移液器容量测量的不确定度分析作业指导书

1.目的
本作业指导书的目的是对移液器容量测量的不确定度进行分析，找出影响不确定度的因素，对不确定度进行评估，如实反应测量的置信度和准确性。

２.适用范围
该不确定度分析适用于移液器容量测量.
3．职责
3。

1检测人员负责按操作规程操作仪器，确保测量过程中仪器正常运转,消除各种可能影响试验结果的意外因素,了解影响不确定度的因素,掌握不确定度的计算方法。

3．２复核人员应了解操作规程,负责检查原始记录及不确定度的计算方法。

3.3实验室负责人审核检测结果和不确定度分析结果.
4、不确定度分析
4．1测量方法简述
按ZＨＣＤＣ/WI 40１《可调式移液器自校准方法》,移液器的测量范围为１0—１00０μL,取3０0μL处进行不确定度分析。

通过电子天平称出被测移液器内蒸馏水的质量,乘以测量温度下的修正值（ｋ），即得到20℃时移液器的实际容量(μＬ）。

4。

2数学模式
V=ｍ·k
20
式中:20V -标准温度20℃时移液器的实际容量，μL ； m —移液器排出的蒸馏水表观质量,mg;
k －检定时蒸馏水温度所对应的修正值，cm 3/g 。

5、 输入量标准不确定度分量的评定 5。

1输入量ｍ的标准不确定度ｕ(m)的评定
u(m)由两个分项组成，即电子天平引起的标准不确定度ｕ（m 1)和移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度u(m 2)。

５.1.1电子天平引起的标准不确定度ｕ(m 1）的评定 ３０0μL 移液器采用120g/0。

1mg 电子天平，引起的标准不确定度ｕ(m 1)可根据电子天平最大允许误差,用B 类方法评定.该电子天平在２00ｍｇ时最大允许误差为0．1mg ，属均匀分布,取包含因子k ＝3,故u （m 1）为
u （m 1)＝3
1.0mg
＝0.058mg 2
))()((21-∆⨯=x x v i i i u u
估算
)
()
(11m u m u ∆约0.10,则自由度v m 1为50. 5.1。

２移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度ｕ(m 2）的评定。

本实验在水温2０。

0℃时，用１２0ｇ/０。

1mg 电子天平称量被测移液器内蒸馏水的质量，连续10次得到的测量列为０。

２9８3g,0.298４ g,０.２979 g,0.2986 g,0.2984 g,0。

2981 g ，0.2976 ｇ,0。

2９79 g,0。

2978 ｇ,0。

2987 g 。

则有
质量的平均值为m =
n
1
∑=n
i i
m
1
=０。

29817g
单次测量的实验标准差s=
1
1
2
)
(-∑-=n i n
i m m =0.000361ｇ
选取同支移液器,在30０μL 处,在不同时间,分3组进行重复性条件下的１０次连续测量.
第一组 0。

2983g,0。

2９84 ｇ,0。

２９79 g ，0。

2９86 ｇ,０。

2984 g,0．２981 g ，0。

２976 ｇ，0。

2979 g ，０。

2978 ｇ，0.29８７ ｇ。

第二组 0.2992 g ，0．2９96 ｇ,0。

2991 g ，0。

3000 g ，０。

299４ g ，0.2995 ｇ,０。

２998 ｇ,０。

2994 g,０。

2997 g,0。

2９９0 g 。

第三组 ０。

2９８６ g ，０.２９83 g ，0．2９93 g ，0。

2990 g,0。

２９94 g ，0.２987 g ，0。

2989 g,0.2993 g,0。

2993 g. 对每组分别按上述方法计算，所得的各组单次测量实验标准差如表1所示。

表１ 3组计算结果
则合并样品标准差s p 为
g s m j j p s 00035.0311
2
==∑= 在实际中，对移液器容量通常连续测量6次,以其算术平均值作为测量结果,则可得到
mg s m s m u p 14.06/)()(22===
自由度为27110312=-⨯
==∑=）（m
j j m v v ５。

1.3输入量m 的标准不确定度u （ｍ）的计算 考虑到u （ｍ1)和u(ｍ2)的独立性，
u （ｍ)=)()(2212m u m u +=g 15.014.0058.022=+ ｕ（m ）的自由度为
352714.050058.015.0)()()(444
2
421414=+=+
=m m m v m u v m u m u v
５.2输入量k 的标准不确定度u （k)的评定
u(k ）由两个标准不确定度分项组成，即温度变化引起的密度引起的标准不确定度。

空气密度变化和水密度变化在移液器校准装置上已经修正，所以这里只考虑温度变化引起的部分,可采用Ｂ类方法进行评定,引起温度变化主要有两个因素: ⑴在测量中,温度计本身会存在±０。

1℃的变差。

⑵由于实验室温度分布不均匀，会造成被测水温变化,其大小与被测移液器容量的大小有关。

对２００μL 来说,会引起±0。

１℃的
变化.
考虑到这两个因素的独立性,合并变化为±0。

１4℃,其半宽度为0．14℃,服从均匀分布,取包含因子ｋ=3。

又根据公式
k(t ）=
[])20(1)
(t p p p p p A W B A
B -+--β
当温度相差0。

14℃时,对k(ｔ）值会带进0。

０00036cm 3/g 的变化,则其标准不确定度ｕ（k)为 u(k ）=3
000036
.0=0.000021c ｍ3／ｇ
估算
)
()
(k u k u ∆约为0．１0，则自由度v k =５0。

6、 合成标准不确定度评定 6.⒈灵敏系数 数学模型：=20V m ·k 灵敏系数：c 1=
m V ∂∂20=ｋ c 2=k
V
∂∂20=m 6.2 标准不确定度汇总表（见表2）
表２ 标准不确定度汇总表
注：t=20℃,k ＝1.00４0８7 cm 3/ｇ,m=0。

1991０ ｇ。

6.3 合成标准不确定度的计算
输入量m 与k 彼此独立,所以合成标准不确定可按下式得到:
[][]2
2212
2
20)()()()()(k u c m u c k u k V m u m V v u c +=⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∂+⎥⎦⎤⎢⎣⎡⋅∂∂=
[][]15.0006.015.0)()()(222
22120=+=+=
k u c m u c V u c μL
6．４ 合成标准不确定度的有效自由度 合成标准不确定度的有效自由度eff v 为
eff v =
[][]3550
006.03615.015.0)()()
(4
44
4
2414
=+=+k
m
c v k u c v m u c m u (取eff v =34) 7、扩展不确定度的评定
取置信概率ｐ=9５%,按有效自由度数值，查t 分布表得到ｋp 值:
k p =t 95(３4）=2.0３
扩展不确定度 U 95=t )()34(2095V u C ⋅
＝2.０3×０。

１5μL =0。

3０4μL
8、 测量不确定度的报告与表示
300μL 移液器容量测量结果的扩展不确定度为
Ｕ95＝0。

30μL eff v =３4。