摘要：随着人们生活质量的提高，人们越来越关注周边的空气质量。通过借助一氧化碳自动监测仪构建数学模型，然后对测量与计算出的数据进行分析，能够清楚掌握一氧化碳自动监测仪中不确定度中有关的分量值，对于提高监测质量与改善空气质量都有显著的帮助。
关键词：一氧化碳 一氧化碳自动监测仪 不确定度评定
0 引言
根据现行的《环境空气质量标准》（GB3095—2012）的要求，升级监测因子，实现在线质量控制与监督，并将监测数据实时对外公布。但实际在日常监测中，往往存在监测到的数据伴随着不确定性，只有对不确定度进行有效的评定，才能保证监测到的数据真实有效，从而提高监测数据的准确度以及可靠度。下文将通过分析一氧化碳的主要来源以及自动监测过程中数值不准确进行分析，并结合相关的试验模型对一氧化碳自动检测系统不确定度进行评定。
1 空气中一氧化碳的主要来源
空气中的一氧化碳的主要来源分为两种，一种是室内空气中一氧化碳，另一种是大气中存在一氧化碳。前者主要是人们在吸烟过程中烟草燃烧所产生的，后者来源一方面是机动车辆尾气排放中包含一氧化碳气体，另一方面是工业区在进行加工制造与生产过程中排放出来的气体中含有一氧化碳含量，且后者产生的一氧化碳的含量较高。
2 一氧化碳自动检测过程中数值误差分析
2.1 环境温度对监测仪器的影响
无论是在试验中还是在实际的监测操作中，监测人员都应该将选择的测量仪器妥善放置在合适的环境中。因为温度过高或过低会使仪器精度有影响，当温度过高时甚至会使仪器不能正常工作，而导致监测出来的数值有较大的误差，而当温度过低，特别是在零摄氏度以下时会导致仪器出现凝露等现象，从而影响监测结果。
2.2 周边电磁对站房的影响
在进行一氧化碳自动监测系统不确定度的评定过程中，周边磁场会对站房存在一定的干扰，导致监测的数值存在误差。所以在进行监测时可以在距离电磁干扰辐射较远的位置建设站房，减少电磁因素的影响。如果站房已经在会受到电磁辐射干扰的范围之内建立，则应该采取合理的手段，对电磁干扰进行屏蔽。
2.3 使用仪器未校准
在进行一氧化碳自动监测系统不确定度评价中，使用的仪器若没有定期的校准与校标以及校零，将会影响到仪器在实际测量中具有的精度与漂移，致使监测结果存在误差。
2.4 仪器审核不仔细
仪器使用之前与之后，相关的工作人员以及管理人员没有仔细的审核仪器，将不能及时发现破损仪器或是质量不达标的仪器，进而难以保证问题仪器得到及时的更换，使得监测人员使用的仪器本身存在缺陷，而导致监测数值有误差。
3 一氧化碳自动监测系统中不确定度的评定原理及方法
3.1 评定原理
在对一氧化碳进行自动监测过程中，该系统选择的监测方法是非分散红外吸收法。利用这种方法是由于一氧化碳是对于中心波段是4.5um，能够有选择性的吸收其所携带的红外辐射，并且当浓度值在适宜的浓度区间之中，一氧化碳的浓度与吸收的红外辐射程度之间存在可循的线性关系，所以可以依据其吸收值的大小，计算出样品中具有一氧化碳的浓度值。
3.2 在监测中使用的试验方法
一氧化碳自动监测系统中不确定度的评定方法中，量值传递基准的选取是环境监测总站在对标准物质进行研究之后而提供的可靠地标准气体。然后可以借助动态气体校准仪将零气与选取的标准气体进行混合，保证两种气体之间能够充分的稀释，从而使一氧化碳气体的浓度能够达到所需的浓度值。最后将已经调试好的一氧化碳气体传送到监测仪器中，传送介质需要使用采样管路，之后监测仪器便会将气体具有的浓度检测出来。
因此，一氧化碳浓度试验在进行不确定度评定监测过程中可以借助校准标准点的方法，在进行监测仪器的示值误差与标准气体的流量以及零气流量不确定度三者之间的测试过程中，可以借助重复性试验方法进行有效评定。
3.3 试验中需要选择的仪器和标准物质
在进行一氧化碳自动监测系统中不确定度的评定中需要使用合适的监测仪器与标准物质，尽可能的减小试验误差。我们使用的是编号为CM12509090的热电48i仪器。其中使用的标准气体有严格的要求，我们使用的是环保部标准样品研究所的标气，并且其纯度不确定度保持在百分之一。
3.4 进行试验过程中相关的要求
①选择使用的标准气体必须保证在规定的使用有效期内。
②在进行不确定的评定之前需要进行仪器流量校准，使用的校准流量仪器必须是计量部门通过校准试验后认可的流量计。
③监测仪器在未开始进行评定前需要进行多点校准，以便保证监测仪器所具有的性能能够达到监测方法的标准要求。
④自动监测仪器需要妥善放置，放在室内需要保证环境温度尽量在20摄氏度到30摄氏度的范围之内，还应控制环境湿度最好不要超过百分之八十。
