可見分光光度計透射比及波長示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定

摘要:可見分光光度計檢定過程中透射比及波長示值誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及合成不確定度的分析。

關(guān)鍵詞:光度計 標(biāo)準(zhǔn) 透射比 自由度 波長

1 透射比

1.1 概述

1.1.1 測量依據(jù):檢定規(guī)程JJG178-2007《紫外、可見近紅外分光光度計》檢定規(guī)程

1.1.2 環(huán)境條件:溫度為(10~30)℃，相對濕度≤85%

1.1.3 計量標(biāo)準(zhǔn):可見光區(qū)透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片，其標(biāo)準(zhǔn)值10%τ，20%τ.30%τ合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度υ=0.3%τ，

1.1.4 被測對象:光柵型或棱鏡型可見分光光度計

1.1.5 測量方法:用透射比標(biāo)準(zhǔn)值分別為10%τ，20%τ，40%τ左右的標(biāo)準(zhǔn)濾光片，分別在規(guī)定波長處，以空氣為參比，分別測量各濾光片的透射比，連續(xù)測量3次，以3次的示值平均值與相應(yīng)的波長下的透射比標(biāo)準(zhǔn)值之差，即為其示值誤差。現(xiàn)以我院透射比為40.1(440nm)標(biāo)準(zhǔn)濾光片檢測722型分光光度計為例。

1.2 評定模型

1.2.1 數(shù)學(xué)模型

Δτ=τ-τs

式中:Δτ——可見分光光度計透射比示值誤差

τ——可見分光光度計透射比示值的算術(shù)平均值

τs——可見光區(qū)透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片的實際值

1.2.2 靈敏系數(shù)

τ的靈敏系數(shù)

τs的靈敏系數(shù)

1.3 不確定度來源分析

1.3.1 可見分光光度計測量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(τ1);

1.3.2 可見分光光度計示值測量的分辨力的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(τ2);

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)濾光片實際值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(τs)。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

1.4.1 對一臺722可見分光光度計，選擇透射比標(biāo)準(zhǔn)值為40.1%的標(biāo)準(zhǔn)濾光片連續(xù)測量10次，得到測量列:40.040.140.240.140.040.240.340.140.240.3

(%τ)

由于重復(fù)性條件下測量3次，以其平均值為測量結(jié)果，則u(τ1)==0.062%τ

自由度υ1=10-1=9

1.4.2 722可見分光光度計示值測量分辨率為0.1%，視為均勻分布，則u(τ2)==0.06%τ

估計不可信度為0.10，則自由度υ2=50

1.4.3 示值不確定度u(τ)的評定

1.4.4 標(biāo)準(zhǔn)濾光片τS的實際值標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(τS)的評定

由國家標(biāo)物中心的校準(zhǔn)證書給出透射比合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.3%

則u(τS))=0.3%×40%τ=0.12%τ

估計不可信度為0.10， 則自由度υ4=50

1.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定

1.5.1 不確定度分量一覽表

1.5.2 合成不確定度的評定

1.5.2.1 合成不確定度uC(y)

1.5.2.2 有效自由度

取υeff =70

1.6 擴(kuò)展不確定度的評定

取置信概率P=95%，查t表得t95(70)=1.99

U95= tPuC(y)=1.99×0.15%=0.3%τ

1.7 測量不確定度報告

可見分光光度計的透射比方法值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為: U95=0.3%τ υeff =70

2 波長

2.1 概述

2.1.1 測量依據(jù):檢定規(guī)程JJG178-2007《紫外、可見近紅外分光光度計》檢定規(guī)程

2.1.2 環(huán)境條件:溫度為(10~30)℃，相對濕度≤85%

2.1.3 計量標(biāo)準(zhǔn):氧化鈥濾光片或干涉濾光片

2.1.4 被測對象:光柵型或棱鏡型可見分光光度計

2.1.5 測量方法:在規(guī)定條件下，用被測可見分光光度計直接測氧化鈥濾光片或干涉濾光片的波長，測得的吸收峰波長(對第1類光柵型)重復(fù)測量3次，3次的算術(shù)平均值與標(biāo)準(zhǔn)波長之差，即為波長示值誤差。現(xiàn)以我院氧化鈥(NW-1)濾光片來測量722分光光度計為例。

2.2 評定模型

2.2.1 數(shù)學(xué)模型

Δλ=λ-λS

式中:Δλ——可見分光光度計波長示值誤差

λ——可見分光光度計波長示值的算術(shù)平均值

λS——氧化鈥濾光片波長的實際值

2.2.2 靈敏系數(shù)

λ的靈敏系數(shù)

λS的靈敏系數(shù)

2.3 不確定度來源分析

2.3.1 可見分光光度計測量重復(fù)性的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(λ1);

2.3.2 可見分光光度計波長盤讀數(shù)誤差的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(λ2);

2.3.3 氧化鈥濾光片實際值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(λS)。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評定

2.4.1 對一臺722可見分光光度計，用NM-1型氧化鈥濾光片的530.1特征波長來測量，連續(xù)測量10次，得值如下: 530.5530.0 530.4530.0530.5530.5530.3530.6530.4 530.3nm

由于重復(fù)性條件下測量3次，以其平均值作為測量結(jié)果，則u(λ1)==0.12nm

自由度υ1=10-1=9

2.4.2 722分光光度計波長盤讀數(shù)誤差，估計為0.2nm，視為均勻分布，則

u(λ2)==0.12(nm)

估計不可信度為0.10，則自由度υ2=50

2.4.3 示值不確定度u(λ)的評定

2.4.4 氧化鈥濾光片的實際值標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(λS)的評定

根據(jù)國家標(biāo)物中心的校準(zhǔn)證書給出的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.3nm

估計不可信度為0.10，則自由度υ4=50

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度UC(y)的評定

2.5.1 不確定試分量一覽表

2.5.2 合成不確定度的評定

2.5.2.1 合成不確定度uC(y)

uC(y)= =0.35(nm)

2.5.2.2 合成不確定度有效自由度υeff

取υeff =50

2.6 擴(kuò)展不確定度的評定

取置信概率P=95%，查t表得t95(50)=2.01

U95=tPuC(y)=2.01×0.35=0.7(nm)

2.7 測量不確定度報告

可見分光光度計的波長示值誤差測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為:

U95=0.7nmυeff =50