红外碳硫分析仪测量结果的不确定度评定程序
红外光谱法测定煤中全硫的不确定度评定
燥后送往红外检测装置进行检测， 检测元件对载气和二氧化硫 气体流过时的能量变化做出响应， 计算机读取池输出， 经校正 系数及试样质量修正为硫的总质量百分数。仪器测定前及结 束后均选取有证煤质标准物质进行标定检查， 已确保仪器处于 稳定状态[2]。
4.5 仪器标定的标准不确定度(u5)
选用一个有证煤质标准物质标定仪器， 所用的标煤干基硫 含量的扩展不确定度依据煤标准物质证书,U=0.04%(K=2)。因 此， 仪器标定的标准不确定度为： u5 = a/2 = 0.04/2 = 0.02 4.6 仪器测量分辨率的标准不确定度(u6)
4.2 标样偏倚量的标准不确定度 （u2）
1 1 (x i - x (x i - 0.0166)2 = 0.00357 ㊄)2 = n - 1ð 30 - 1ð i=1 i=1
计算得标样偏移量的标准不确定度： xi ，
30 i=1
根据上述测量 30 次标准物质的测量值与标准值间的差值
u2 =ðx i /30 = 0.0166
综合上述各不确定分量评估汇总见下表：
表 2： 不确定度分量评估表
不确定度分量 分量名称
u1 重复测 量标样 0.0035 7 0.0181 u2 标样测 量偏倚 0.0166 0.3893 u3 试样的 均匀性 0.0042 1 0.0252 u4 空白 试验 0.000 01 0.000 0 u5 仪器 标定 0.02 u6 测量 分辨 率 0.000 01 u7 样品 称量 0.000 06 0.000 0
选择合适的标定方法标定仪器后(此处选用的是单点标定
4.4 空白试验的标准不确定度(u4)
计算得空白试验的标准不确定度：
u4 =
n
进行空白试样 10 次， 计算 10 次空白值 x c ， 运用贝塞尔公式
红外吸收法测定钢铁中碳硫含量的不确定度评定
红外吸收法测定钢铁中碳硫含量的不确定度评定◎马秀林（作者单位：天津重型装备工程研究有限公司）红外吸收法测定钢铁及合金中碳硫含量是常用的实验室检测手段，随着产品质量要求的提高，测定结果的准确度也越来越重要。
因此，本文根据根据实际情况和JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》中的具体要求，对实验仪器以及整个的实验过程进行分析，并进行不确定度评定。
一、实验条件1.实验仪器及用品。
CS-600碳硫分析仪标准样品：GBW01311钨锡混合助熔剂（C≤0.0008%、S≤0.0005%）2.实验方法。
将样品放在高频感应炉纯氧的环境下燃烧，并进行分析。
二、数学模型数学模型为y=X 其中：X 为被测样品的读数。
Y 为被测样品的分析结果。
三、不确定度的来源不确定度主要来源于以下几个方面：1.仪器设备的分辨能力所引入的不确定度。
2.标准样品引入的不确定度3.重复测量引入的不确定度4.天平称量准确性引入的不确定度四、标准不确定度分量评定1.标准不确定度分量的A 类评定A 类不确定度的计算公式为：式中uA———A 类不确定度；———测量次数；———单次测量值；———测量平均值。
重复测量引入的不确定度uA1为获取重复性测量的不确定度。
从同一样品中独立称取试样10次，进行测量后并根据上式计算得到A 类标准不确定度，数据见表1。
2.标准不确定度分量的B 类评定。
（1）标准物质引入的标准不确定度。
根据标准物质证书的信息，碳含量认定值的标准不确定度为0.01/√8=0.00354，硫的标准不确定度为0.001/√8=0.000354（2）电子天平称量引入的标准不确定度。
制造商给出的分度值为0.1mg，以矩形分布估计，则μ3=0.1/=0.058mg，以相对不确定度表示，μ3rel=0.058/0.3＊10-3=1.93＊10-4μ（m ）碳=1.93＊10-4＊0.431=4.48＊10-4μ（m ）硫=1.93＊10-4*0.0367=7.08＊10-6（3）碳硫联测仪引入的标准不确定度。
