式煙度計檢測標準濾光片（式煙度計檢測濾光片，獲獎產品按規程要求研制，）

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;本濾光片是按照計量檢定標準《JJG976-2010式煙度計》的技術要求研制的標準檢測濾光片，5片／套包裝，其擴展不確定度U≤0.6%T，k=2.0，可溯源到基準。有框架，已銷售多年。技術指標高于等于其檢測的技術要求，長期穩定性好。可建標。其外形尺寸也可按用戶要求，或用戶自己提供外架。有證書。付款后可郵寄。

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;比（單程）約為：71%、50%、34%
&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; 比（來回反射雙程）約為：84%、71%、58%。
&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; 一套5片。

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; 比擴展不確定度U≤0.6%,&sp;k=2&sp;&sp;(上述新規程的技術指標)

&sp;

相關論文（已在國內期刊上發表）

&sp;本項目已獲黑龍江省科技進步三等獎

&sp;&sp;

我們研制的本濾光片有論文發表在國內雜志上，也合新規程（由于篇幅有限制，下面只介紹部分內容，抱歉！）

篇

式煙度計檢定用中性
&sp;&sp; 標準濾光片的研制&sp;

——黑龍江省自然科學基金資助項目[類別：A；編號：A0212]&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;
&sp;&sp;
哈爾濱白光光電技術研究所&sp; 文光&sp;崇華
[摘&sp;要]本文詳細介紹了式煙度計檢定用標準濾光片的研制過程。在不確定度的幾個層面上，分析了該濾光片的不確定度表達方式和等級。說明了該濾光片在標準物質GBW13305可見光區比標準濾光片的定值裝置上，用法直接定值，捋順了這方面的量值傳遞表。這對研制、開發該濾光片和正確執行新規程《JJG976-2002式煙度計》是一個基礎性的工作（對新規程《JJG976-2010式煙度計》也一樣）。

[關鍵詞]煙度計；標準物質；不確定度；濾光片

1.導言

&sp;&sp;隨著我國大環境的工作迫切地被提到議事日程上來，我國機動車尾氣的排放標準正在向歐洲Ⅱ號靠近。規程《JJG976-2002式煙度計》（以下簡稱規程976）也已公布執行。式煙度計生產廠家的產品檢驗，計量部門的檢定工作都將依賴規程976規定的標準器。我們研制了上述主要標準器----中性標準濾光片，以滿足國內量值傳遞的需要，。

2.原理

2.1式煙度計原理

式煙度計是依據不同物質對可見光區輻射產生的特征吸收光譜不同及朗伯-比爾（Lambert-Beer）定律，測量物質對某些波長的吸收程度，進行定量分析的儀器。定律如下：

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;A= lg=—lgτ&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;……(1)

式中：A為物質的吸光度；Φ₀為測量區充滿干凈的空氣時光探測器上接收到的光通量；Φ為測量區充滿機動車尾氣時光探測器上接收到的光通量；τ為測量區充滿機動車尾氣時光探測器上接收到光的比。

在規程976中，上述定律被定義為光吸收系數k，單位為m^-1：

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;k=—&sp;ln (τ)=—&sp;ln (1—N)&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;……(2)^[3]

式中：L為光通道長度，單位為m；N為光吸收比，又稱不透光度，既N=1—τ。

&sp;&sp;&sp;這樣，規程976規定煙度計顯示儀表應具有的二種計量參數：光吸收比N和光吸收系數k就有了可操作性─—它們均以光通過充滿干凈空氣的測量區時為0；以光通過測量區被遮擋時為滿量程。

&sp;&sp;&sp;式煙度計主要由光源系統、準直系統、煙樣室和檢測器系統及取樣器附件等組成。工作時，煙樣室充滿被檢機動車的尾氣，量的光線由光源經準直系統透過煙樣室的煙柱，被煙柱衰減的光線在檢測系統上產生一個穩定的輸出電壓，電壓大小由被測煙柱的污染程度決定。電壓信號經轉換變成規程規定的表達形式后，由顯示系統或打印系統輸出，完成檢測。

2.2中性標準濾光片的原理

......
（刪節）
......
&sp;

