的不确定度u（ pH 示值 ）=s/6 =0.002pHm自由度 1=1 j =6-1=5j13.2 输入量 pH 输入 的标准不确定度u(pH 输入 ) 的评定输入量 pH输入 的不确定度主要来源于酸度计检定仪，可以根据酸度计检定仪说明书给出的最大允许误差来评定，因此采用B 类方法进行评定。酸度计检定仪说明书给出：不经预热时，最大允许误差为± 0.002pH，按均匀分布，则其标准不确定度为：u(pH 输入 )=0.002/3 =0.001pH可以认为其不确定度可靠，则自由度2 为。4 合成标准不确定度的评定输入量 pH 示值

4、 与 pH输入 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度：uc （pH示值 ）=u 2pH 输入u2pH 示值=0.002pH4.1 合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为：uc4uc4eff =ui4 = u4 ( pH 输入 )u4 ( pH 示值 ) =5i55 扩展不确定度的评定估计本被测量的分布为正态分布，取置信概率P=95%,按有效自由度 eff =5, 查 t 分布表得到 t 95（5）=2.57扩展不确定度为： t (9)· u （pH示值）=2.57 ×0.002=0.005pH95c6 测量不确定度的报告与表示电计示值误差测量结果的扩展不

5、确定度为：U95=0.005pHeff =5( 二 ) 仪器示值误差测量结果的不确定度评定1 概述1.1 测量依据： JJG119-2008实验室 pH（酸度）计检定规程。1.2 环境条件：温度（ 23±10），相对湿度 85%。1.3 测量标准：标准溶液， 2 级。1.4 被测对象：酸度计， 0.01 级。1.5 测量过程：用标准溶液作为测量标准，校准仪器后，用仪器对其进行测量。1.6 评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。2 数学模型pH仪器 = pH 仪器 -pH 标准式中：pH仪器 仪器示值误差pH 仪器 仪器示值平均值pH标准 标准

6、溶液在测定温度下的标准值3 输入量的标准不确定度评定3.1 输入量 pH 仪器 的标准不确定度 u（ pH 仪器 ）的评定输入量 pH 仪器 的不确定度来源主要是仪器测量的重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用 A 类方法进行评定。选一台性能稳定的酸度计，温度补偿器置25，用邻苯二甲酸氢钾和硼砂对仪器进行校准，对混合磷酸盐进行测量，记录仪器示值。连续测量6 次，得到下列数据： 6.86 ，6.86 ，6.87 ，6.88 ，6.87 ，6.88 。( pH仪器 ipH 仪器 )2单次实验标准差 s=n=0.009pH1检定时重复测量的不确定度：u（ pH 仪器 ） =s/6 =0.004pH

7、m自由度 1=1 j =6-1=5j13.2 输入量 pH 标准 的标准不确定度u（ pH标准 ）的评定输入量 pH标准 的不确定度主要来源于标准溶液的定值不确定度，可根据定值证书给出的定值不确定度来评定，因此采用 B 类方法进行评定。标准溶液证书给出的扩展不确定度为0.01pH，标准不确定度 u(pH 标准 ) 为 0.002pH。可以认为其非常可靠，则自由度2 为。3.3 液接界电势 pHj 的不确定度 u(pHj ) 的评定由文献可查到， pH在 310 范围内，液接界电势的最大变化为0.01pH。按均匀分布，其标准不确定度：j3=0.006pHu（ pH） =0.01/可以认为其可靠，自由度3 为。4 合成标准不确定度的评定输入量 pH 仪器 、 pH标准 、pHj 彼此独立不相关，所以合成标准不确定度：uc （pH仪器 ）=u 2pH 仪器u2pH标准u 2pH j =0.008pH4.1 合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度按韦尔奇一萨特思韦特公式计算eff=uc4=uc446.9464444juiu (pH标准 )仪器)upHu (pHi55 扩展不确定度的评定本被测量的分布判断为正态分布，取置信概率P=95%，按有效自由度 eff =46，查 t 分布表得到