工业用乙烯丙烯微量水的测定不确定度评定

1 目的

评定工业异丁烷中微量水测定结果的不确定度。

2 评定依据

标准号：GB/T 3727-2003《工业用乙烯、丙烯中微量水的测定》。 3 适用范围

本标准规定了乙烯和丙烯中微量水的卡尔.费休库仑法和湿度计法，卡尔非休法适用于测定含量不小于1mg/kg的微量水，湿度计法适用于测定含量不小于1mL/m3的微量水。

适用于本质量检查站异丁烷水含量的分析，本站所用的方法是湿度计法（本站所用的是电容式湿度计），所以本次不确定度的评定只考虑湿度计法所带来的不确定度。 4 方法概要

被测气体通过氧化铝电解质层及铝基体组成的电容式传感器时，气体中的水分被氧化铝层吸收，使传感器的电容量发生变化，依次测出水含量。 5 数学模型

X＝f(t,l,T，Dp) ……（1）

式中： t—吹扫时间，min;

l—测量的流量，mL/min； T—试样的温度, ℃； Dp—露点的读书，℃；

6 使用计量器具、主要仪器设备

6.1 露点仪（湿度计）：经过校准合格，并且在校准有效期内。 6.2 流量计：量程应满足湿度计所需的量的范围。

6.3连接管线：紫铜管或者是聚四氟乙烯管，在测量装置的出口处，需要连接一跟不短于2m的放空管，以防止大气中的水反向扩散而导致分析结果偏高。 7 不确定度来源的识别

目的是列出所有影响被测量数值的各个参数的不确定度来源。

7.1 吹扫时间、气流量、试样的汽化温度、露点仪的修正值等都会给测量结果带来不确定度。

建立因果图

7.2 露点仪的修正值带来的不确定度。露点的修正作为标准不确定度的分量。

7.3 气体流量计的要求是0.5～10L/min；最小分度是0.5L/min；流量的大小作为标准不确

定度的分量。 7.4连接管线：紫铜管或者是聚四氟乙烯管，连接管线在分析过程中不能有漏气现象，在测

量装置的出口处，需要连接一跟不短于2m的放空管，以防止大气中的水反向扩散而导致分析结果偏高。连接管线也是标准不确定度的一个分量。 8 不确定度的量化

在本步骤中，每一个已识别的潜在来源的不确定度的大小，或者使用以前的实验结果直接测量、评估，或者从理论分析导出。

8.1 不确定度的A 类评估 ― 对观测列进行统计分析所作的评估:

在重复性条件下，对同一试样从取样开始重复测量10次，测量结果见下表1： 表1 分析2014年4月24日气体灌装单元G-21#异丁烷中的水含量(观察到的结果，已修正) 项目 水含量mL/m3 吹扫时间 气体的温度 吹扫流量 气体中微量水含量 1 18.5 2 18.5 3 18.0 4 18.5 5 19.0 6 18.5 7 18.5 8 18.0 9 18.5 10 18.5 平均值 18.4 用贝塞尔公式计算测量列的实验标准差s，总重复性u（r）为测量结果平均值ω的标准差s/2。

10次重复测量平均值ω＝∑ωi/n＝18.4 , n=10 得单次测量的标准偏差为：s（x）＝

()2/(n1)＝0.83，n=10

在日常分析中，测定两分样品报告平均值，故平均值的标准不确定度偏差应为： u（x）＝s/

2＝0.59

8.2 不确定度的B类评估— 当输入的估计量不是由重复观测得到时，其标准偏差可用对估计量的有关信息或者资料来评估。 （1）气体流量计引入的不确定度u（l）

式（1）对l求偏导，其灵敏系数c2＝/m1＝1；

流量计最大允许误差为1mL/min，假定为均匀分布，则标准不确定度分量

u（l）=1×1/

3 ＝ 0.58

(2) 吹扫时间引入的不确定度，吹扫时间不能低于15mim±1mim

式（1）对t求偏导，其灵敏系数c2＝/m1＝1；

时间t最大允许误差为1mim，假定为均匀分布，则标准不确定度分量为

u（t）=1×1/

3 ＝ 0.58

(3) 露点的修正在A类不确定度中已经评定过了，所以不需要再次进行评定。

（4）试样温度没有具体的要求，只要样品完全汽化即可，一般在15℃以上就可以了，没有

一个具体的规定，所以在此就不好作为评定的一个具体数值了

9 计算合成标准不确定度ux（x）

2221/2

uc（c）＝[u（l）＋u（t）＋u（x）] = 1.0

10 计算扩展不确定度U（C）

3

取包含因子k＝2，U（C）＝k×uC（C）＝1.0 ×2=2.0mL/m

11 结果表示

33

异丁烷样品中的水含量为18.4±2.0 mL/m，扩展不确定度为2.0mL/m；k＝2。