红外吸收法测定耐材样品中碳含量的不确定度评定
4.3 标准物质引入的标准不确定度Urel（a）
证书给出标准物质的标准偏差如表1所示，其中高碳锰铁(YSB C 11602-99)的碳含量测量结果的标准不确定度为0.04，则U(a)=0.04,Urel（a）=U(a)/6.72=0.006。
1.3 测量方法
在电子天平上称取试样，输入计算机，然后加入助熔剂，被测样品中各种化学形态的碳在富氧条件下由高频炉高温加热燃烧转化成CO2气体，生成的二氧化碳由氧气载至红外吸收检测器的测量室，二氧化碳吸收特定波长的红外能量，其吸收能与碳的浓度成正比，测量室内能量的变化由探测器转化成对应的信号，此信号由计算机采集，经线性校正后转换成与CO2成正比的数值，除以质量值，减去空白，乘以用标准物质校准的校正系数，即可得到样品中碳的含量。
参考文献
1）JJF1059-1999《测量不确定度评定与表示》，计量规范2007年8月第13次印刷；
2）化学分析中不确定度的评估指南》，中国实验室国家认可委员会编；
3）GB/T 16555-2008 《含碳、碳化硅、氮化物耐火材料化学分析方法》，2008年6月26日发布；
4) ISO/IEC 17025《检测和校准实验室能力的通用要求》。
U(xi) =S(xi)/ = 0.0108%，Urel（xi）= =0.0108/14.418=7.49×10-4。
4.2 试样称量引入的标准不确定度Urel（m）
由称量引起的输入量X的不确定度U(m)，称取样品时的称量均为减量称量，即样品质量为总量减去皮重。每次称量都有随机效应（称量重复性）和系统效应（天平的线性）导致的不确定度分量。称量是以常规方式在空气中完成的，因此未考虑浮力修正。其它不确定度的大小可忽略不计。对于试样质量来讲，随机效应导致的不确定度已在方法确认重复性中体现。梅特勒AL-104型天平的线性≤±0.15mg，该数值表示了电子天平上称量的实际质量与天平示值间的最大差值。假定为矩形分布，换算成标准不确定度为0.15/ =0.087 mg,线性分量应重复两次，一次为总重，一次为皮重，而m为此两示值之差，其标准不确定度为：
红外吸收法测定钢中碳量的不确定度评定
红外吸收法测定不锈钢中碳量的不确定度评定1方法和测量参数概述用GB/T 20123—2006高频燃烧红外吸收法测定某不锈钢中碳量，以不锈钢GBW01604标准物质校准红外碳硫测定仪（校准测量三次）；样品测量六次，结果分别为：0.133%，0.134%，0.129%，0.127%，0.133%，0.137%，标准物质和样品称样量为0.3000g 。
标准物质证书上标明，碳量认定值0.109%，定值标准偏差0.005%，定值测量组数N=10。
2被测量值与输入量的函数关系()()%100R R R w C m Aw C A m=⨯式中：A —样品的测量值； m —样品的称样量；()R w C —标准物质的碳含量； R A —标准物质的仪器校准值； R m —标准物质的称样量。
3不确定度来源识别本方法用标准物质对仪器进行校准，然后进行样品的测量，测量值直接以仪器显示。
测量不确定度包括以下几个分量：测量值的重复性，标准物质定植的不确定度，标准物质校准仪器的变动性，天平称量的图1 红外吸收法测定不锈钢中碳含量不确定度来源因果图4不确定度的评定本法用标准物质对仪器进行校准3次，然后对样品进行6次检测，其校准和测量结果列于表1。
4.1样品测量重复性的不确定度分量由表1可知，样品测量6次，测量平均值()w C -=0.132%，计算平均值的标准偏差为0.00297%s ==测量重复性所引进的不确定度分量为 ()0.0012%u s === ()0.0012()0.00910.132()rel u s u s w C -===4.2样品称量不确定度分量样品称量不确定度主要有两个影想因素：称量的重复性和天平的精度。
称量的重复性已包含在样品测量的重复性中，故不再计算。