&sp;&sp;U=ku_c=2.57×0.114=0.29%

&sp;

&sp;

&sp;5 .結論

5.1應當將標準物質GBW13305的不確定度表示方式和規程976的不確定度表示方式統一一下，以免在執行規程976過程中造成不要的麻煩。&sp;

&sp;

5.2我們研制的中性標準濾光片，合標準物質規范，在技術上是可行的，在誤差分析上是站得住腳的。在溯源上是直接溯源到標準物質的定值裝置上的。量值準確，不確定度范圍。和標準物質GBW13305、美國標準物質SRM930D處在一個水平上，在式煙度計檢定用標準中性濾光片方面為國內水平。為我國這方面的量值傳遞填補了空白。

&sp;參&sp;&sp;考&sp;&sp;文&sp;&sp;獻

&sp;

1、《JJG178-96可見分光光度計》.技術監督局頒布.計量出版社.1997年

2、《JJG976-2002式煙度計》.質量監督檢驗檢疫總局發布.計量出版社.2002年

3、文光.《標準物質GBW13305可見光區比標準濾光片長期穩定性考察》.現代計量測試.1998.3期

4、文光.《對式煙度計相對合成標準不確定度的認識》.工業計量.2004.1期&sp;

5、《JJG976-2010式煙度計》.質量監督檢驗檢疫總局發布.計量出版社.2010年

第二篇論文：

對式煙度計標準濾光片相對合成

標準不確定度的認識

-—黑龍江省自然科學基金資助項目[類別：A；編號：A0212]

&sp;哈爾濱白光光電技術研究所&sp; 文光&sp; 崇華

[摘&sp; 要]本文在不確定度的幾個層面上，分析了式煙度計檢定用中性標準濾光片的不確定度表達方式和具體的等級。這對研制、開發該濾光片和正確執行規程《JJG976-2002式煙度計》是一個基礎性的工作（對新新規程《JJG976-2010式煙度計》也一樣）。

[關鍵詞]煙度計；標準物質；不確定度；濾光片

&sp;&sp;&sp;隨著我國國民經濟的蓬勃發展，大環境的工作迫切地被提到議事日程上來。我國機動車尾氣的排放標準正在向歐洲Ⅱ號靠近，機動車尾氣檢測用的具有較高技術指標的式煙度計，正在逐步取代濾紙式煙度計走向市場。計量檢定規程《JJG976-2002式煙度計》（以下簡稱976規程）也已公布執行，這對于生產這種煙度計的廠家和各級計量檢定部門及用戶都是一件大好事！使我們有章可循，有法可依。

1、對濾光片不確定度指標的評估&sp;

&sp;&sp;&sp;976規程^[3]規定了5種中性標準濾光片的標稱比τ_i：71%、50%、34%、27%、20%，其相對合成標準不確定度u_crel不大于0.30%，由此推算其合成標準不確定度為:

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;u_c=u_crel×τ_i&sp; &sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;······(1)^[4]

式中：u_c-合成標準不確定度

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;u_crel-相對合成標準不確定度

&sp;&sp;&sp;&sp; &sp;τ_i-濾光片的具體（或標稱）比值

&sp;&sp;&sp; 由表1可知，在比為20%時，其合成標準不確定度u_c=0.06%。就是說，對這塊濾光片定值時，其定值裝置的合成標準不確定度應為六。但據我們掌握，目前我國的的商用紫外-可見分光光度計波長不確定度可0.1nm(紫外部分)～0.3nm（可見部分）。比相對擴展不確定度均為u_rel=0.50%（比范圍10%～90%）。換算成合成標準不確定度,則u_c=0.50%/2=0.25%(按慣例設區間置信水平為95%，則包含因子k=2)^[5]。研究級的紫外-可見分光光度計比合成標準不確定度可能六，但國外產量也很小，且價格昂貴。不知國內哪家曾過。若真有，它就應當成為我國這方面的主要比對裝置之一。標準物質GBW13305可見光區比標準濾光片（以下簡稱GBW13305）^[6]定值裝置——高分光光度測量裝置（以下簡稱高裝置）的基準就會得到更好的佐證，這方面的量值傳遞系統表就會更加明快。

