钠离子计电计示值误差和仪器示值总误差的测量不确定度评定

　　钠离子计是用来测量水溶液中钠离子浓度的一种专用离子计,广泛应用于高纯水以及其它工业用水、天然水中Na+离子含量的监测分析。当Na+离子含量较低时,常用pNa值表示Na+离子含量, pNa代表钠离子摩尔浓度的负对数值。根据JJG822-1993《钠离子计的检定规程》,钠离子计的检定项目主要由两部分组成: (1)电计示值误差检定用直流电位差计直接比较法; (2)仪器示值总误差检定采用标准溶液测量法。为了更好表达检测数据的准确、可靠和适用性,现在对钠离子计电计示值误差和仪器示值总误差的测量不确定度进行分析和评定。

　　1　测量方法简述

　　依据JJG822-1993《钠离子计检定规程》,钠离子计的主要检定项目是电计测量不确定度和仪器测量不确定度两项。在JJG822-1993中这两项表述为电计示值误差和仪器示值总误差。

　　钠离子电计示值误差检定采用直接比较法,即用标准器(电位差计或同等功能检定仪)向被检钠离子计输入一个标准信号(使用电位差计时以mV为单位),在被检钠离子计上读取示值。电计示值误差即为被检电计示值与输入的标准值之差。

　　钠离子仪器示值总误差检定主要是用被检钠离子计直接测量钠标准溶液。在被检钠离子计上读取示值,与同温度下的钠标准溶液值进行比较。

　　2　数学模型

　　2·1　钠离子计电计示值误差的数字模型

　　式中:XpNa为被检钠离子计电计示值pNa值;E为电位差计示值, mV;k为电化学转换系数,即每1个pNa值相对的电位差计的毫伏数, 59·16mV;d为钠离子计电计示值误差pNa值。

　　2·2　钠离子计仪器示值总误差的数学模型

　　式中:Cj为被检钠离子计仪器示值,μg/L;C0为钠离子标准溶液值,μg/L。

　　3　误差来源

　　影响钠离子计测量不确定度的因素有:计量标准器、测量方法、测量环境条件、人员操作和被检仪器的变动性。在钠离子计电计示值误差检定中,采用直接比较法,方法简单、准确,其测量方法的不确定度可不考虑。在检定规程规定的环境下进行检定,温度、湿度的影响可忽略。人员操作的影响和被检仪器的变动性体现在测量的重复性中。计量标准器的不确定度可从其检定证书或检定规程等资料中找到。因此,钠离子计电计示值误差测量不确定度主要来源于检定时使用的标准器的不确定度和检定测量的重复性。

　　钠离子计仪器示值总误差不确定度主要来源于标准溶液、人员操作的影响和被检仪器的变动性。

　　4　方差和灵敏系数^[1]