根据仪器说明书，天平的精度为0.1mg ，按均匀分布，天平的标准不确定度为0.058mg =。
样品称量的标准不确定度为()0.082u m == 0.082()0.00027300rel u m == 4.3碳含量标准值的不确定度分量根据标准物质证书的信息，碳标准值的标准偏差0.005%R s =，10R n =；因此碳标准值的不确定度为[][][]()0.0016%()0.0016()0.015()0.109R R rel R R u w c u w c u w c w c ======4.4用标准值校准仪器时测量变动性引起的不确定度分量检测过程中用标准物质校准三次，计算求得其变动性的不确定度分量：0.0031%R s ==()()0.0018%0.0019()0.017()0.109R R rel R R u s u s u s w c =====4.5标准物质称量的不确定度分量标准物质称量的不确定度分量的评定与样品称量的不确定度分量相同，即为()0.0820.082()0.00027300R rel R u m u m ====4.6仪器显示分辨力的不确定度分量测量仪器显示的最小单位为0.001（分辨力x δ），根据经验仪器的标准不确定度及相对不确定度分别为()0.0010.290.00029u x δ=⨯=0.00029()0.00220.132rel u x δ==5合成标准不确定度的评定各不确定度分量评定中各参数列于表2，并且各不确定度分量不相关，因此合成标准不确定度为表2 量值及不确定度分量项目量值标准不确定度u相对标准不确定度rel us 0.132% 0.0012% 0.0091 m 0.3000g 0.0082g 0.00027 ()R w C 0.109% 0.0016% 0.015 R s 0.109% 0.0018% 0.017 R m0.3000g 0.082g 0.00027 x δ0.001 0.00029 0.0022 ()w C0.132%0.0033%0.025()rel u C =2270.0022= =0.025()0.132%0.0250.0033%u C =⨯=6扩展不确定度取包含因子2k =，0.0033%20.0066%0.007%U =⨯=≈7分析报告不锈钢样品中碳含量的检测结果为()(0.1320.007)%,2w C k =±=。
硫碳仪不确定度
红外硫碳仪测定矿石中硫含量的测量不确定度评定（1）.设备与方法设备：无锡创想HW-2000型高频红外硫碳分析仪。
.方法简述：试样于高频感应炉的氧气流中加热燃烧，生成二氧化碳（或一氧化碳）、二氧化硫由氧气载至红外线分析器的测量室，二氧化碳（或一氧化碳）、二氧化硫吸收某特定波长的红外能，其吸收能与其浓度成正比，根据检测器接受能量的变化可测得碳和硫含量。
（2）.建立数学模型Y = C （2-1）式中 Y （输出量）——样品中硫的测定结果，% C （输入量）——样品中硫的含量读出值，% （3）测量不确定度分量的的评定1）由系统效应引入的相对不确定度分量u rel (w 1) ①天平称量引入的相对标准不确定度分量u rel (m)的评定天平的分辨力为0.001g ，天平称量引入的不确定度主要由天平的分辨力δx导致,属均匀分布，u rel (m)=0.29×δx /m=0.29×0.001/0.903=0.0321%。
②标准物质的定值引入的相对不确定度分量u rel (s)工作曲线所用标样扩展不确定度s i 为0.002%，包含因子k i 为2。
u rel (s)ii i c k s 标⨯=4.00% (5—78)③由仪器的示值误差引入的相对标准不确定度u rel (R)测量时所选择的仪器最小示值为：0.0001%，其属于均匀分布。
