实用技术推广 中国科技信息２０１５年第０１期ＣＨＩＮＡ ＳＣＩ＿￣：ＮＣＥ ＡＮＤ ＴＥＥＣＨＮＯ Ｌ—ＯＧＹ ＩＮＦＯＲＭＡＴＩＯＮ Ｊａｒｉ ２０１５ Ｉ＝１取 白敏 山西省计量科学研究院 呼出气体酒精含量探测器是用于检测人体呼出气体中的酒精含量的仪器。对其检测可使用液态有机气体配气装置、； 精呼气模拟器、瓶装空气中酒精有证标准气体三种方法。其中酒精呼气模拟器产生的气体为湿气，接近人体呼出气体模式， ＤＯＩ：１ ０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１ ００１—８９７２．２０１ ５．０１．０６１ 呼出气体酒精含量探测器测量结果的 不确定度评定 呼出气体酒精含量探测器是专门为警察设计的一款执 法的检测工具，执勤民警可用来对饮酒司机的饮酒多少来 进行具体的处理，有效减少重大交通事故的发生。但是实 际操作中由于环境、温度等各方面的影响，都会Ｒ，ＪＩ￣，Ｕ试结 测量模型 呼出气体酒精含量测试器测量误差为： ＝Ｙ ｌ曰 其中： 果造成影响。本文从不确定度的来源来对测量结果的不确 定度进行分析和评定。 Ｅ：呼出气体酒精含量测试器的误差ｍｇ／Ｌ ．．．．．． Ｙ：呼出气体酒精含量测试器读数ｍｇ／Ｌ Ｂ：呼气式酒精模拟器产生气体中酒精浓度ｍｇ／Ｌ 其中Ｙ、Ｂ相互独立，根据不确定度传播律， 概述 测量依据和方法 ＪＪＧ６５７－２００６《呼出气体酒精含量探测器》 ＧＢ／Ｔ２１２５４《呼出气体酒精含量测试仪》 ＪＪＦ１ ０５９．１＿２０１ ２《测量不确定度评定与表示》 ＯｌＭＬ Ｒ １２６：２０１２（Ｅ）ＥｖｉｄｅｎｔｉａＩ ｂｒｅａｔｈ ａｎａｌｙｚｅｒｓ （Ｐ）＝ ） ㈣ｌ ４－㈢ ∞ 根据Ｄｕｂｏｗｓｋｉ公式， ＯＩＭＬ Ｒ １２６：１９９８（Ｅ）Ｅｖｉｄｅｎｔｉａｌ ｂｒｅａｔｈ ａｎａｌｙｚｅｒｓ Ｂ：呼气中酒精浓度ｍｇ／Ｌ ：酒精溶液中酒精浓度ｍｇ／Ｌ ｔ：呼气式酒精模拟器的中酒精溶液温度℃ 当洒精溶滴 度在３４℃时，该公式为： ：０．３８８６６ｘ ｚ０ 测试环境条件 环境温度：（２５±２）ｏＣ，相对湿度：不大于８０％， 测量工作环境应无干扰量的因素。 ：３８８，６６ｘ ： 苎 测量所用标准装置 酒精呼气模拟器（３台），溶液温度控制能力 ＜±０．０５℃（设定温度为３４℃时）。 乙醇纯度标准物质，标准值：９９．８％，扩展不确定度 ０．３％，ｋ＝２。 乙醇纯度标准物质的质量ｍｇ 乙醇纯度标准物质体积ｍＬ 乙醇纯度标准物质密度ｇ／ｍＬ 乙醇纯度标准物质的质量浓度％ 水溶液的体积ｍＬ 量筒，容量５００ｍ『，标尺间隔５ｍＩ。 移液器（３支），量程为（１００～１ ０００）ｕ Ｌ两支， （２０～２００）ｕ Ｌ一支。 温度计（３支），测量范围（３３＿５～，标尺间隔０．１℃。 被测对象，呼出气体酒精含量探测器一台。 