2019 年 28 期 研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application二氧化硫气体检测仪使用标准的研究与验证王晓明（淮南市计量测试检定所，安徽 淮南 232001）1 概述二氧化硫检测仪（以下简称检测仪）是依据 JJG551-2003《二氧化硫气体检测仪》国家计量检定规程在规程的条件下，检测仪采用比较法进行量值溯源，用 U rel =2%（k=3）二氧化硫气体标准物质标准值与检测仪示值进行比较，计算出二氧化硫检测仪在不同检定点示值误差，据此评定检测仪计量性能。但是在生产企业和使用单位现实工作中，有时难以采购到规程规定的气体标准物质，使用的是U rel =2%（k=2）的气体标准物质，本文是就二种气体标准物质在固定式二氧化硫检测仪量值传递过程中的影响进行分析和验证。2 测量方法2.1 测量依据JJG551-2003《二氧化硫气体检测仪》。2.2 测量方法在规定的检定环境条件下，检测仪经预热稳定后用零点气和浓度为测量范围上限值 80伊10 -6 mol/mol 左右的气体标准物质，校准仪器零点和示值后，在测量范围内依次通入浓度分别为量程上限值 50伊10 -6 mol/mol 左右的气体标准物质，读取被测仪器的稳定实际示值，重复测量 3 次，取其算术平均值，按公式计算二氧化硫气体检测仪的示值误差。

2.3 测量标准二氧化硫气体标准物质的相对扩展不确度标准物质U rel =2%（k=3）；二氧化硫气体标准物质的相对扩展不确度标准物质 U rel =2%（k=2）。2.4 测量对象测量范围（0耀100）伊10 -6 mol/mol，最大允许误差为依5%FS，型号 XRD4000-T 二氧化硫气体检测仪。3 数学模型E i =C j -C SE r =C j -C SR伊100%式中：E i 、E r -检测仪的示值误差；C j -测量值的算术平均值；C s -标准气体浓度值；R-量程。4 输入量的标准不确定度的计算4.1 测量不确定度的来源输入 C j 量的不确定度来源主要是二氧化硫气体检测仪的测量重复性。输入量 C s 的标准确不确度主要来源于气体标准物质定值的标准不确定度二氧化硫检测仪，可根据证书给出的定值标准不确定度来评定。标准不确度的另一主要来源由分辨力引起的标准不确定度。流量计引入的测量不确定度分量较小忽略不计；人员操作、环境条件的影响和被测仪器的变动性影响体现在测量重复性中。4.2 输入量 C j 的不确定度的计算摘 要：文章依据 JJG551-2003《二氧化硫气体检测仪检定规程》探讨量程（0~100）伊10 -6 mol/mol 的二氧化硫气体检测使用不同扩展不确定度的气体标准物质对测量结果的影响，进行分析和验证。

关键词：二氧化硫气体检测仪；测量结果；影响中图分类号院TH83 文献标志码院A 文章编号院2095-2945渊2019冤28-0060-02Abstract：According to JJG551-2003 "Verification Regulation of Sulfur Dioxide Gas Detector", this paper discusses the influenceof gas standard materials with different extended uncertainty upon the measurement results in the detection of sulfur dioxide gas inthe measuring range 渊0~100冤伊10 -6 mol/mol, and analyzes and verifies the results.Keywords：sulfur dioxide gas detector; measurement results; influence作者简介：王晓明（ 1967- ），男，本科，高级工程师二氧化硫检测仪，研究方向：计量测试。

曾主持编制了《网络电雷管电阻测试仪》、 《矿用温度传感器》等安徽省地方计量检定规程 。浓度值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 50 50.7 50.8 51.0 50.5 51.4 51.8 50.9 51.1 51.0 51.0 单位：伊10 -6 mol/mol 表 160 - -2019 年 28 期 研究视界科技创新与应用Technology Innovation and Application输入量 C j 不确定度来源主要是二氧化硫气体检测仪的测量重复性引起的不确定度分量 u 1 （c j ）和分辨力引起的不确定度分量 u（c j ）。4.2.1 测量重复性引起的不确定度分量 u 1 （c j ）（1）采用 U rel =2%（k=3）二氧化硫气体标准物质标准物质，浓度为 50伊10 -6 mol/mol 的二氧化硫气体标准物质为例，对同一台重复性好的 XRD4000-T 型二氧化硫气体检测仪连续测量 10 次，得到测量示值列：采用 A 类评定方法，单位实验标准偏差为根据检定规程规定每一检测点测量次数为 3 次，以该3 次测量的算术平均值为测量结果，则可得到。

