可见分光光度计测量不确定度.pdf

二、可见分光光度计波长示值误差和透射比示值误差测量结果的不确定度评定A、可见分光光度计波长示值误差测量结果的不确定度评定（一） 、测量过程简述1、测量依据： JJG178-1996可见分光光度计检定规程2、测量环境条件：温度 (10-30)℃相对湿度≤ 85% 3、测量标准：氧化钬滤光片或干涉滤光片①氧化钬滤光片，波长不确定度≤0.2nm，包含因子k95=1.96 ②干涉滤光片 , 波长不确定度≤ 1.0nm，包含因子k95=1.96 4、被测对象：可见分光光度计波长示值误差：光栅型±1.0 nm ；棱镜型±（ 3.0-10 ）nm 5、测量方法： 在规定的条件下， 用被测可见分光光度计直接测氧化钬滤光片或干涉滤光片，测得的吸收峰波长，重复测量3 次，3 次的算术平均值与标准波长之差值，既为波长示值误差6、评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，对光栅型可见分光光度计一般可直接使用本中用氧化钬滤光片测量标准所得的不确定度的评定结果 对棱镜型可见分光光度计一般可直接使用本中用干涉滤光片测量标准所得的不确定度的评定结果二） 、数学模型：=-s式中：—— 被检仪器波长示值误差——被检仪器波长示值的算术平均数s—— 氧化钬滤光片或干涉滤光片波长实际值（三） 、各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量的标准不确定度)(u的评定输入量的不确定度来源主要是可见分光光度计的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。

①对光栅型仪器，当使用氧化钬滤光片时，对一台可见分光光度计用氧化钬滤光片， 连续测量 10 次，得到 3 组不同波长测量列，其中一组测量列为527.1，527.6，527.6，527.1，528.1 ，527.1 ，527.1 ，527.6 ，527.1 ，527.1 nmniin11=527.4 nm 单次实验标准差s= 12ni=0.35 nm 任意选取 3 台同类型可见分光光度计， 每台分别用氧化钬滤光片测得不同波长点，各在重复性条件下连续测量10 次，共得到 9 组测量列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差表 2-1 m 组实验标准差如表所示：实验标准差js1s= 0.35 2s = 0.523s= 0.45 4s= 0.34 5s = 0.61 6s = 0.48 7s= 0.50 8s= 0.53 9s= 0.49 合并样本标准差为Ps=mjjsm121=0.48 nm 实际测量情况， 在重复性条件下重复测量3 次，以该 3 次次量算术平均值为测量结果，则得到)(u=Ps/3=0.28 nm 自由度为1v=mjj 11=9×(10-1)=81 ②对棱镜型仪器，当使用干涉滤光片时，对一台可见分光光度计用干涉滤光片，连续测量10 次，得到 3 组不同波长测量列，其中一组测量列为448,448,449,449,448,448,448,449,448,449 nm. =niin11=448.4 nm 单次实验标准差s= 12ni=0.52 nm 任意选取 3 台同类型可见分光光度计， 每台分别用干涉滤光片得个不同波长点，各在重复性条件下连续测量10 次，共得到 9 组测量列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差表 2-2 m 组实验标准差如表所示：实验标准差js1s0.52 2s0.513s0.64 4s 0.70 5s 0.74 6s0.53 7s0.67 8s0.70 9s 0.72 合并样本标准差为Ps=mjjsm121=0.64 nm 实际测量情况， 在重复性条件下重复测量3 次，以该 3 次次量算术平均值为测量结果，则得到)(u=Ps/3=0.4 nm 自由度为1v=mjj 11=9×(10-1)=81 2、输入量s的标准不确定度)(su的评定输入量s的不确定度来源主要是氧化钬滤光片或干涉滤光片波长定值不确定度，可根据定值证书给出的定值不确定度来评定。

因此，采用 B方法进行评定①氧化钬滤光片氧化钬滤光片波长证书给出的定值不确定度为 0.2 nm，包含因子95k=1.96，则标准不确定度为)(su=ka=0.2/1.96=0.10 nm 估计ss uu为 0.10，则自由度为2v =50 ②干涉滤光片干涉滤光片波长证书给出的定值不确定度为1.0 ，包含因子95k=1.96，则标准不确定度为)(Su=ka=1.0/1.96=0.51 nm 估计ss uu为 0.10，则自由度为2v =50 （四） 、合成标准不确定度及扩展不确定度的评定1、灵敏度系数数学模型：=-s1c=/=1 2c=s/=-1 2、各不确定度分量汇总及计算表表 2-3 氧化钬滤光片标准不确 定度分量ixu不确定度来源标准不确定 度值ixu灵敏度系 数iixfc/iixuc自由度iv)(u可见分光光度 计的测量不重 复性0.28 nm 1 0.28 nm 81 )(su氧化钬滤光片 波长定值不确 定度0.10 nm -1 0.10 nm 50 95U扩展不确定度0.6 nm 100 表 2-4 干涉滤光片标准不确 定度分量ixu不确定度来源标准不确定 度值ixu灵敏度系 数iixfc/iixuc自由度iv)(u可见分光光度 计的测量不重 复性0.40 nm 1 0.40 nm 81 )(su干涉滤光片波 长定值不确定 度0.51 nm -1 0.51 nm 50 95U扩展不确定度1.3 nm 100 3、合成标准不确定度的计算)(2 Cu=2 u＋2s su=2 1uc＋2 2suc①氧化钬滤光片。

