分析儀器的機(jī)能及規(guī)格
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德國斯派克工程師表示丈量外表的質(zhì)量一般用一個簡略的疑問進(jìn)行評價:丈量精度怎么?挑選最適用的丈量外表就需求認(rèn)識一下影響丈量不斷定性的一些要素。這么反過來還可更深入了解該類外表的技術(shù)目標(biāo)所列出的信息以及未列出的信息。
外表丈量的功能依據(jù)動態(tài)性(量程、呼應(yīng)時間)、準(zhǔn)確度(重復(fù)性、精密度和活絡(luò)度)以及穩(wěn)定性(對老化及惡劣環(huán)境的容差)來進(jìn)行評價的。其間,準(zhǔn)確度(應(yīng)該是最大答應(yīng)差錯,經(jīng)常被叫做精度)一般被視為最主要的質(zhì)量要素,也是最難以斷定的要素。
剖析外表丈量功能及目標(biāo)
活絡(luò)度與準(zhǔn)確度
德國斯派克工程師表示丈量輸出改變與標(biāo)準(zhǔn)值改變之間的聯(lián)系稱為活絡(luò)度。抱負(fù)情況下這種聯(lián)系呈現(xiàn)為完美線性,但在實踐操作中所有丈量均會存在某些瑕疵或不斷定性。
被測值與與標(biāo)準(zhǔn)值的一致性一般簡略地稱為“準(zhǔn)確度”,但這是一個略微模糊的術(shù)語。嚴(yán)厲定義的準(zhǔn)確度一般包括重復(fù)性。重復(fù)性指在丈量條件不變的情況下,儀器在重復(fù)丈量時能夠到達(dá)相似丈量成果的才干。但是其也許包括也也許不包括濕滯、溫度依賴性、非線性和長時間穩(wěn)定性。重復(fù)性自身一般是丈量不斷定性的非有必要來歷,假如精度標(biāo)準(zhǔn)不包括其它不斷定性,則其也許會造成對實踐丈量功能的過錯印象。
剖析外表丈量功能及目標(biāo)
德國斯派克工程師表示丈量值與已知標(biāo)準(zhǔn)值之間的聯(lián)系通常被稱為傳遞函數(shù)。 請見圖,當(dāng)丈量值調(diào)整時,這種聯(lián)系也將依據(jù)已知校準(zhǔn)基準(zhǔn)進(jìn)行微調(diào)。抱負(fù)情況下,傳遞函數(shù)呈現(xiàn)為跨整個量程的完美線性,但在實踐操作中大多數(shù)丈量均會因被丈量的巨細(xì)不一樣而在活絡(luò)度上發(fā)作一些改變。
這種類型的瑕疵被稱之為非線性。這種景象一般在量程的極限處對比突出。因而,核實精度標(biāo)準(zhǔn)是不是包括非線性以及精度是不是適用于全量程范圍十分必要。若非如此,那么就有理由對挨近極限值的丈量精度標(biāo)明置疑。
剖析外表丈量功能及目標(biāo)
德國斯派克工程師表示濕滯是指與被測變量改變方向有關(guān)的丈量活絡(luò)度改變(見圖4)。這也許是致使某些濕度傳感器丈量不斷定的主要要素,而這些傳感器選用很簡單附著水分子的材料制作而成。假如規(guī)則的精度未標(biāo)明是不是包括濕滯,那么造成這一丈量不斷定性的要素就會變得不清晰。此外,假如校準(zhǔn)次序僅按一個方向進(jìn)行,濕滯的效果在校準(zhǔn)進(jìn)程中將不會顯示出來,而假如技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)中疏忽了濕滯,那么也將無法把握丈量中的濕滯水平。維薩拉薄膜聚合物傳感器的濕滯簡直能夠疏忽不計,而且一直在規(guī)則精度以內(nèi)。
溫度和壓力等環(huán)境條件也會對丈量精度產(chǎn)生影響。假如溫度依賴性未斷定而作業(yè)溫度改變劇烈,那么可重復(fù)性也許就會受到影響。規(guī)則的技術(shù)目標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)既也許適用于全量程作業(yè)溫度,也也許適用于特定、有限或“慣例”的作業(yè)溫度范圍。假如沒有清晰的闡明以這種方法標(biāo)明的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)將在必定的溫度范圍處于無法斷定的狀態(tài)。
穩(wěn)定性和挑選性
隨著時間的推移,丈量外表的活絡(luò)度也許會因老化而發(fā)作改變。在某些情況下這種效果也許會因受到化學(xué)品或其它環(huán)境要素的干擾而加快。假如未斷定長時間穩(wěn)定性,或許假如制作商無法提供慣例校準(zhǔn)周期的推薦值,那么技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)實踐上僅代表了校準(zhǔn)時間內(nèi)的精度?;罱j(luò)度的緩慢改變(有時候被稱為漂移或蠕變)的損害在于其難以發(fā)現(xiàn),且也許會致使操控系統(tǒng)的潛在疑問。
挑選性可定義為外表關(guān)于除實踐被丈量氣體以外其它要素改變的低活絡(luò)度。例如,在富含某些化學(xué)成分的大氣中進(jìn)行的濕度丈量也許會受到影響,致使丈量值實踐上會受到該化學(xué)成分的影響。此類影響也許為可逆的,也許為不可逆的。德國斯派克工程師表示其對某些化學(xué)品的呼應(yīng)也許會適當(dāng)緩慢,而這種對化學(xué)品的交叉活絡(luò)度很簡單被誤認(rèn)為漂移。具有杰出挑選性的儀器不會受到除實踐被丈量氣體以外任何其它要素改變的影響。