3.5 建立自动监测系统数学模型
该系统按照监测仪器的使用原理以及动态气体校准仪在试验中遵循的工作原理，可以构建自动监测系统数学模型。并且该数学模型如下：
y=C■×■×Fs×rep+Δ
μ■■=μ■■+μ■■+μ■■+μ■■+μ■■+μ■■（不确定度传播律）
该数学模型中y代表监测气体具有的质量浓度，其单位是升每毫克，表示方式为mg/L；Qx与Q0分别表示标准气体的流量与零气的流量，并且两者之间的单位表示方式为ml/min；C0是指标准气体的浓度；rep是指使用监测仪器的示值重复性；而Fs表示跨度具有的精度，其单位和表示方式与监测气体的质量浓度表示方式一致；Δ表示监测仪器的飘移，单位表示方式为μg/L。
4 一氧化碳自动监测系统中不确定度的评定与来源
在进行一氧化碳自动监测系统不确定度的评定中，其中不确定度的来源与标准气体的浓度的不确定度有着直接的联系，并且动态气体校准仪以及其他的监测仪器之间的准确度，甚至仪器出现的示值所产生的重复性以及仪器的飘移等都会对评定结果产生不确定度。
4.1 标准气体浓度的标准不确定度评定
有上述的选择试验气体可知，已选的标准气体具有的纯度不确定度是百分之一，将标准气体的纯度不确定度根据均匀分布的方式进行解决，并且均匀分布中存在k=■，所以μ■■=■=0.58%
4.2 质量流量计不确定度评定
质量流量计的不确定度主要的分量是标准气体的流量与零气的流量。其中
由于配置之后的标气具有的浓度值C0为16mmol/mmol，所以可以计算出标气的控制流量应为每分钟28.7毫升，而对于不确定度的评定可以通过标准流量计反复测量之后得出相应的值。
经过反复且仔细的计算最终可以得到CQx与CQ0的值分别为0.553、-5.29×10-3
经过仪器测量之后产生的均值标准差是
并且具有的不确定度是
因此，根据上面的公式与已知的数据可求出SQx与
μ■■的值依次为1.22×10-2、4.25×10-2，将已知的所有数据带入公式中，可以将C（Qx）μ■■求出为2.35×10-4。
所以，将所有计算出来的数值填充到公式中便可以求出质量流量计标准不确定度的值，最终结果大约为0.024%。
4.3 仪器示值误差以及仪器示值重复性标准不确定度评定
一般情况下，实际监测过程中允许监测仪器存在百分之一的跨度精度误差。根据均匀分布方法将精度误差不确定度分布进行有效的处理，其中k=■，所以可以将μ■计算出来，其值为0.058%。
在进行仪器的示值出现的重复性不确定度试验过程中，可以借助两台型号一致的仪器进行反复测量，然后将样本中的标准差进行合并测量，不过其中需要依据跨度标准浓度而得出准确的不确定度。
根据准确的操作步骤以及严谨的计算可以得到该值为0.056%。
4.4 仪器漂移不确定度评定
这种不确定度评定中需要考虑的两点不确定度主要是标点漂移以及零点漂移。根据现有的参数可知，标点漂移的参数值为0.5%，而零点飘移的参数值为0.2%。因此，根据参数以及相关的已知数据可以计算出标点漂移的不确定度为0.29%。零点漂移不确定度为41%。综上所述，可以得出合成标准不确定度0.92%。
当所取的k值不再是■而是2时，可以计算出一氧化碳自动监测系统中拓展不确定度大约为2%。
5 结束语
环境质量的好坏关乎到地球上的每一个生物，每一个群种，一氧化碳标准气体具有的纯度不确定度最好是控制在百分之一，并且在规定的使用期限内进行合理的使用，避免产生不确定度。
在生活中做好一氧化碳自动监测系统中的不确定度的评定是有必要的，但注意事项是需要相关操作者引起重视，比如，监测仪器的选择，使用仪器的正确步骤以及相关的影响因素的控制等。监测人员还应保证结合标准气体的流量控制线，准确掌握质量流量计的位置，从而提高监测的准确性，进而采集到真实有效的数据，以便有关部门参考。
参考文献：
[1]赵新元.非散射红外法测定卷烟烟气相中一氧化碳的测量不确定度评定[J].安徽农学通报，2011（04）.
[2]陈守宇.一氧化碳检测报警器示值误差的测量结果不确定评定[J].科技资讯，2012（10）.
[3]张宇烽.气体滤光相关红外吸收法测定空气中一氧化碳的测量不确定度评定[J].广东化工，2012（07）.
[4]郭卫.一氧化碳红外线气体分析器示值误差结果不确定度评定[J].计量与测试技术，2010（06）.
[5]张梅，张文杰.矿用一氧化碳报警仪测量结果的不确定度评定[J].工业计量，2010（01）.