DCS低温露点校验系统的不确定度评定

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在等压的条件下使气体中水蒸气冷却至凝聚相出现，通过控制露层传感器露层的温度，使气体中的水蒸气与水 (或冰)的平展表面呈热力学相平衡状态，准确测量此时露层的温度，即为该气体的露点温度。测量气体中的水蒸气露点温度的仪器叫做露点仪。

露点仪主要应用于半导体、微电子、冶金、化纤、建筑等工艺过程等领域，通过对有关环境露点温度监测与控制，以实现相关作业环境条件能够满足相关技术要求，保证生产工艺及流程、产品质量符合有关技术要求，以及实验结果准确可靠。对露点仪定期校准，并对其测量不确定度进行评定具有十分重要的意义。

II：XS低露点校验系统组成及工作原理DCS低露点校验系统 (见图-)主要由露点发生器、高精度镜面露点仪、空压机、干燥机、被测仪表、流量计、放空管组成。

整套系统由不锈钢管、紫铜管连接而成。采用锥形垫密封或硅橡胶 O”型圈密封的活接头连接被测仪表。

图-DCS低露点校验系统的基本工作原理如下：低露点湿度发生器产生的气体在等压的条件下，分成两路气体。-路气体缓慢地流过精密露点仪的测量镜面，此时精密露点仪半导体制冷器开始制冷，镜面逐渐降温，被测气体从未饱和状态变成饱和状态而降露(或过冷水)或霜，准确测出此时的镜面温度即被测气体的露点温度。另-路气体则进入被检的露点仪，和精密露点仪同时进行测量。分别记录精密露点仪和被检露点仪的测量值，并通过这两个值进行比较对被检露点仪进行校准，从而测量出被测温度参量，确定其量值。

2校验系统的不确定度评定2.1 数学模型的建立根据JJG499.2004《精密露点仪》提供的计算模型公式，露点仪的示值误差为被检露点仪的示值平均值与高精度镜面露点仪的示值之差。

AT： -( )其中； AT表示被测表示值误差， 表示被测表读数，z 表示高精度镜面露点仪读数，z 表示高精度镜面露点仪修正值，单位为： ℃DP。

- 2.3不确定度来源(1)被检露点仪与标准露点仪示值误差重复性引入的标准不确定度被1(A类评定)(2)被检露点仪分辨力引入的标准不确定度分量 被2(B类评定)；(3)精密露点仪分辨力引入的标准不确定度标1(B类评定)；(4)精密露点仪镜面露层或霜层的温度梯度变化引入的标准不确定度 标2(B类评定)；(5)大气压力的波动使精密露点仪引入的标准不确定度 标3(B类评定)；(6)气体管路的材质与长短引入的标准不确定标4(B类评定)；(7)精密露点仪上级校准结果引入的标准不确定度修 (B类评定)；2.4不确定度分量的评定(1)以.20CDP为例，在重复性条件下进行 1O次测量，所得测量列见次数 l l 2 3 4 I 5 l 6 I 7 I 8 I 9 l lo测量值 0.02 l -0.24 -O.31 -0.18 I 0.04 l -0.15 l -0.22 1 -0.02 l o.ol l -0.40利用贝塞尔公式得到”被1 O.1525℃DP。

(2)被检露点仪分辨力为 0.1℃DP，按均匀分布处理，则：枯20.029CDP。

(3)高精度镜面露点仪分辨力为0.01℃DE 按均匀分布处理，则：桐 0.0029CDP。

(4)高精度镜面露点仪镜面露层或霜层的厚度为 5啪 ～10um，温度梯度为 0.04℃DP，按均匀分布处理，则：标，0.023℃DP。

(5)以测量值为.20℃DP为例，在测量过程中大气压力的波动值为280Pa，那么所引起的露点波动值为0.028℃DP，按均匀分布处理 ，则：” 10.0162℃DP。

(6)气体管路的长短引入的露点温度变化-般在 0.06℃DO，按均匀分布处理，则：标40.035CDP。

(7)上级计量部门使用精密双压法标准湿度发生器检定高精度镜面露点仪，湿度发生器的扩展不确定度为露点值 O.08CDP，包含因子 k2。所以由上级校准结果引入的标准不确定度为：馋 0.08/20.04。CDP。

2.5标准不确定度的合成246 商品与质量 ·学术观察(1)被检露点仪的标准不确定度被lC被I 被√ 被1。被20.1525CDP(2)标准露点仪的标准不确定度： ： 042"CDP(3)合成标准不确定度厂 ------- - UAT、/ 被U 标Uz修：0.185℃DP2.6扩展不确定度按置信概率 p0.95，赛含因子 k2，则扩展不确定度为：U0 0.36℃DP