2、與標準物質不確定度指標的比較

&sp;為了使表1和表2有可比性,將煙度計濾

光片的相對合成標準不確定度u_crel轉換成相對擴展不確定度u_rel^[5]。由公式（1）計算，976規程上的相對合成標準不確定度u_crel×比τ_i=合成標準不確定度（既標準偏差）u_c=0.30%×0.20～0.71=0.06%～0.21%,再按GBW13305的k值水平轉換成擴展不確定度U:

&sp;&sp;&sp;U=ku_C=2.48×0.06%～0.21%=0.15%～0.48%

&sp;&sp;&sp;&sp; GBW13305的相對擴展不確定度和擴展不確定度之比是:0.50%/0.30%=1.67,用來計算976規程煙度計濾光片的相對擴展不確定度:u_rel=0.15%～0.48%×1.67=0.25%～0.8%。即表2中比＞30%的濾光片的相對擴展不確定度均大于GBW13305的相對擴展不確定度u_rel=0.50%.

&sp;&sp;&sp; 綜觀上面所述，一個相對合成標準不確定度0.3%，換算成合成標準不確定度，就造成了比20%和27%兩塊濾光片無法的；按GBW13305換算成相對擴展不確定度，則比＞30%的擴展不確定度又都差。兩頭為難。

&sp;&sp;&sp; 為此,計量檢定規程《JJG178-89可見分光光度計》^[1]中的2.3條,由要求中性標準濾光片比分別為20%、40%、70%，修改為《JJG178-96可見分光光度計》^[2]版本的3.4條：比標稱值為10%、20%、30%（或40%）。

3、解決問題的探討

&sp;&sp;&sp;那么，怎樣才能滿足生產實際需要呢？若用高裝置研制^[6]、定值式煙度計中性標準濾光片，其相對合成標準不確定度是否應當重新考慮。筆者認為，既然給標準物質GBW13305定值的高裝置也滿足不了976規程規定的相對合成標準不確定度u_crel=0.30%的要求，那么在實際應用中將其改為相對擴展不確定度u_rel=0.50%也是可行的。因為理化分析行業的性，標準物質的與被檢測樣品相比，不非是3倍關系不可，2倍也可。市售的式煙度計，976規程規定其示值誤差在±2%，據知的在±1%。因此，式煙度計檢定用中性標準濾光片相對擴展不確定度定在u_rel=0.50%是適用的。從表2看，比τ_i=71%這一塊濾光片也差Δu=U-u_GBW=0.36%-0.30%=0.06%，既六，相對式煙度計的技術指標來說可忽略不計。

4、結論

&sp;&sp;&sp; 如前面所述，GBW13305的測量結果不確定度u_GBW=0.30%，而相對擴展不確定度u_relGBW= 0.5%，這是留有相當大的余地的。主要考慮我國幅員遼闊，環境條件差別較大。所以，如果式煙度計檢定用標準中性濾光片在規定的環境條件下使用，其相對合成標準不確定度可以u_crel=0.30%。美國標準局（S）發放的同類標準物質SRM930D的相對擴展不確定度也是u_rel=0.5%，也是留有相當大的余地。

&sp;&sp;&sp; 恰當的留出較大的余量，免去不要的高，對于量值傳遞的準確是有好處的。

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; *&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; *&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; *&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; *&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp; *

&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;&sp;參&sp; 考&sp; 文&sp; 獻

[1]《JJG178-89可見分光光度計》.

[2]《JJG178-96可見分光光度計》.

[3]《JJG976-2002式煙度計》.

[4]文光.《標準物質GBW13305可見光區比標準濾光片長期穩定性考察》. 現代計量測試.1998.3期（3卷）：39.

[5]葉德培.《測量不確定度》.國工業出版社.1997.5

[6]《標準物質技術規范JJG1006-94》.

[7]文光.《式煙度計的研究與探討》.工業計量.2003.3（13）35～36.

&sp;

有問題請與作者聯系。見銷售聯系方法。

[8]《JJG976-2010式煙度計》.

&sp;