高倩
摘 要:本文對(duì)紫外、可見分光光度計(jì)測量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定,建立了數(shù)學(xué)模型,分別分析了A類評(píng)定分量和B類評(píng)定分量,最后合成了標(biāo)準(zhǔn)不確定度,并最后表述了結(jié)果報(bào)告。
關(guān)鍵詞:不確定度;測量方法;誤差;分量;波長;透射比
DOI:10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.041
1 測量過程簡述
(1)依據(jù):JJG178-2007 《紫外、可見、近紅外分光光度計(jì)》檢定規(guī)程。
(2)環(huán)境條件:溫度10 ℃~35 ℃,濕度:≤85 %RH,電源:電壓(220±22)V,頻率:(50±1)Hz;不應(yīng)受強(qiáng)光照射,無強(qiáng)磁場、電場干擾,無強(qiáng)氣流及腐蝕性氣體。
(3)測量標(biāo)準(zhǔn):氧化鈥濾光片、紫外光區(qū)透射比濾光片等。
(4)被測對(duì)象:紫外可見分光光度計(jì)。
(5)測量方法:①使用透射比濾光片,在測量波長點(diǎn)分別調(diào)整透射比為100%、0%,測量標(biāo)物的光度值,重復(fù)測量3次。②使用透射比濾光片,連續(xù)掃描3次,分別為吸光度峰值波長。
(6)結(jié)果的使用:相同條件下的測量,一般可直接引用該不確定度結(jié)果。
2 數(shù)學(xué)模型
(1)波長示值誤差 Δλ =- λS。
式中:Δλ---波長準(zhǔn)確度 ---波長測量平均值 λS ---波長標(biāo)稱值(nm)。
(2)透射比示值誤差Δτ = - τS。
式中:Δτ---透射比準(zhǔn)確度 ---透射比測量平均值 τS ---透射比標(biāo)稱值(%)。
3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定
3.1 波長示值誤差的不確定度分量
(1)重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,采用A類方法評(píng)定。對(duì)1臺(tái)紫外可見分光光度計(jì)用氧化鈥濾光片, 連續(xù)測量10次,得到:288.1,288.1,288.0,288.1,288.0,288.1,288.1,288.1,288.1,288.1(nm)。
由貝塞爾公式求得:
=0.042nm
實(shí)際測量時(shí),連續(xù)重復(fù)測量3次,以3次測量算術(shù)平均值為測量結(jié)果,則重復(fù)性導(dǎo)致的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
= /=0.042/ =0.024nm
(2)氧化鈥濾光片標(biāo)稱值引入的不確定度,采用B類方法評(píng)定。
氧化鈥濾光片的定值不確定度U=0.6nm(k=2), 則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=a/k=0.6/2=0.3 nm 。
3.2 透射比示值誤差不確定度分量
(1) 輸入量τ平均引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,采用A類方法評(píng)定。
對(duì)1臺(tái)紫外可見分光光度計(jì),于313nm處對(duì)τ=10%的紫外區(qū)透射比濾光片,重復(fù)連續(xù)測量10次:10.6,10.7,10.6,10.7,10.6,10.6,10.5,
10.7,10.7, 10.7。
單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差=0.070%,
實(shí)際測量時(shí),連續(xù)重復(fù)測量3次,以3次測量算術(shù)平均值為測量結(jié)果,則重復(fù)性導(dǎo)致的的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
= /=0.070%/ =0.040%
(2)標(biāo)稱值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,采用B類方法評(píng)定。
透射比濾光片的定值不確定度Ur=1.5%(k=2), 則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
=a/k=1.5%×10%/2=0.075%
4 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度
4.1 靈敏系數(shù)
c1==1 c2==-1(波長)
c1==1 c2==-1(透射比)
4.2 波長標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表
4.3 透射比標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表
4.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
輸入量與、與均彼此獨(dú)立不相關(guān),因此:
4.5 擴(kuò)展不確定度
U=k·uc 取 k=2
(1)波長 U = 2 ×0.301nm=0.602nm ≈0.6nm。
(2)透射比 U = 2 ×0.085%=0.17% ≈0.2% 。
5 報(bào)告與表述
紫外可見分光光度計(jì)檢定裝置的測量不確定度:
波長 U =0.6nm k=2
透射比 U =0.2% k=2