第28卷,第4期光谱实验室Vol.28,No.42011年7月ChineseJournalofSpectroscopyLaboratoryJuly,2011直读光谱法测定不锈钢中铬的不确定度评定刘守江¹李莉(法士特齿轮有限责任公司齿研所理化室西安市大庆路西段710077摘要利用光电直读光谱仪测定不锈钢中铬含量,对其在测量过程中不确定度产生的原因进行了分析,并对测量结果的不确定度进行了评定。关键词不确定度;直读光谱法;铬;不锈钢中图分类号:O433.5+9文献标识码:A文章编号:1004-8138(201104-1873-041引言根据国家计量规范JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》[1]的要求,一个合格的分析结果应包含两部分,测量结果本身和其可置信的程度。现代的实验室应对检测结果进行不确定度的评定。测量不确定度是表征合理的赋予被测量之值的分散性与测量结果相联系的参数,仅与测量方法有关,与具体测定数值大小无关,本文通过对直读光谱法测定不锈钢中铬含量的不确定度进行评定,分析了不确定度的来源,并对测量结果的不确定度进行了评估,该方法同样适用于直读光谱法分析其他元素时不确定度的评定。2实验部分2.1分析仪器和分析条件PDA-7000真空光电直读光谱仪(日本岛津公司,配有帕邢-龙格全息离子刻蚀闪耀光栅,色散系统为0.6m罗兰圆。Cr元素特征波长为298.9nm,光谱通带为30Lm,内标元素Fe波长为287.2nm。标准样品(GSBA68001—68007-89,抚顺钢厂。2.2不确定度的数学模型及其来源2.2.1数学模型建立由于该方法属于仪器分析方法,由被测元素的特征谱线强度直接利用校准曲线得到元素含量,故其数学模型可建立为Y=X,式中:Y——待测元素含量测量结果,X——读出待测元素的读出值[2]。2.2.2不确定度的来源A类不确定度:由测量结果统计分布计算,用实验标准偏差来表征。¹联系人,电话:(02984630413;手机:(0135********;传真:(02984623110-112;E-mail:lsjzh313@163.com作者简介:刘守江(1983—,男,甘肃省临洮县人,助理工程师,主要从事金属材料检验工作。收稿日期:2011-03-22;接受日期:2011-04-15B类不确定度:(1由标准物质(均匀性、标准含量值的可靠性、组织结构和待测物质同一性引入的不确定度。(2分析方法本身和环境变化引入的不确定度,其中包括仪器自身的原因(例如真空室真空度变化、光电倍增管高压变化、电器原件的老化等,校准曲线建立和日常标准化等。(3仪器稳定性引入的不确定度。(4待测样品特性(均匀性,试样的处理等引入的不确定度。2.3不确定度的评定2.3.1A类不确定度分量的评定使用编号为GSBA68005-89不锈钢标样连续分析Cr含量10次,结果数据见表1,并计算单次测量的标准偏差S(xi。S(xi=1n-1∑ni=1(xi-x-2(1式中:S(xi——单次测量的标准偏差;xi——第i次测量值;x-——n次测量平均值;n——测量次数。表1标样GSBA68005-8910次测定结果序号12345678910测量值(%17.26417.25317.18617.16017.06717.06917.17217.07017.23017.122平均值x-(%17.159标准偏差S(xi7.58×10-2UA(x-=S(xin=7.58×10-210=2.40×10-2(2Urel(A=UA(x-x-=2.40×10-217.159=1.40×10-3(3式中:UA(x-——A类不确定度;Urel(A——A类相对不确定度。2.3.2B类不确定度分量的评定2.3.2.1标准样品传递引入的不确定度采用编号为GSBA68005-89的标样,其Cr的标准值为17.16%,标准偏差s=0.03。按均匀分布计算,k=3,进行B类评定,因此引入的不确定度为:U(B1=sk=0.033=1.73×10-2Urel(B1=U(B1B1=1.73×10-217.16=1.01×10-3式中:U(B1——标准样品传递引入的不确定度;Urel(B1——标准样品传递引入的相对不确定度。2.3.2.2分析方法本身和环境变化引入的不确定度二者主要集中体现在对校准曲线的影响上,因此设计利用标样GSBA68005-89再做10次数据,每组分析数据均是在对仪器重新标准化的情况下测量[3],数据见表2。表2独立标准化10次后标样测定结果序号12345678910测量值(%17.24117.10017.11117.09717.23017.29617.23017.17517.20617.1871874光谱实验室第28卷表2可知标样的标准值(17.16%与仪器读出值的最大差值为0.136.由于数据服从正态分布(取置信区间为95%,k=2,该项引入的不确定度U(B2=0.1362=0.068Urel(B2=U(B2B2=0.06817.16=3.96×10-3式中:U(B2——分析方法本身和环境变化引入的不确定度;Urel(B2——分析方法本身和环境...