摘要:通過(guò)透射比及波長(zhǎng)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定能夠有效檢驗(yàn)可見(jiàn)分光光度計(jì)質(zhì)量,確保其滿足測(cè)量需求?;诖?,本文結(jié)合已有經(jīng)驗(yàn)就不確定度評(píng)定方法進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析,以供參考。
關(guān)鍵詞:可見(jiàn)分光光度計(jì);透射比;示值誤差;不確定度
1可見(jiàn)分光光度計(jì)透射比示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定
1.1基本條件
選用上海棱光技術(shù)有限公司制造的可見(jiàn)分光光度計(jì)為本次研究對(duì)象,在透射比測(cè)量結(jié)果不確定度評(píng)定中以《紫外、可見(jiàn)、遠(yuǎn)紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程》(JJG178-2007)為測(cè)量依據(jù),測(cè)量過(guò)程中溫度控制在10℃~45℃,相對(duì)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(biāo)稱(chēng)值)的標(biāo)準(zhǔn)濾光片進(jìn)行透射比測(cè)量,取三次測(cè)量平均值與標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行比較,通過(guò)計(jì)算掌握透射比測(cè)量結(jié)果誤差。
1.2評(píng)定模型
在本次評(píng)定中,涉及到的數(shù)學(xué)模型為“△T= - ”,其中△T表示可見(jiàn)分光光度計(jì)透射比測(cè)量結(jié)果誤差; 表示多次測(cè)量平均值,其靈敏系數(shù)為C1=1;Tj表示透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片實(shí)際值,其靈敏系數(shù)為C2=-1。
1.3評(píng)定內(nèi)容
在進(jìn)行不確定度評(píng)定時(shí),需對(duì)可見(jiàn)分光光度計(jì)透射比示值誤差的來(lái)源具有全面了解。結(jié)合已有研究經(jīng)驗(yàn)可知,不確定度來(lái)源主要有:(1)測(cè)量重復(fù)性問(wèn)題導(dǎo)致的不確定度(u1);(2)可將光光度計(jì)測(cè)量分辨力問(wèn)題導(dǎo)致的不確定度(u2);(3)可見(jiàn)分光光度計(jì)標(biāo)準(zhǔn)濾光片實(shí)際值問(wèn)題導(dǎo)致的不確定度(u3)[2]。
1.3.1 u1評(píng)定
某臺(tái)30%透射比標(biāo)稱(chēng)值的可將光光度計(jì)在546nm波長(zhǎng)處的10次測(cè)量值,用用A類(lèi)評(píng)定法進(jìn)行評(píng)定,可得到:(1)透射比10次測(cè)量平均值 = =30.17%;(2)單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差j= =0.35%;(3)由于實(shí)際測(cè)量三次,因此標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1=0.202%,自由度v1=10-1=9。
1.3.2 u2評(píng)定
由于可將光光度計(jì)示值測(cè)量分辨力是0.10%,造成的誤差為±0.05%,視為平均分布,用B類(lèi)評(píng)定法得到u2=0.029%。
1.3.3 u3評(píng)定
根據(jù)透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片相關(guān)規(guī)定可知,相對(duì)不確定度為0.30%,包含因子k=1.96。B類(lèi)評(píng)定法計(jì)算,得到u3=0.30%×30%÷1.96=0.046%。估計(jì)不可信度為0.10,自由度v3為50。
1.3.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定
由于各因素相互獨(dú)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(shù)100。置信概率取95%,從t表中查找K95=1.984,擴(kuò)展不確定度u95=0.209%×1.984≈0.4%。
1.4評(píng)定報(bào)告
經(jīng)上述計(jì)算,可在報(bào)告中表示:可見(jiàn)分光光度計(jì)在546nm處透射比示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度為0.4%,有效自由度為104。
2可見(jiàn)分光光度計(jì)波長(zhǎng)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定
2.1基本條件
測(cè)定目的:可見(jiàn)分光光度計(jì)波長(zhǎng)示值誤差測(cè)量結(jié)果的不確定度;測(cè)量依據(jù)、環(huán)境設(shè)置同透射比,測(cè)量對(duì)象為可將光光度計(jì)(波長(zhǎng)示值誤差±0.1nm)。
2.2評(píng)定模型
研究中,涉及到的數(shù)學(xué)模型為“△λ= - ”,式中△λ表示波長(zhǎng)測(cè)量結(jié)果誤差; 表示多次測(cè)量算術(shù)平均值,其靈敏系數(shù)為C1=1;λj表示波長(zhǎng)實(shí)際值,其靈敏系數(shù)為C2=-1。
2.3評(píng)定內(nèi)容
不確定度來(lái)源主要為:(1)測(cè)量重復(fù)性問(wèn)題,不確定度用U1表示;(2)波長(zhǎng)定值問(wèn)題,不確定度用U2表示;(3)波長(zhǎng)讀數(shù)問(wèn)題,不確定度用U3表示。
2.3.1 U1評(píng)定
關(guān)于U1,可設(shè)置重復(fù)性測(cè)量條件,并利用A類(lèi)法進(jìn)行評(píng)定。例如,在波長(zhǎng)550nm位置重復(fù)測(cè)量10次,記錄每次可見(jiàn)分光光度計(jì)波長(zhǎng)示值,并結(jié)合相關(guān)公式,分別計(jì)算出 =550.14nm;單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差j=0.108nm;標(biāo)準(zhǔn)不確定度U1=0.062nm;自由度v1=9。
2.3.2 U2評(píng)定
關(guān)于U2,通過(guò)可見(jiàn)分光光度計(jì)氧化鈥濾光片校準(zhǔn)證書(shū),知道標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.3nm,估計(jì)不可信度為0.10nm,自由度v2=50。
2.3.3 U3評(píng)定
關(guān)于U3,可視為“a=0.5nm”均勻分布,U3=0.5/3^0.5=0.289nm,估計(jì)相對(duì)不確定度為0.10,自由度v3=50。
2.4評(píng)定報(bào)告
根據(jù)計(jì)算結(jié)果,可在評(píng)定報(bào)告中表示:本次研究的可見(jiàn)分光光度計(jì),在550nm處波長(zhǎng)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度為0.6nm,有效自由度為95。
結(jié)論:綜上所述,本研究聯(lián)合實(shí)際,通過(guò)介紹透射比、波長(zhǎng)示值誤差的不確定度評(píng)定方法,意在提升不確定度評(píng)定水平,為相關(guān)工作組織開(kāi)展提供有益指導(dǎo),確??梢?jiàn)分光光度計(jì)應(yīng)用的準(zhǔn)確性、可靠性。
參考文獻(xiàn):
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[2]高倩.紫外、可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(08):45.
作者簡(jiǎn)介:姚永文(1967-),男,漢族,籍貫:貴州惠水,學(xué)歷:大專(zhuān),單位:黔南州檢驗(yàn)檢測(cè)院,職稱(chēng):工程師,從事計(jì)量檢定工作。