摘要:通過透射比及波長示值誤差測量結(jié)果的不確定度評定能夠有效檢驗可見分光光度計質(zhì)量,確保其滿足測量需求。基于此,本文結(jié)合已有經(jīng)驗就不確定度評定方法進行了簡要分析,以供參考。
關(guān)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(jié)果的不確定度評定
1.1基本條件
選用上海棱光技術(shù)有限公司制造的可見分光光度計為本次研究對象,在透射比測量結(jié)果不確定度評定中以《紫外、可見、遠紅外分光光度計檢定規(guī)程》(JJG178-2007)為測量依據(jù),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(jié)果誤差。
1.2評定模型
在本次評定中,涉及到的數(shù)學(xué)模型為“△T= - ”,其中△T表示可見分光光度計透射比測量結(jié)果誤差; 表示多次測量平均值,其靈敏系數(shù)為C1=1;Tj表示透射比標準濾光片實際值,其靈敏系數(shù)為C2=-1。
1.3評定內(nèi)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(jié)合已有研究經(jīng)驗可知,不確定度來源主要有:(1)測量重復(fù)性問題導(dǎo)致的不確定度(u1);(2)可將光光度計測量分辨力問題導(dǎo)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(dǎo)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(jù)透射比標準濾光片相關(guān)規(guī)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(shù)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(jīng)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(jié)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(jié)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(jié)果的不確定度;測量依據(jù)、環(huán)境設(shè)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(shù)學(xué)模型為“△λ= - ”,式中△λ表示波長測量結(jié)果誤差; 表示多次測量算術(shù)平均值,其靈敏系數(shù)為C1=1;λj表示波長實際值,其靈敏系數(shù)為C2=-1。
2.3評定內(nèi)容
不確定度來源主要為:(1)測量重復(fù)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(shù)問題,不確定度用U3表示。
2.3.1 U1評定
關(guān)于U1,可設(shè)置重復(fù)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(fù)測量10次,記錄每次可見分光光度計波長示值,并結(jié)合相關(guān)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(guān)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(guān)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(jù)計算結(jié)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(jié)果的擴展不確定度為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(guān)工作組織開展提供有益指導(dǎo),確保可見分光光度計應(yīng)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(shù),2019,46(10):114-116.
[2]高倩.紫外、可見分光光度計測量結(jié)果的不確定度評定[J].山東工業(yè)技術(shù),2019(08):45.
作者簡介:姚永文(1967-),男,漢族,籍貫:貴州惠水,學(xué)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。