如何測量高氧瓶內的氧氣濃度?

測量是科學的基礎。潛水也是一門很科學的運動,其中學習高氧專長就必須了解如何分析你自己的高氧瓶內的氧氣比例,這就很考驗你到底有沒有學好「測量」這件事。

談到測量,必須知道:
-測量的物理量用什麼單位(因次)
-測量工具必須先校正
-測量必須知道誤差單位濃度是沒有單位的,高氧分析儀測出來的是氧氣佔整體氣體的百分比。

校正
儀器校正的基礎,是用已知去校正未知,那有什麼氣體的氮氧比例是已知的?
-已經測量無誤的高氧瓶-環境中的空氣(氧氣比例穩定,在20.8-21.0%之間)-壓縮空氣瓶(20.8-21.0%的氧氣,但是比大氣更乾燥)-純氧瓶(100%的氧氣)
那究竟用哪一種氣源來校正比較好?

誤差範圍(測量的不確定性 = 觀測值與真實值的差異)


測量誤差 = 系統誤差 + 隨機誤差
系統誤差可以透過「校正儀器」和「按照標準程序」和來控制

隨機誤差=>儀器精密度 + 濕度因素
可以透過重複觀測取平均,以及控制測量環境的濕度來控制

由於壓縮空氣瓶內的空氣比較乾燥,你也可以控制氣閥的出氣流量,所以用氣瓶內的氣來校正是比較好的。大部分的潛水船/潛店都有壓縮空氣瓶,如果沒有,那也可以用空氣來校正。

假如用氣瓶來校正,就要確保你每次輸給分析儀的流量要一致,不要太強也不要太弱,太強會高估氧氣含量,反之則會低估。假如用大氣來校正,那就要確保不是在密閉空間測量,不然濕度和周圍氣體的含量很可能會變動很大(因為你開氣瓶後就會釋放氣體到空間中),就要把分析儀在空中甩一甩,分析儀吸進空氣後,就可以旋轉校正鈕讓讀數回歸到 20.8%-21.0之間。

校正完就可以開始測量氣瓶,用跟校正時一致的流量來測量,一般來說我們估計誤差範圍是正負0.5%,假如打氣的員工測量出來是 32.3% 你測量到的是 31.3%,你有沒有理由相信,你們兩個人測量的不一致是可以接受的?由於我們認定誤差範圍是 正負 0.5%,所以當測量結果超過 1%的話,那就有理由相信其中某個環節出錯,例如兩人用的分析儀有問題(可能沒校正好或是故障),或是有人量錯,或是其他原因……等等,這時候你就得想辦法找出原因,例如找出有問題的那個分析儀,用好的分析儀重新測量一次。

數據的進位 – 四捨五入

由於潛水電腦表為了實際應用的便利性考量,多半以整數位來表示高氧濃度,而不讓你細調到小數點一位。假設你測量到氣瓶高氧是 32.3%,那你電腦表該調 32% 還是33%,一般會建議用四捨五入法。

結論
整個流程:校正分析儀 -> 看測量出的氧氣比例是否在合理誤差範圍內 -> 數據四捨五入後調整潛水電腦錶 -> 根據 MOD 和自己的潛水執照等級,規劃最大潛水深度