２０１３年５月 绿色科技 Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｇｒｅｅｎ Ｓｃｉｅｎｃｅ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ 第５期 烟尘测试仪动压示值误差不确定度的评定 张见昕 （辽宁省环境监测实验中心，辽宁沈阳１１０１６１） 摘要：利用压力校准装置对烟尘测试仪动压进行了校准，评定了压力测量结果示值误差的不确定度。在测 量９００Ｐａ动压时，示值误差扩展不确定度Ｕ一５７Ｐａ，提供了约为９５ 的置信概率。 关键词：不确定度；标准偏差；重复性；示值误差 中图分类号：Ｘ７０９ 文献标识码：Ａ 文章编号：１６７４—９９４４（２０１３）０５—０２４６—０３ １ 引言 测量不确定度是与测量结果相关联的参数，表征合 理地赋予被测量之值的分散性 。测量不确定度表明 了测量结果的质量，在检测校准工作中，没有不确定度 的测量结果不具备使用价值。在实际工作中，污染源废 气排放监测通常要同步澳４量废气流量，而流量由流速计 算所得，烟气动压又是测试烟气流速的主要参数之一， 直接影响废气流量的测量，因此动压的校准至关重要。 本文试对烟尘测试仪动压示值误差测量结果的不确定 度进行评定，完善烟尘测试仪的动压校准结果。 ３０００Ｐａ，准确度：优于±１．５％，分辨力：１Ｐａ。 ２．２测量依据 中华人民共和国国家计量检定规程《烟尘采样器》 ＪＪＧ６８ｏ～２００７。国家环境保护总局标准《烟尘采样器技 术条件》ＨＪ／４８—１９９９。 ２．３测量程序 选择ｏ、１００、５００、９００Ｐａ ４个检测点之一对动压进 行１Ｏ次重复测定 ］，评定测量结果的不确定度，可以类 推其它检测点结果不确定度。 ３数学模型 根据测量方法建立测量数学模型： ｚ— 。 ２测量过程简述 ２．１仪器设备 自动烟尘（气）澳４试仪，动压：０～２０００Ｐａ，精度：± ２ ＦＳ，分辨力：１Ｐａ；烟尘（气）测试校准仪，动压：０～ 可视为直接测量法，式中： 为测试仪示值误差， Ｐａ；ｚ为测试仪示值，Ｐａ； 为校准仪示值，Ｐａ。 收稿日期：２０１３—０３—２８ 作者简介：张见昕（１９７７一），男，辽宁沈阳人，工程师，主要从事污染源废气监测工作。 率加快、活性增大，从而有利于・ＯＨ与废水中有机物 的反应，这样就可以提高Ｆｅｎｔｏｎ试剂的氧化效果和以 及ｃＯＤ的去除率；而当反应温度过高则会促使Ｈ Ｏ 分解为Ｏ 和Ｈ。Ｏ，不利于・０Ｈ的生成，最终导致双氧 参考文献： ［１］Ｋａｍｍｅｙｅｒ，Ｔｅｕｎｉｓ Ａ．Ｅｇｇｅｌｔｅ，Ｈｅｎｋ Ｏｖｅｒｍａｒｓ ａｎｄ ｅｔｃ．Ｏｘｉｄａｔｉｖｅ ｂｒｅａｋｄｏｗｎ ａｎｄ ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ ｏｆ ｕｒｏｃａｎｉｃ ａｃｉｄ ｉｓｏｍｅｒｓ ｂｙ ｈｙｄｒｏｘｙｌ 水的利用率降低，影响ｃＯＤ的去除率。张铁锴 等通 过实验验证Ｆｅ 一Ｈ ０。处理４００ｍｇ／Ｌ的聚丙烯酰胺 ｒａｄｉｃａｌ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍｓ［Ｊ］．Ｂｉｏｃｈｉｍｉｃａ ｅｔ Ｂｉｏｐｈｙｓｉｃａ Ａｃｔａ， ２００１（１５２６）：２７７～２８５． Ｅ２］国家环保局《水和废水监测分析方法》编委会．水和废水监测分析 方法［Ｍ］．北京：中国环境科学出版社，２００２． ［３］闵怀，傅亮，陈泽军．