直讀光譜儀測量不確定度評定

1、光電直讀光譜儀測量不確定度評定光電直讀光譜儀測量不確定度評定方法名稱：鋁及鋁合金光電直讀發(fā)射光譜分析方法 標(biāo)準(zhǔn)號：GB/T7999-20071. 不確定度來源分析不確定度來源過程中，從設(shè)備、人員、環(huán)境、方法及被測對彖幾個方面 考慮，應(yīng)做到不遺漏，不重復(fù)。遺漏會使不確定度過小，重復(fù)會使不確定度過 大?；诜治龇椒?、光譜儀工作原理和以往人量分析工作中積累的經(jīng)驗，認(rèn)為鋁 及鋁合金化學(xué)成份的光譜分析結(jié)果不確定度的來源包括以卜兒方而:a）分析方法：來自測試方法本身的不確定度；b）光譜儀：光譜儀計量性能的局限性，如穩(wěn)定性等；c）樣品：試樣的內(nèi)在成份不足夠均勻，或樣品表面車削質(zhì)量不同；d）人員：檢測人員某些

2、操作不足夠規(guī)范；e）環(huán)境：溫、濕度等環(huán)境因索的變化帶來儀器穩(wěn)定性和標(biāo)準(zhǔn)Illi線輕微漂移的變化；f）標(biāo)準(zhǔn)樣品：標(biāo)樣定值的不確定度會傳播到對試樣分析的結(jié)果中去;不確定度來源2. 標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定右:對每一個不確定度來源進(jìn)行評定前，要估計每一個分量對合成不確定度的 奉獻(xiàn)，排除不重要的分量。可用以下幾種方法進(jìn)行量化：I. 通過實驗進(jìn)行定量；II. 使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行總量；III. 基于以前的結(jié)果或數(shù)據(jù)的估計進(jìn)行定量;IV. 基于判斷進(jìn)行定量。2. 1分析方法的不確定度根據(jù)GB/79992007鋁及鋁合金光電直讀發(fā)射光譜分析方法中的相關(guān)內(nèi) 容可知，鋁及鋁合金中合金元素及雜質(zhì)元素，光電直讀發(fā)射光譜分析的精

3、密度 為:測定元素含量波動系數(shù)W0.00115>0.0010.0110>0.010. 105>0. 101.02>1.08.01>8.01.5以含量0.0010.01為例，依據(jù)上表可知波動系數(shù)為10%,可理解為是在分 析結(jié)果的基礎(chǔ)上±10%,由于分析結(jié)果落在最佳估計值±5%的范圍內(nèi)的概率一樣 服從矩形分布Uirei=10%/31/2=5.8%經(jīng)評定，分析方法的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:測定元素含量波動系數(shù)相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度W0.00115Ulrcl=15%/31/2=8.7%>0.0010.0110%1=10%/3 "2=5.8%>

4、;0.010. 105Uirei=5%/31,2=2.9%>0. 101.02%1 = 2%/3血=1.2%>1.08.01Ulrel=l%/31/2=0.6%>8.01.5Uird=1.5%/31/2=0.9%2. 2光譜儀的不確怎度光譜儀的不確定度已由山東省計量科學(xué)研究院依據(jù)JJG7681994發(fā)射光譜 儀檢定規(guī)程，在對光譜儀進(jìn)行檢定/校準(zhǔn)證書中給出擴展不確定度和飽含因子:5=3%k=2則：不確定度U2rel=3/2=1.5%2. 3樣品的不確定度以兩個樣品為例進(jìn)行評定:試樣號D素()2-997-1SiFeMnZnCr第一次車制0.43480.13160.00280.00

5、710.00050.45110.13670.00280.00730.00050.44370.13460.00280.00730.00050.45150.13760.00280.00750.00050.43010.12880.00280.00720.00050.42480.12720.00280.00730.00050.44690.13510.00280.00710.00050.43460.13000.00280.00710.0005第二次車制0.44730.13620.00270.00710.00050.44260.13430.00280.00710.00060.43070.12900.002

6、80.00710.00050.44990.13640.00280.00730.00050.45460.13960.00270.00720.00050.43360.13170.00280.00710.00060.44910.13580.00280.00720.00050.44100.13320.00280.00730.0006S0.00910.003600.00010由于測定時一般取了 2次測試的平均值報出，D斤以 U=S/21/2U0.00640.002500.000101.45%1.87%01.39%0試樣號元素(%)400-1SiFeMgZn第次車制6.880.0840.3130.0146