不确定度来源 呼出气体酒精合量测试器Ｙ引入的标准不确定度 呼出气体酒精含量测试器示值重复性Ｙ１引入的标准 不确定度 检测方法简述 根据仪器使用说明、ＯＩＭＬ Ｒ １２６：２０１２、ＪＪＧ６５７－ ２００６，分别确定酒精、蒸馏水的容积，配制相应浓度酒 精溶液，使呼气式酒精模拟器在溶液温度为３４℃条件下， 分别产生０。１ ｍｇ／Ｌ、０．３ｍｇ／Ｌ、０．５ｍｇ／Ｌ的酒精标准气体， 每个测量点测１ ０次，评定该呼出气体酒精含量探测器在 ３个测量点的测量误差的不确定度。 呼出气体酒精含量测试器显示装置分辨力Ｙ２引入的 标准不确定度 呼气式酒精模拟器Ｂ引入的标准不确定度 乙醇纯度标准物质的体积 引入的相对标准不确定度 水溶液的体积 ，。引入的相对标准不确定度 １５４ ＣＨＩＮＡＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＩ—ＯＧＹＩＮＦＯＲＭＡ＿ｆＩＯＮ Ｊａｎ ２０１５ 中国科技信息２０１５年第０１期 实用技术推广 乙醇纯度标准物质的密度 引入的相对标准不确定度 乙醇纯度标准物质的质量浓度为９９．８％，取其密度 为０．７９０ｇ／ｍＬ，则配制５００ｍＬ酒精溶液时，０．１ｍｇ／Ｌ、 ０．３ ｍｇ／Ｌ、０．５ ｍｇ／Ｌ浓度所需酒精分别为０．１６３ｍＬ、 乙醇纯度标准物质的质量浓度 引入的相对标准不确 定度 温度控制偏差引入的相对标准不确定度分量，参考 ＯｆＭＬ Ｒ １２６：１９９８的附录Ｇ，温度控制在±０．１℃时， 可不对结果进行修正。经验证，本装置符合此要求，忽略 ０．４９０ｍＬ、０．８１６ｍＬ，移液器容量误差分布按均匀分布 估计，包含因子 ＝ 。 酒精溶液浓度（ｍｇ／Ｌ） 酒精体积（ｍＬ） 移液器容量允许相对误差 ｕ ） ｆ ０．１ Ｏ １６３ ±２％ １１５％ ．Ｏ．３ ０．４９０ ±１％ ０．５８％ Ｏ．５ Ｏ ８１６ ±１％ Ｏ．５８％ 由其引入的不确定度。 标准不确定度分量的分析与评定 呼出气体酒精含量测试器Ｙ引入的标准不确定度 ｕ （）Ｔ）＝ （几）＋¨ Ｏ２） 呼出气体酒精合量测试器示值重复性Ｙ１引入的标准 不确定度 在重复性条件下，进行１ ０次测量。每一测量点根据 测得值计算出１ ０次独立重复测得值的算术平均值凡，再 根据贝塞尔公式计算出每点的标准偏差 ｎ：重复测量次数，１０次。 水溶液的体积 。引入的相对标准不确定度 容量为５００ｍＬ的量出式量筒依据ＪＪＧ １ ９６－２００６《常 用玻璃量器》检定合格，其容量允差为±５．０ｍＬ，容量误 差按均匀分布估计，包含因子≈＝． ，在容量为５００ｍＬ ，一 、 时相对标准不确定度兰 。 为０５８％。 ．）： 计算结果见表１。 表１ 被检呼出气体酒精含量测试器１０次测得值、平均值、 实验标准差及不确定度分量 一～乙醇纯度标准物质的密度 引入的相对标准不确定度 取值为０．７９０ｇ／ｍＬ，忽略其不确定度。 