Ｆｅｎｔｏｎ法及其在废水处理中的应用研究 波，任源，等．Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理难降解废水中影响 ［Ｊ］．环境污染与防治，２００４，２０（１）：２８～３Ｏ． Ｅ４］陈传好，谢因子的作用机理［Ｊ］．环境科学，２０００，２１（３）：５８ 水溶液时，确定最佳温度范围为３Ｏ～５Ｏ℃。Ｂａｓｕ和 Ｓｏｍｎａｔｈ 用Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理三氯苯酚时发现，温度低 于６Ｏ℃时，温度对反应产生正效应，高于６Ｏ℃时，则不 利于反应的进行。 ４结语 （１）利用Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理高浓度设备清洗废水有较 ［５］Ｂｏｓｓｍａｎｎ ＳＨ，Ｏｌｉｖｅｒｏｓ Ｅ，Ｋａｎｔｏｒ Ｍ，Ｎｉｅｂｌｅｒ Ｓ，ＢｏｎｆｉＩｌ Ａ．Ｎｅｗ ｉｎｓｉｇｈｔｓ ｉｎｔｏ ｔｈｅ ｍｅｃｈａｎｉｓｍｓ ｏｆ ｔｈｅ ｔｈｅｒｍａｌ Ｆｅｎｔｏｎ ｒｅａｃｔｉｏｎｓ ｏｃ— ｃｕｒｒｉｎｇ ｕｓｉｎｇ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｉｒｏｎ（ＩＩ）一ｃｏｍｐｌｅｘｅｓ［Ｊ］．Ｗａｔｅｒ Ｓｃｉ Ｔｅｃｈｎ— ｏｌ，２００４，４９（４）：７５～８Ｏ． 好的效果，ＣＯＤ去除率与反应初始ｐＨ，ｎＨ Ｏ２：ｎＦｅ２ ， Ｈ２（）２和ＦｅＳ０４・７Ｈ。Ｏ（ｇ）投加量以及温度有关。 ［６］张铁锴，吴红军，王宝辉，等．Ｆｅｎｔｏｎ试剂氧化降解聚丙烯酰胺的 机理研究［Ｊ］．环境科学，２００４（９）：６～９． ［７］Ｙａｏ－－Ｈｕｉ Ｈｕａｎｇ，Ｓｈｕ Ｔｉｎｇ Ｔｓａｉ，ｙｉＩＦｏｎｇ Ｈｕａｎｇ，Ｃｈｕｈ－－Ｙｕｎｇ ｃｈｅｎ．Ｄｅｇｒａｄａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ ａｇｏ ｄｙｅ ｒｅａｃｔｉｖｅ ｂｌａｃｋ Ｂ ｉｎ ｐｈｏ— （２）实验确定最佳ｐＨ值为３．０，ｎＨ２ Ｏ２：ｎＦｅ 为３０：ｌ， Ｈ。（）２投加量为８０ｍＬ／Ｉ ，ＦｅＳＯ４・７ Ｈ２Ｏ为７．２７ Ｌ，反应 时间为３ｈ，且温度为５０℃时，Ｆｅｎｔｏｎ试剂处理高浓度设备 清洗废水效果最好，最高ＣＯＤ去除率为６９．３ 。 ２４６ ｔｏ／ｆｅｒｒｉｏｘａｌａｔｅ ｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｈａｚａｒｄｏｕｓ ｍａｔｅｒｉａｌｓ，２００６ （７）：６２０８～６２１４． 张见昕：烟尘测试仪动压示值误差不确定度的评定 环境与安全 ４测量不确定度的来源分析 测量结果示值误差 的不确定度来源主要包括：动压 重复性测量引入的标准不确定度 ，采用Ａ类评定方法 评定；测试仪示值引入的标准不确定度“ 采用Ｂ类方法 ５．４ 校准仪准确度引起的标准不确定度分量Ｕ豳评定 根据校准仪使用说明书，９００Ｐａ动压点准确度为± ．５ 测量值，为矩形分布，区间半宽度ｎ 一１３．５Ｐａ，包 含因子是。一√３，由此引入的标准不确定度“。。为：Ｕ 。一 ａ３＿一 ４３ 一７．８Ｐａ，没有自由度信息。 评定；测试仪分辨力引入的标准不确定度“ ，采用Ｂ类方 法评定；校准仪准确度引入的标准不确定度“ ，采用Ｂ类 方法评定；校准仪分辨力引入的标准不确定度“ ，采用Ｂ ３ ５．