CO、CO2和O2測(cè)量不確定度的計(jì)算

1、附錄ACO、 CO2和 O2 測(cè)量不確定度的計(jì)算G.1 概述3本條款中的模型方程以及不確定度分量的計(jì)算與分析儀的測(cè)量值有關(guān)，以 mg/m （ CO）或vol% （ CO2和O2）表示。 ISO 20988中給出了與測(cè)量相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的解釋及計(jì)算方法。某一性能特征對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度影響的分量按照ISO14956進(jìn)行計(jì)算。G.2 CO 測(cè)量不確定度的計(jì)算測(cè)量不確定度分量的計(jì)算結(jié)果使用 NDIR和 TLS進(jìn)行 CO測(cè)量結(jié)果（見表）的不確定度計(jì)算結(jié)果見表G.1 。表 G.1 使用 NDIR和 TLS進(jìn)行 CO測(cè)量結(jié)果（見表）的不確定度計(jì)算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)不在所用最低測(cè)量范圍上限的標(biāo)準(zhǔn)不確定度值(mg/m3)性

2、能特征實(shí)驗(yàn)室中零點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差實(shí)驗(yàn)室中量程點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差缺乏擬合24 小時(shí)內(nèi)的零點(diǎn)漂移24 小時(shí)內(nèi)的量程漂移無(wú)人操控期間的零點(diǎn)漂移無(wú)人操控期間的量程漂移對(duì)樣品氣壓力的敏感性，壓力變化為2kPa確定度冷抽取式原位式分量NDIR交叉調(diào)制型NDIR雙光束型TLS 型ur,00.6%×50=0.30.02%× 75=0.020.1%× 250=0.25ur,s1.3%×50=0.650.05%× 75=0.040.45%×250=1.10.6%50- 0.17%75-0.070.96%2501.4ulof0.17333ud,o-1.3

3、%2501.93ud,s-2.2%2503.23- 0.4%501.2%750.52-ud,o-0.12332.3%50- 2.0%75-0.87-ud,s0.6633uinf,p-抽取式 AMS對(duì)0.01%502.0%75樣品氣流量的uinf,f0.87-3-0.0敏感性3對(duì)環(huán)境溫度的1.2%502.7%751.21.4%2502.0敏感性，改變inf,Tu3-0.35310K3電壓敏感性u(píng)inf,V0.5%500.1%750.040.8%2501.230.1433交叉靈敏度ui,CO2.6%50- 2.4%751.01.5%2502.230.7533原位式 AMS中2.0%250交叉疊加測(cè)

4、量umb-2.93光束的偏移測(cè)量的合成和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算G.2.2.1概述合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u( CO)和擴(kuò)展不確定度 (U( CO)計(jì)算如下：u(CO )ur2,0ur2, sulof2ud2, suinf,2p uinf,2f uinf,2Tuinf,2V ui2,CO umb2(G.1)U (CO )k u(CO )1.96u( CO )(G.2)其中 k：包含因子 (=1.96) 。CO2和 O2的合成和擴(kuò)展不確定度計(jì)算與CO的計(jì)算方法相同。G.2.2.2NDIR 交叉調(diào)制型 AMS根據(jù)表 G.1 所列的每個(gè)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的數(shù)值，用式（G.1），計(jì)算了 u( CO)的合成不確定度：

5、u(CO ) =0.32 + 0.652 + 0.172 + (- 0.12)2 + 0.662 + 0.02 + 0.352 + 0.142 + 0.752=1.70 = 1.30mg / m3因此，擴(kuò)展不確定度 (U( CO) 計(jì)算為 1.96× 1.30=2.55mg/m 3（最低測(cè)量范圍的5.1%）。雙光束型AMS根據(jù)表 G.1 所列數(shù)據(jù)，評(píng)估出在最低測(cè)量范圍上限為75mg/m 3 測(cè)量的合成不確定度為2.06mg/m 3。因此，計(jì)算出擴(kuò)展不確定度(U( CO) )為 4.04 mg/m 3（最低測(cè)量范圍的5.4%）。原位 TLS 型 AMS根據(jù)表 G.1 所列數(shù)據(jù)，評(píng)估出在