7、.950.0850.3150.0146.940.0860.3200.0147.010.0870.3220.0157.090.0860.3210.0156.980.0850.3160.0147.000.0850.3170.0146.970.0860.3190.014第二次車制6.890.0800.3070.0147.000.0800.3060.0146.980.0820.3130.0146.990.0810.3130.0146.990.0810.3100.0147.010.0820.3140.0147.000.0800.3090.0147.070.0820.3120.014S0.05400.00

8、250.00480.0003由于測定時一般取了 2次測試的平均值報出，所以U=S/2I/2U0.03820.00180.00340.0002Urei0.55%2.17%1.08%1.42%試樣號元素（）6-804-1-3SiZn第一次車制7.300.00277.300.00187.290.00187.320.00187.360.00187.320.0018第二次車制7.180.00137.160.00147.310.00177.270.00177.360.00187.280.0016S0.05890.0002由于測定時一般取了 2次測試的平均值報出，所以U=S/2,/2U0.04170.000

9、1U3rcl0.579；5.95%從上述內(nèi)容可以看出，在不同含量范圍內(nèi)試樣對于不確定度的貢獻(xiàn)是不同 的，并且已知與元素種類基本無關(guān)。故按備分段濃度范用內(nèi)的典型值對不確定 度進(jìn)行估算，整理如下：含量0.001%范圍內(nèi)以2-997-1中Ci元素為例U3rei=o% （該項可以忽略） 含量0.00100.01%范圍內(nèi)以 6-804-1-3 中 Zn 元索為例，U3rel=5.95% 含量0.010范圍內(nèi)以400-1中Fe元素為例，U3rel=2.17% 含量0. 11.0%范圍內(nèi)以2-997-1中Fe元素為例,U3rel=1.87% 含量1.08.0%范圍內(nèi)以6-804-1-3中Si元素為例，U?r

10、el=0.57% 即：測試結(jié)果含量范圍（）標(biāo)準(zhǔn)不確定度<0.001%忽略>0.00100.01%U,rel=5.95%>0.010U.3rel =2.17%>0. 11.0%Urei =1.87%>1.0&0% =0.57%2. 4人員對測量不確定度的影響方法統(tǒng)一，人員重復(fù)分析樣品，人員對測量不確定度的系統(tǒng)誤并忽略。2. 5環(huán)境對測量不確定度的影響本光譜檢驗室壞境穩(wěn)泄，能夠滿足GB/T 79992000鋁及鋁合金光電（測 光法）發(fā)射光譜分析方法的環(huán)境要求。故本實驗室環(huán)境對測量不確定度的影響 予以忽略。2. 6標(biāo)準(zhǔn)樣品的不確定度分別以以卜三塊樣品為例:標(biāo)樣號

11、元素標(biāo)樣定值偏差數(shù)據(jù)組數(shù)5%E412eCu0.00620.000260.0002/61/2=0.000080.00008/0.0062=1.3%Si0.0560.00160.001/6,/2=0.000410.00041/0.056=0.7%E428Si0.4700.00360.003/61/2=0.001220.00122/0.470=0.3%本實驗室沒有待測元索8.0%的含量，在此不對其進(jìn)行評總。3.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度綜上所述，對本光譜分析實驗室分析的測量相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評估如H：測試結(jié)果含量范圉(%)合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度>0.00100.01%Urel=(Ulrel2 +U2rel2

12、+U3rel2 +U6rel2)"=(5.8%2+l .5%2+5.95%2+l .3%2) I/2=8.54%>0.010Ure| = ( U|rc|2 十5十5/ 十g/ )血=(2.9%2+1.5%2+2.17%2+0.7%2)山=3.98%>0. 11.0%Urd= (Uj+U+Uarel2 +U6rel2)"=(1.2%2+1.5%2+1.87%2+O.3%2) IZ2=2.70%>1.0-8.0%Urd = ( U|rc|2+U6rcl2)力=(0.6%2+1.5%2+0.57%2+0.4%2) ,/2=1.76%因木光譜工作室工作的含量范圍是0.00108.0%間，故對于含量0.0010%和含量8.0%的測量不確定度沒有進(jìn)行評定。4. 擴展不確定度的評定光譜分析鋁及鋁合金中各元索的含量，其測量不確定度為正態(tài)分布，包含因子 K=2,在工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，通常取95%的置信水準(zhǔn)，因此本實驗室的相對擴展不 確定度按不同的含量區(qū)間分為：1) 含量在0.00100.01%之間U95=2 X 8.54%=17.08%18%2) 含量在0.0