u rel (R)%0035.0%0001.029.0⨯=0.829% (5—79)上述不确定度分量独立不相关，由系统效应引入的不确定度分量可合成为： u sel (ω1)=222)]([)]([)]([s u m u R u rel rel rel ++=222[0.829%][4.00%][0.0321%]++=4.08% (5—80)2）由随机效应引入的相对不确定度分量u rel （w 2）由于由随机效应引入的不确定度因素较多，在此用合并样本标准差方法来计算，取历年来h 个同类分析数据平行测定的分析值（x 1，x 2）之差Δ，根据贝塞尔公式求出差值Δ的实验标准差s(Δ)，单次测量的标准差s(x i )与s(Δ)之间有)()(2∆=s x s i 的关系，因此：u (w2)=s(xi)2)(∆s =∑=∆-∆-hi i h 12)()1(21(5—81)式中，∑=∆=∆hi ih1/||。
红外碳硫仪测定钢中碳、硫含量的不确定度评定研究
…
１ 年 卷 １ ０ 月 鼹
Ｃ ｈ 中 ｉ ｎ ａ 国 Ｃ ｈ 化 ｅ ｍ 工 ｉ ｃ ａ 贸 ｌ Ｔ 易 ｒ ａ ｄ ｅ
红 外碳 硫 仪测 定 钢 中碳 、 硫含 量 的不 确 定度 评定 研 究
李 岩 ・ 翟金鸥 ｚ 仇慧群
（ １ ． 齐齐 哈尔轨 道交通 装备有 限责任公 司检测 中心 。黑龙江 齐齐 哈尔 ２ ． 齐 齐 哈 尔 北 方 机 器 有 限 责 任 公 司 。黑 龙 江 齐 齐 哈 尔 １ ６ １ ０ ０ ２ １ ６ １ ０ ０ ２ ）
碳 、硫 的联 合测 定 。对 此测 定结 果 不确 定度 的合 理评 定是 分析 测试 机 构 的能 力的体现 ，同时也是衡 量检测 结果正确 度 的手段 。
４ ． １ 被 测样 品称量 （ ｎ １ ）的不 确定度 分量 被测样 品称 量的重复性 已包括 在测 量的重复 性中 ，不 再计算 。 本仪 器天 平 的称 量 误差 为 ± ０ ． １ ｍ ｇ ，按 均 匀分 布 ，称量 的标 准 不 确定
、
＝ ０ ． ０ ０ １ ％，重复测量的标准不确定＝ ０ ． ０ ０ ０ ５ ７ ７ ％，
Ｈ ｒ ｅ ｌ （ Ｓ Ｂ ）＝ ０ ． ０ ０ ０ ５ ７ ７ ／ ０ ． ２ ０ ９ ＝ ０ ． ０ ０ ２ ７ ６ 。
４ ． 样品称 量的不确 定度 分析 中涉及 到被测样 品称量和 标准 物质称 量的不 确定度 分量 评定 。 主要有 两个 因素 ，称 量的重 复性和 称量的 误差 。
一
７ ． ４ ｏ ｍ 处有很 强 的特 征吸 收 ，因此只要 通过 测 量红外能 量衰 减变化 ， 就 能测定 硫的含 量 。 ２ ． 测 量参数 用 高频 燃烧 红外 吸收 法测 定一 低合 金钢 中 的碳 、硫含 量 ，标准 物 质和 样 品称量 约 １ ． ０ ０ ｇ 。 以合适 的低 合金钢标 准物质 校准 红外碳硫 分析 仪 （ 进 行 ３次） ，记录 结果 ，然 后进 行样 品 测量 （ 进行 ５ 次） ，记录 结
碳硫分析仪测量结果不确定度分析
碳硫分析仪测量结果不确定度分析1.概述测量依据：JJG395-97《定碳定硫分析仪》检定规程。
采用方法：碳硫分析仪开机预热稳定后 ，选取适当范围的碳硫标准物质（含量低于校准用标准物质），重复测量3次，计算其平均值与标准值的差值。
环境条件：温度（15-30）℃；相对湿度≤80%RH ，对测定碳硫含量在0.0010%~0.0100%范围时，相对湿度≤60%RH 。
测量主要设备：碳硫标准物质，秒表，1g 标准砝码。
2.测量的数学模型r X X -=∆∆——仪器的示值误差 X ——3次测量的平均值 r X ——标准值 3.输入量的标准不确定度评定 3.1 A 类标准不确定度分量的评定X 的不确定度来源主要是测量的不重复性，可以通过连续测量得到测量列，采用A 类方法评定。