6、最低測(cè)量范圍上限為250mg/m 3 測(cè)量的合成不確定度為6.00mg/m 3。由此，計(jì)算出擴(kuò)展不確定度U( CO)為 11.8mg/m 3（最低測(cè)量范圍的4.7% ）。G.3 CO2 測(cè)量不確定度的計(jì)算2 測(cè)量不確定度分量的計(jì)算結(jié)果使用 NDIR 和 TLS 進(jìn)行 CO2測(cè)量結(jié)果（表）的不確定度計(jì)算結(jié)果見表G.2。表 G.2 使用 NDIR和 TLS進(jìn)行 CO2測(cè)量結(jié)果（表）的不確定度計(jì)算結(jié)果性能特征零點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差量程點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差缺乏擬合24 小時(shí)內(nèi)的零點(diǎn)漂移24 小時(shí)內(nèi)的量程漂移無(wú)人操控期間的零點(diǎn)漂移無(wú)人操控期間的量程漂移對(duì)樣品氣壓力的敏感性，壓力變化為2 kPa標(biāo)準(zhǔn)在所用最低

7、測(cè)量范圍上限的標(biāo)準(zhǔn)不確定度值(mg/m3 )不確冷抽取式原位式定度NDIR交叉調(diào)制型NDIR雙光束型TLS 型分量ur,00.0%× 20=0.00.0%×20=0.00.07%× 20=0.01ur,s0.1%× 20=0.020.05%×20=0.010.07%× 20=0.01ulof1.0%200.35%200.041.9%200.2230.1233ud,o0.2%200.023ud,s1.6%200.193d,o- 0.6%200.1%200.01u3-0.073d,s2.7%20- 1.8%20-0.21u30.313ui

8、nf,p抽取式 AMS對(duì)樣品氣流uinf,f量的敏感性對(duì)環(huán)境溫度的敏感性，改uinf,T變 10K0.1%203-0.010.5%201.8%200.210.5%200.0630.0633電壓敏感性交叉靈敏度原位式 AMS中交叉疊加測(cè)量光束的偏移0.6%200.00.6%200.07uinf,V0.07331.0%20- 0.8% 200.090.4%200.05ui,co20.12333umb-2.0%200.233G.3.2 CO 2 測(cè)量的合成和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算G.3.2.1 NDIR 交叉調(diào)制型 AMS根據(jù)表 G.2 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為20vol% 的 CO2 測(cè)量的合成

9、標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 0.38%（體積分?jǐn)?shù)）（ 1.9%）；擴(kuò)展不確定度 (co2)： 0.74%（體積分?jǐn)?shù)）（3.7% ）。UG.3.2.2 NDIR 雙光束型 AMS根據(jù)表 G.2 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為20vol% 的 CO2 測(cè)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.32%（體積分?jǐn)?shù)）（ 1.6%）；擴(kuò)展不確定度( () ：0.63%（體積分?jǐn)?shù)）（3.2%）。Uco2原位 TLS 型 AMS根據(jù)表 G.2 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為 20vol% 的 CO2 測(cè)量的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成

10、標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.39%（體積分?jǐn)?shù)）（ 2.0%）；擴(kuò)展不確定度(U ( co2 ) ： 0.77%（體積分?jǐn)?shù)）（3.8% ）。G.4 用順磁法 (磁氣動(dòng)式和啞鈴式)和電化學(xué)電池法進(jìn)行O2 測(cè)量不確定度的計(jì)算2 測(cè)量不確定度分量的計(jì)算結(jié)果用順磁法 (磁氣動(dòng)式和啞鈴式)和電化學(xué)電池法進(jìn)行 O2測(cè)量結(jié)果（表 F.3.1 ）的不確定度計(jì)算結(jié)果 見表 G.3.1 。表G.3.1用順磁法 (磁氣動(dòng)式和啞鈴式)和電化學(xué)電池法進(jìn)行 O2測(cè)量結(jié)果 （表 F.3.1 ）的不確定度計(jì)算結(jié)果標(biāo)準(zhǔn)在所用最低測(cè)量范圍上限的標(biāo)準(zhǔn)不確定度值(%, 體積分?jǐn)?shù) )性能特征不確冷抽取式定度磁氣動(dòng)式 a)啞鈴式電化學(xué)電池法分量零點(diǎn)

