可見分光光度計透射比及波長示值誤差測量結果的不確定度評定

摘要：通過透射比及波長示值誤差測量結果的不確定度評定能夠有效檢驗可見分光光度計質量，確保其滿足測量需求。基于此，本文結合已有經驗就不確定度評定方法進行了簡要分析，以供參考。

關鍵詞：可見分光光度計;透射比;示值誤差;不確定度

1可見分光光度計透射比示值誤差測量結果的不確定度評定

1.1基本條件

選用上海棱光技術有限公司制造的可見分光光度計為本次研究對象，在透射比測量結果不確定度評定中以《紫外、可見、遠紅外分光光度計檢定規程》（JJG178-2007）為測量依據，測量過程中溫度控制在10℃～45℃，相對濕度控制在50%～85%。在以空氣為參比的條件下，選用10%、20%、30%（透射比標稱值）的標準濾光片進行透射比測量，取三次測量平均值與標準值進行比較，通過計算掌握透射比測量結果誤差。

1.2評定模型

在本次評定中，涉及到的數學模型為“△T= - ”，其中△T表示可見分光光度計透射比測量結果誤差; 表示多次測量平均值，其靈敏系數為C1=1;Tj表示透射比標準濾光片實際值，其靈敏系數為C2=-1。

1.3評定內容

在進行不確定度評定時，需對可見分光光度計透射比示值誤差的來源具有全面了解。結合已有研究經驗可知，不確定度來源主要有：（1）測量重復性問題導致的不確定度（u1）;（2）可將光光度計測量分辨力問題導致的不確定度（u2）;（3）可見分光光度計標準濾光片實際值問題導致的不確定度（u3）[2]。

1.3.1 u1評定

某臺30%透射比標稱值的可將光光度計在546nm波長處的10次測量值，用用A類評定法進行評定，可得到：（1）透射比10次測量平均值 = =30.17%;（2）單次實驗標準差j= =0.35%;（3）由于實際測量三次，因此標準不確定度u1=0.202%，自由度v1=10-1=9。

1.3.2 u2評定

由于可將光光度計示值測量分辨力是0.10%，造成的誤差為±0.05%，視為平均分布，用B類評定法得到u2=0.029%。

1.3.3 u3評定

根據透射比標準濾光片相關規定可知，相對不確定度為0.30%，包含因子k=1.96。B類評定法計算，得到u3=0.30%×30%÷1.96=0.046%。估計不可信度為0.10，自由度v3為50。

1.3.4 合成標準不確定度評定

由于各因素相互獨立，因此uc= （%）=0.209%，有效自由度veff=0.2094÷（0.2024/9+0.0294/50+0.0464/50）=104，取整數100。置信概率取95%，從t表中查找K95=1.984，擴展不確定度u95=0.209%×1.984≈0.4%。

1.4評定報告

經上述計算，可在報告中表示：可見分光光度計在546nm處透射比示值誤差測量結果的不確定度為0.4%，有效自由度為104。

2可見分光光度計波長示值誤差測量結果的不確定度評定

2.1基本條件

測定目的：可見分光光度計波長示值誤差測量結果的不確定度;測量依據、環境設置同透射比，測量對象為可將光光度計（波長示值誤差±0.1nm）。

2.2評定模型

研究中，涉及到的數學模型為“△λ= - ”，式中△λ表示波長測量結果誤差; 表示多次測量算術平均值，其靈敏系數為C1=1;λj表示波長實際值，其靈敏系數為C2=-1。

2.3評定內容

不確定度來源主要為：（1）測量重復性問題，不確定度用U1表示;（2）波長定值問題，不確定度用U2表示;（3）波長讀數問題，不確定度用U3表示。

2.3.1 U1評定

關于U1，可設置重復性測量條件，并利用A類法進行評定。例如，在波長550nm位置重復測量10次，記錄每次可見分光光度計波長示值，并結合相關公式，分別計算出 =550.14nm;單次實驗標準差j=0.108nm;標準不確定度U1=0.062nm;自由度v1=9。

2.3.2 U2評定

關于U2，通過可見分光光度計氧化鈥濾光片校準證書，知道標準不確定度為0.3nm，估計不可信度為0.10nm，自由度v2=50。

2.3.3 U3評定

關于U3，可視為“a=0.5nm”均勻分布，U3=0.5/3^0.5=0.289nm，估計相對不確定度為0.10，自由度v3=50。

2.4評定報告

根據計算結果，可在評定報告中表示：本次研究的可見分光光度計，在550nm處波長示值誤差測量結果的擴展不確定度為0.6nm，有效自由度為95。

結論：綜上所述，本研究聯合實際，通過介紹透射比、波長示值誤差的不確定度評定方法，意在提升不確定度評定水平，為相關工作組織開展提供有益指導，確保可見分光光度計應用的準確性、可靠性。

參考文獻：

[1]孟祥文.紫外、可見分光光度計波長及透射比示值誤差測得值的不確定度評定[J].計量與測試技術，2019，46（10）：114-116.

[2]高倩.紫外、可見分光光度計測量結果的不確定度評定[J].山東工業技術，2019（08）：45.

作者簡介：姚永文（1967-），男，漢族，籍貫：貴州惠水，學歷：大專，單位：黔南州檢驗檢測院，職稱：工程師，從事計量檢定工作。