)(Cu=0.30 nm ②干涉滤光片)(Cu=0.65 nm 4、有效自由度effv=24 21414scucucu①氧化钬滤光片effv=103 ②干涉滤光片effv=107 为使用方便，effv均可近似为 100，不会对最后结果有太大影响取置信概率p=９５ % 有效自由度effv＝100，查t分布表得到effvtk95951.984 扩展不确定度为：ceffuvtU)(9595=0.6 nm（氧化钬滤光片）ceffuvtU)(9595=1.3 nm （干涉滤光片）（五） 、测量不确定度的报告可见分光光度计的波长示值误差测量结果的扩展不确定度：①氧化钬滤光片95U0.6 nm effv100 ②干涉滤光片95U1.3 nm effv100 B、可见分光光度计透射比示值误差测量结果的不确定度评定（一） 、测量的过程简述1、测量依据： JJG178-1996可见分光光度计检定规程2、测量环境条件：温度 (10-30)℃相对湿度≤ 85% 3、测量标准：可见光区透射比标准滤光片，透射比标称值10% ，20% ，30% 相对不确定度relu≤0.5%，包含因子95k=1.96 4、被测对象：可见分光光度计, 透射比示值误差：± 0.8% 5、测量方法：用透射比标称值分别为10% ，20% ，30% ，左右的标准滤光片，分别在规定波长处，以空气为参比，分别测量各滤光片的透射比，连续测量3 次，得到 3 次示值的算术平均值，与相应波长下的透射比的标准值之差，即为透射比的示值误差。

6、评定结果的使用：在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果二） 、数学模型：= -s式中：—— 可见分光光度计透射比示值误差——可见分光光度计透射比示值的算术平均数s——可见光区透射比标准滤光片实际值（三） 、各输入量的标准不确定度分量的评定1、输入量的标准不确定度)(u的评定输入量的不确定度来源主要是可见分光光度计的测量不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定对一台可见分光光度计，当使用透射比为30% 透射比标准滤光片时，连续测量 10 次，得到 32.4，32.5，32.3 ，32.4 ，32.5 ，32.5，32.4，32.5，32.5，32.3 （% ）=niin11=32.4 单次实验标准差s= 12ni=0.082% 任意选取 3 台同类型可见分光光度计， 每台分别用透射比标称值为 10% ，20% ，30% 滤光片，各在重复性条件下连续测量10 次，共得到 9 组测量列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差表 2-5 m 组实验标准差如表所示：实验标准差js1s0.082% 2s0.079% 3s0.052% 4s0.063% 5s 0.067% 6s0.057% 7s0.072% 8s0.081% 9s 0.065% 合并样本标准差为Ps=mjjsm121=0.069% 实际测量情况， 在重复性条件下重复测量3 次，以该 3 次次量算术平均值为测量结果，则得到)(u=Ps/3=0.04% 自由度为1v=mjj 11=9×(10-1)=81 2、输入量s的标准不确定度)(su的评定输入量s的不确定度来源主要是透射比标准滤光片定值不确定度，可根据定值证书给出的定值不确定度来评定。

因此，采用B方法进行评定透射比标准滤光片证书给出的定值不确定度为0.5%，包含因子95k=1.96，则当被测透射比在30% ，标准不确定度)(su为)(su=ka= 96.1%30%5 .0=0.077% 估计ss uu为 0.10，则自由度为v =50 （四） 、合成标准不确定度及扩展不确定度的评定1、灵敏度系数= -s1c=/=1 2c=/s=-1 2、不确定度分量汇总及计算表表 2-6 不确定度分量汇总及计算表标准不确 定度分量ixu不确定度来源标准不确定 度值ixu灵敏度系 数iixfc/iixuc自由度iv)(u可见分光光度 计的测量不重 复性0.040% 1 0.040% 81 )(su透射比滤光片 定值不确定度0.077% -1 0.077% 50 95U扩展不确定度0.2% 50 3、合成标准不确定度的计算)(2 Cu=2 u＋2s su=21uc＋2 2suc)(Cu =22077.004.0=0.087% 4、效自由度effv=2421414scucucu=7550取置信概率p=９５ % 有效自由度ef fv＝50，查t分布表得到effvtk95952.01 扩展不确定度：ceffuvtU)(9595=0.2% （五） 、测量不确定度的报告可见分光光度计的透射比误差测量结果的扩展不确定度：95U 0.2% effv 50 。