５ 校准仪分辨力引起的标准不确定度分量ＵⅨ评定 校准仪动压分辨力为ｉＰａ，假定其为矩形分布，区 类方法评定。测量不确定度预估列于表１。 表１测量不确定度预估 序号 堡堡至塑星垦 数值 … 不确定度来源 类型 分布 包含因子 符号 ／ ５ 各输人量标准不确定度的评定 ５．１ 测量重复性引入的标准不确定度Ｕ 的评定 使用烟尘测试仪对９００Ｐａ动压在重复性条件下进 行连续１０次测量，得到测量列（Ｐａ）８９６，８９６，８９５，８９６， ８９６，８９５，８９６，８９５，８９６，８９６。其算术平均值为Ｉｚ一 ∑ 一，８９６Ｐａ：，单次测量结果的标准不确定度，由贝塞尔 ／∑（ｚ．一ｚ） 公式计算可得：５（ｚ ）一√ 一ｏ・４８Ｐａ，自由度 一７／＂一１—９。 由于测量的仪器比较稳定，上述通过１Ｏ次测量得 到的单次测量实验标准差ｓ（ｘ，）在今后同类测量中可直 接引用。实际测量中，是以３次测量结果的平均值作为 测量结果，则该结果的标准不确定度为：ＲＡ一 一 ４３ ０．２８Ｐａ。 ５．２ 烟尘测试仪示值引入的标准不确定度 的评定 根据烟尘测试仪使用说明书，动压精度为士２ ＦＳ，即±４０Ｐａ，服从矩形分布，区间半宽度ａ 一４０Ｐａ，包 含因子志 一 ，由此引起的标准不确定度为： 一 ｕ１一 ４Ｏ一２３．１Ｐａ，直接采用生产厂家给出的最大允差，没有 ４３ 自由度信息。 ５．３烟尘测试仪分辨力引起的标准不确定度分量 ｕＢ２评定 烟尘测试仪动压分辨力为１Ｐａ，假定其为矩形分 布，区间半宽度ａ。一０．５Ｐａ，包含因子ｋ 一，／ｇ，则由此引 起的标准不确定度为：ＵＢ２一卺一 一Ｏ．２９Ｐａ，可以认 为其自由度为无穷大。 间 半宽度 一０．５Ｐａ，包含因子ｋ 一√３，则由此引起的 标准不确定度为：“ 一＿ｕ４一—Ｕ ．Ｏ一０．２９Ｐａ，可以认为其 ４ ４３ 自由度为无穷大。 ６ 测量结果合成标准不确定度Ｕ （ ）的评定 ４个不确定度分量 、 、 、 和 互不相关，合 成标准不确定度采用方和根方法计算。Ｕｃ（ ）一 ，／４＋ ＋磊＋磊＋ ２ — ０．２８ ＋２３．１ ＋０．２９ ＋７．８。＋Ｏ．２９ ＝２４．４Ｐａ。 ７ 扩展不确定度Ｕ的评定 对于检测实验室，一般情况下不必计算各标准不确 定度分量的自由度和合成标准不确定度的有效自由度。 由上述数据可见，Ｂ类不确定度分量Ｕ。 、Ｕ 远比其它 不确定度分量大，因此合成标准不确定度可认为近似矩 形分布。取愚一１．６５ ，对应置信概率约为９５ ，示值 误差的扩展标准不确定度为：Ｕ—ｋ・ （ ）一１．６５× ２４．４—４０Ｐａ ８动压示值误差测量结果及其不确定度 报告 烟尘测试仪在测试９００Ｐａ动压时，示值误差扩展不 确定度己，一４０Ｐａ，它是由合成标准不确定度Ｕ （ ）一２４． ４Ｐａ乘以包含因子ｋ一１．６５得到的。 ９结语 由上述数据可以看出，重复性测量和仪器分辨力引 入的不确定度分量远小于其它分量，在结果中起次要作 用，基本可以忽略不计；仪器测量精度引入的不确定度 分量明显影响测量结果的不确定度，是测试结果不确定 度的主要组成部分。 参考文献： ［１］倪育才．实用测量不确定度评定［Ｍ］．北京：中国计量出版社， ２００４． ［２］宣安东．实用测量不确定度评定及案例（下册）［Ｍ］．北京：中国计 量出版社，２００７． ・ ［３］国家质量监督检验检疫总局．ＪＪＦ １０５９．１—２００２测量不确定度评 定与表示ＥＳ］．北京：国家质量监督检验检疫总局，２０１２． ２４７