11、的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差ur,00.00.000.01量程點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差ur,s0.010.0010.01缺乏擬合ulof0.07%0.03%0.02%0.040.0170.01233324 小時(shí)內(nèi)的零點(diǎn)漂移ud,o-24 小時(shí)內(nèi)的量程漂移ud,s-ud,o0.19%0.02%0.06%無(wú)人操控期間的零點(diǎn)漂移0.110.010.035333ud,s0.16%0.05%0.05%無(wú)人操控期間的量程漂移0.090.030.029333對(duì)樣品氣壓力的敏感性，壓Uinf,p-力變化為 2 kPa抽取式 AMS對(duì)樣品氣流量的uinf,f1.0%-0.04%0.060.023敏感性33對(duì)環(huán)境溫度的敏感性，改變

12、uinf,T0.22%0.10%0.23%10K0.130.0550.133333電壓敏感性u(píng)inf,V0.04%0.0%0.02%0.0230.000.012333ui ,o0.19%0.10%0.00%交叉靈敏度0.110.060.002333G.4.2 O 2 測(cè)量的合成和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算G.4.2.1 磁氣動(dòng)式 AMS根據(jù)表 G.3.1 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為25%的 O2 的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.24%(體積分?jǐn)?shù) )(1.0%) ；擴(kuò)展不確定度(U ( o2 ) ： 0.47%(體積分?jǐn)?shù) )(1.9%) 。啞鈴式 AMS根據(jù)表 G.

13、3.1 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為25%的 O2的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.09%( 體積分?jǐn)?shù) )(0.4%) ；擴(kuò)展不確定度 ()： 0.18%（體積分?jǐn)?shù)）（ 0.7% ）。Uo2G.4.2.3 電化學(xué)電池 AMS根據(jù)表 G.3.1 所列數(shù)據(jù)， 最低測(cè)量范圍上限為25%的 O2 的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度計(jì)算的如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度： 0.14%（體積分?jǐn)?shù)）（ 0.6%）；擴(kuò)展不確定度()：0.28%（體積分?jǐn)?shù)）（1.1%）。Uo2G.5 用 ZrO2 和 TLS法進(jìn)行 O2測(cè)量的測(cè)量不確定度的計(jì)算2 測(cè)量不確定度分量的計(jì)算結(jié)果用 ZrO2 和

14、 TLS 法進(jìn)行 O2測(cè)量結(jié)果（表）的不確定度計(jì)算結(jié)果見表。表用 ZrO2和 TLS法進(jìn)行 O2測(cè)量結(jié)果（表 ）的不確定度計(jì)算結(jié)果性能特征實(shí)驗(yàn)室中零點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差實(shí)驗(yàn)室中量程點(diǎn)的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差缺乏擬合24 小時(shí)內(nèi)的零點(diǎn)漂移24 小時(shí)內(nèi)的量程漂移無(wú)人操控期間的零點(diǎn)漂移無(wú)人操控期間的量程漂移標(biāo)準(zhǔn)不確在所用最低測(cè)量范圍上限%( 體積分?jǐn)?shù) ) 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度值抽取式原位式定度分量氧化鋯型熱氧化鋯型TLS 型ur,00.020.000.1ur,s0.00.070.11ulof0.04%0.09%0.050.55%= 0.02330.3233ud,o-0.45%0.263ud,s-0.13%0.083

15、0.05%0.16%0.09ud,o0.033-3ud,s0.10%0.19%0.11-0.05533對(duì)樣品氣壓力的敏感性，壓力變uinf,p- 0.20%-0.12化為 2 kPa3抽取式 AMS對(duì)樣0.063%uinf,f-品氣流量的敏感0.04性3對(duì)環(huán)境溫度的敏uinf,T0.22%0.15%0.30%感性，改變 10K0.130.090.17333uinf,V0.02%0.06%0.0電壓敏感性0.010.0333ui ,o20.14%- 0.23%交叉靈敏度0.080.130.033原位式 AMS中交叉疊加測(cè)量光束umb的偏移2.0%25vol %0.2932 測(cè)量的合成和擴(kuò)展不確定度的計(jì)算抽取式 ZrO2 型 AMS根據(jù)表所列數(shù)據(jù)，對(duì)于 O2的最低測(cè)量范圍為 25%測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度，計(jì)算如下：合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度：0.17%（體積分?jǐn)?shù)）（ 0.68%）擴(kuò)展不確定度：0.33%（體積