校準(zhǔn)與不斷定度
假如丈量讀數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)基準(zhǔn)出現(xiàn)誤差,能夠?qū)x器的活絡(luò)度進(jìn)行校對。該進(jìn)程被稱為調(diào)整。德國斯派克工程師表示在單點上進(jìn)行的調(diào)整稱為零點偏移校對;兩點調(diào)整則為對于零點偏移和增益(敏度)的線性校對。如有必要要在多個點上對丈量值進(jìn)行調(diào)整,那么也許會致使丈量的線性度較差,需求選用非線性多點校對對其進(jìn)行抵償。此外,假如調(diào)整點與校準(zhǔn)點一樣,那么調(diào)整點之間的丈量質(zhì)量依然無法得到驗證。
當(dāng)外表經(jīng)過調(diào)整之后,標(biāo)明現(xiàn)已過校準(zhǔn)對其精度進(jìn)行驗證。校準(zhǔn)有時候簡單與調(diào)整混淆,校準(zhǔn)是指將被測值與被稱為作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的已知基準(zhǔn)進(jìn)行對比。作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)為可溯源鏈條中的第一環(huán),它處于一系列校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)的最末端,并可追溯到初始的校準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)。德國斯派克工程師表示雖然很多依據(jù)特定標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)的外表也許彼此之間的準(zhǔn)確度較高(高度準(zhǔn)確),但假如無法斷定校準(zhǔn)的不斷定度,那么與初始標(biāo)準(zhǔn)的肯定精度則無法驗證。
校準(zhǔn)可溯源性標(biāo)明一直到初始標(biāo)準(zhǔn)的丈量、基準(zhǔn)和有關(guān)不斷定度鏈條已知且現(xiàn)已經(jīng)過專業(yè)化記錄處理。這么就可實現(xiàn)對校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不斷定度的核算,并可斷定外表的精度。
如何才算“足夠準(zhǔn)確”?
在挑選丈量外表時,必定考慮所請求的精度水平。例如,在請求將相對濕度按人體舒適度調(diào)整的標(biāo)準(zhǔn)通風(fēng)操控使用中,到達(dá)相對濕度為±5%的精度是合意的。但是在冷卻塔操控之類的使用中,需求更準(zhǔn)確的操控和更微小的調(diào)理余量才干實現(xiàn)更高的運轉(zhuǎn)功率。
在將丈量值作為操控信號使用時,可重復(fù)性和長時間穩(wěn)定性(精密性)十分主要,與可溯源標(biāo)準(zhǔn)有關(guān)的肯定精度就處于非有必要位置。這在溫度與濕度改變較大的動態(tài)技術(shù)進(jìn)程中尤為如此,丈量穩(wěn)定性則比肯定精度更為主要。
別的,假如丈量值用于驗證實驗室內(nèi)部實驗條件與其它實驗室的可比性,則肯定精度和校準(zhǔn)可溯源性均至關(guān)主要。TAPPI/ANSIT402標(biāo)準(zhǔn)–紙、紙板、紙漿手抄紙及有關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)條件及測驗環(huán)境即為此類精度請求的一個示例,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)則了紙張測驗實驗室的實驗條件為23±1,0°C以及50±2 %RH。德國斯派克工程師表示假如丈量規(guī)則精度(最大答應(yīng)差錯)為±1.5 % R H而校準(zhǔn)不斷定度為±1.6 %RH,那么相對初始校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)的總不斷定度將超出標(biāo)準(zhǔn),而與測驗組織內(nèi)部環(huán)境濕度有關(guān)性很大的測驗剖析將不具有可比性,并將無法承認(rèn)所進(jìn)行的測驗剖析是在標(biāo)準(zhǔn)條件下完成的。
德國斯派克工程師表示在沒有校準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)不斷定度有關(guān)信息的情況下,只是經(jīng)過精度標(biāo)準(zhǔn)則無法斷定外表的肯定精度。
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