透射式烟度计比对结果的数据处理研究与分析

　　根据国家质检总局计量司 2012 年国家计量基标准国内比对计划项目，全国法制计量管理计量技术委员会组织全国各省级法定计量技术机构，开展 “汽车侧滑检验台”、 “滚筒式车速表检验台”和 “透射式烟度计”计量检定能力比对工作。此次比对的主导实验室为江西省计量测试研究院。为了确保比对工作的顺利实施，主导实验室做了大量试验验证工作，发现在透射式烟度计比对数据处理过程中有些问题应引起注意。

　　根据 JJG 976—2010 《透射式烟度计》国家计量检定规程规定，透射式烟度计示值误差的检定采用的标准器为“标准中性滤光片 ( 3 片) ”，其透射比分别约为 34% ( 吸收比值约为 66%) 、透射比约为 50%( 吸收比值约为 50%) 、透射比约为 71% ( 吸收比值约为 39%) 。由于标准中性滤光片的制造工艺和量值传递因素，决定了所有参与比对工作的实验室使用的标准中性滤光片的透射比各不相同，对应的透射式烟度计示值也就不可能一样，所以就产生了比对的参考值不一致的问题。而且透射式烟度计本身存在着 “非线性”，这样也就 无 法 直 接 采 用 JJF1117 —2010 《计量比对》 规定的加权平均法确定参考值。

　　1 参考值的确定

　　JJG 976—2010 规定，应使用透射比τ 分别约为34% 、50% 和 71% ( 其吸收比值 N 约为 66% 、50%和39%) 的3 片标准中性滤光片对透射式烟度计进行检定，为了便于理解，现举例说明。实验室 A、B、C，其标准中性滤光片的标准值和示值如表 1 所示。

　　根据比对实施方案规定，以吸收比值约为 50% 的示值作为比对的不确定度评定点，从表 1 中清楚地看到，三个实验室使用的标准中性滤光片的吸收比值都满足 规 程 的 要 求 ( 约 为 50%) ，分 别 为 50. 8%、49. 5% 和 48. 9% ， 示 值 分 别 为 49. 5% 、 49. 2% 、48. 1% 。在这种情况下，若直接采用 JJF 1117—2010《计量比对》规定的加权平均法确定参考值，既不科学也有失公正。

　　所以，应首先采用 “最小二乘法”进行修正。以标准中性滤光片吸收比值 N0作为 “自变量” ( 横坐标) 、示值 N 作为 “函数”( 纵坐标) ，做出各个实验室的拟合直线和校准方程。

　　计算出当标准中性滤光片吸收比值为 50%点时所得透射式烟度计修正值:

　　注: R 平方值是趋势线拟合程度的指标，它的数值大小可以反映趋势线的估计值与对应的实际数据之间的拟合程度，拟合程度越高，趋势线的可靠性就越高。R 平方值是取值范围在 0 ～ 1 之间的数值，当趋势线的 R 平方值等于 1 或接近 1 时，其可靠性最高，反之则可靠性较低。