u 12 （C j ）=s3 姨=0.21伊10 -6 mol/mol（2）采用 U rel =2%（k=2）二氧化硫气体标准物质标准物质，相同条件下再次测量，得到测量示值列：采用 A 类评定方法，单位实验标准偏差为则可得到：u 22 （C j ）=s3 姨=0.24%4.2.2 分辨力引起的不确定度分量 u 2 （C j ）被检二氧化硫气体检测仪的分辨力为 0.1伊10 -6 mol/mol，由分辨力引起的不确定度分量采用 B 类评定环氧乙烷报警器，数字显示的分辨力为 啄，则区间半宽度为 啄/2 假设可能值在区间内为均匀分布，查表得 k= 3 姨 ，因此分辨力产生的标准不确定度为：4.3 输入量的标准不确定度 C s 的评定输入量 C s 的不确定度主要来源于标准气体的定值不确定度，可根据气体标准物质证书给出的定值相对扩展不确定度来评定，因此应采用 B 类方法评定。采用相对扩展不确定度为 2%（k=3）二氧化硫气体标准物质标准物质，浓度为 50伊10 -6 mol/mol 二氧化硫气体标准物质，则u 2 （C S ）=U rel 伊50伊10 -6 /k=2%伊50伊10 -6 /3=0.34伊10 -6 mol/mol采用相对扩展不确定度为 2%（k=2）二氧化硫气体标准物质标准物质，同理求得测量点 50伊10 -6 mol/mol 时，u 22（C S ）=0.5伊10 -6 mol/mol。

5 各标准不确定度分量渊见表 3冤6 合成标准不确定度的计算采用 U rel =2%（k=3）二氧化硫气体标准物质标准物质，浓度为 50伊10 -6 mol/mol，u c1 = u 2 （C j ）+u 12（C S ）姨=0.36伊10 -6 mol/mol采用 U rel =2%（k=2）二氧化硫气体标准物质标准物质酒精报警器，浓度为 50伊10 -6 mol/mol，u c1 = u 2 （C j ）+u 12（C S ）姨=0.51伊10 -6 mol/mol7 扩展不确定度的评定由于二氧化硫气体检测仪示值误差检定为等精度直接检测，其结果正态分布可直接选取包含因子 k=2，采用U rel =2%（k=3）二氧化硫气体标准物质时二氧化硫检测仪，求得相对扩展不确定度为：测量点 50伊10 -6 mol/mol 时：U rel2 =k伊u c =2伊0.36伊10 -6 mol/mol=0.8伊10 -6 mol/mol；采用 U rel =2%（k=2）二氧化硫气体标准物质时，同理可求得相对扩展不确定度为：测量点 50伊10 -6 mol/mol 时：U rel2 =1.1伊10 -6 mol/mol。

8 结束语本文给出了二氧化硫气体检测仪在量程 50%处，分别用采用 U rel =2%（k=3）和 U rel =2%（k=2）二氧化硫气体标准物质，在量值传递过程中对示值误差的影响，但扩展不确定度均在规定范围。参考文献院[1]JJG551-2003 二氧化硫气体检定仪检定规程[S].[2]JJF1059.1-2012 测量不确定度的评定与表示[S].n2i112 26i( x)1s (x ) 100% 0.37n10 mol/mol1 xx  浓度值 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 50 50.5 51.4 51.0 51.8 50.6 51.1 50.7 50.7 51.2 51.4 表 2n2i122 26i( x)1s (x ) 100% 0.42n10 mol/mol1 xx  26j0.1( ) 100% 0.03 10 mol2 3 2/m l3ou C     标准不确 定度分量 不确定度来源 标准不确定度 k=3 k=2 50 50 u 1 (C S ) 标准气体不确定度 0.34 0.5 u(C j ) 输入量不确定度 u 1 (C j )重复性不确定度 u 2 (C j )分辨力不确定度 0.21 0.21 0.24 0.24 0.03 0.03 单位：伊10 -6 mol/mol单位：伊10 -6 mol/mol 表 361 - -

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