乙醇纯度标准物质的质量浓度 引入的相对标准不确 定度 ＼测量次数、—１ ２ ３ ４ 测量点 ＼ ０．１ｍｇ／Ｌ ０．１１ Ｏ．１Ｏ Ｏ．１０ ０．１Ｏ ０．３ｍｇ／Ｌ Ｏ．３２ Ｏ．３１ ０．３１ Ｏ．３１ ０．５ｍｇ／Ｌ ０．４６ ０ ４８ ０．４８ ０．４８ 根据标准物质证书，其质量浓度为９９．８％， Ｕ＝０．３％，ｋ＝２，则其相对标准不确定度兰 Ｌ删 为０１ ５％。 ．呼气式酒精模拟器Ｂ引入的标准不确定度分量汇总表 见表２。 ５ ６ ０．０９ ０．１Ｏ Ｏ．３Ｏ Ｏ．３Ｏ ０．４８ ０．４８ 表２呼气式酒精模拟器Ｂ引入的标准不确定度分量汇总表 测量点 Ⅱ １） ０．１ｍｇ／Ｌ １．０．３ｍｇ／Ｌ Ｏｌ５８％ Ｏ．５８％ ０ ５ｍｇ／Ｌ Ｏ．５８％ ０ｌ５８％ ７ ８ ９ １Ｏ Ｏ．０９ ０．Ｏ９ ０．Ｏ９ Ｏ．Ｏ９ ０．３１ Ｏ．３Ｏ Ｏ．３Ｏ ０．３０ ０．４８ ０．４７ ０ ４７ ０．４７ １５％ （ ） （ ） Ｏ５８％ ．０．１５％ Ｏ．８３％ ０．８３％ ｎ（ｍｇ／Ｌ） ０ ０９６ ０ ３０６ ０．４７５ ｕ Ｏ，ｉ）（ｍｇ／Ｌ） ）（ｍｇ／Ｌ） ｏ ００６９９ ｏ．００２２１ ｏ ００６９９ ｏ．００２２１ ｏ．００７０７ ｏ．００２２４ （扫） １３Ｏ％ ．”Ｏ）（ｍｇ／Ｌ） Ｏ．ＯＯ１３０ ｏ．００２４９ ０．ＯＯ４１５ 测量误差扩展不确定度一览表 呼出气体酒精含量测试器显示装置分辨力Ｙ２引入的 标准不确定度 测量点 ｕ ｏ．１ｍｇ／Ｌ ０ ３ｍｇ／Ｌ ０ ５ｍｇ／Ｌ 呼出气体酒精含量测试器为数字显示测量仪器，在显 示结果为ＢｒＡＣ时，显示装置分辨力为０．０１ｍｇ／Ｌ，则其 引入的标准不确定度为： “ ）： ——— —一）（ｍｇ／Ｌ） ２）（ｍｇ／Ｌ） ）（ｍｇ／Ｌ） ０．００２２１ ０．００２８９ Ｏ．ＯＯ１３０ ｏ．００３９ ０．００２２１ ０．００２８９ ｏ．００２４９ ０．００４４ ０．００２２４ ０．００２８９ ０．００４１５ ０．００５５ ¨０）（ｍｇ／Ｌ） Ｕ（ｋ＝２）（ｍｇ／Ｌ） ｍｇ ０ ００７８ ０ ００８８ ０．Ｏ１１ 测量误差的不确定度与表示 ０００２８９ｍｇ．—一— ．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．—— Ｌ 呼出气体酒精含量探测器在０．１ｍｇ／Ｌ、０．３ｍｇ／Ｌ、 ０．５ｍｇ／Ｌ这３个测量点示值误差的的扩展不确定度分别 为： 呼气式酒精模拟器Ｂ引入的标准不确定度 乙醇纯度标准物质的体积 引入的相对标准不确定度 使用移液器将乙醇纯度标准物质移入呼气式酒精模拟 器中，３个移液器依据ＪＪＧ６４６－２００６《移液器检定规程》 检定合格。 Ｕ＝７８×１０－－４ｍｇ／Ｌ（０．１ｍｇ／Ｌ测量点） Ｕ－－８８ Ｘ １０－－４ｍｇ／Ｌ（０．３ｍｇ／Ｌ测量点） Ｕ＝１１ Ｘ １０－３ｍｇ／Ｌ（０．５ｍｇ／Ｌ测量点） １５５～