选择一台经检定合格的碳硫分析仪，根据其测量范围选择碳钢标准物质C:0.310%，S:0.031%，进行10次测量，得到测量列：根据Bessel 公式计算得：平均值 319.011==∑=ni i C x n x %035.011==∑=ni i S x n x %标准偏差 ()0025.012=--=∑n xxs iC %()0005.012=--=∑n xxs iS %实际测量情况下，以3次测量的平均值为测量结果，所以3次平均值的相对标准偏差为重复性引入的标准不确定度 ()==3CC S A u 0.0014% ()==3SS S A u 0.0003% 3.2 B 类标准不确定度分量的评定 3.2.1 标准物质的影响碳硫标准物质的标准值作为不确定度分量引入的标准不确定度C;0.001%,k=2,S:0.001%,k=2 ()=1B u C 0.001%÷2=0.0005% ()=1B u S 0.001%÷2=0.0005%3.2.2 天平的影响标准物质称量的不确定度主要由天平引入，所使用的天平的最大允差为0.001g ，属均匀分布，故标准不确定度g g00058.03001.0= 碳硫分析仪一般称量为0.2g,,灵敏系数为C ：W C -,W 为称量量，S ：WS- ()=2B u C 0.316%÷0.2×0.00058=0.0009% ()=2B u s 0.034%÷0.2×0.00058=0.00009% 4. 合成标准不确定度的评定 4.1标准不确定度汇总以上各量相互独立不相关，所以合成标准不确定度为碳： ()()()22212B u B u A u uC C c ++==0.0017%硫： ()()()22212B u B u A u u S S c ++==0.0006%5. 扩展不确定度评定 取包含因子k=2,碳：c ku U ==2×0.0017%=0.0034% 硫：c ku U ==2×0.0006%=0.0012% 6. 测量结果的不确定度报告碳硫分析仪测量结果的不确定度为：碳：=U 0.003% 硫：001.0=U %。
红外吸收法测定钢铁中碳、硫含量不确定度评定
红外吸收法测定钢铁中碳、硫含量不确定度评定编制：审批：日期：红外吸收法测定钢铁中碳、硫含量不确定度评定一、目的对红外吸收法测定钢铁中碳、硫含量检测活动进行测量不确定度评定，给出对检测结果正确性的可疑程度，向用户提供包括测量溯源性的校准信息。
二、依据JJF 1059.1-2012 《测量不确定度的评定和表示》CNAS-GL05 《 测量不确定度要求的实施指南》本所程序文件BSZJ02-013-2013《测量不确定度评定程序》三、测量结果不确定度的步骤1试验部分试验设备：CS- 910型高频红外碳硫分析仪, 外接中国丹佛仪器有限公司TD-114型电子天平。
试验条件: 环境温度( 20±2) ℃, 相对湿度小于80%。
试验方法: 参照 GB/T 20123-2006：钢铁 总碳硫含量的测定 高频感应炉燃烧后红外吸收法(常规方法)中要求进行操作。
2 建立数学模型依据测量方法，建立测量数学模型，确定被测量Y(输出量)与影响量（输入量）X1, X2… … Xn 之间的函数关系：Y=Xi±U (1)式中 Y ———测定结果;Xi ———测定结果的平均值;U ———不确定度。
3 不确定度的来源A 类不确定度：(1) 重复测量引入的不确定度;B 类不确定度：(1) 电子天平引入的不确定度; (2) 红外碳硫分析仪示值引入的不确定度；(3)样品引入的不确定度；(4)其他原因引入的不确定度。
4标准不确定度分量评定4. 1 不确定度A 类评定采用贝塞尔公式法评定：由n 次独立重复观测值x i （i=1, 2, 3,…, n ），其最佳估计值（算术平均值）为：∑==ni i x n x 11 (2)式中: n---测量次数；x --- n 次测量算术平均值； 标准偏差为：1)(1--=∑=n x x S ni i (3)式中:S---标准偏差； n ----测定次数，（ n ≥10）； x i ----第 i 次测量值； x --- n 次测量算术平均值；A 类不确定度u A 按公式（4）计算：n S u A /)(= (4)式中：S---标准偏差，n--测量次数；从同一样品中独立称取试样12 次,按照测量方法分别进行测量, 并根据上式计算得到A 类标准不确定度, 数据见表1。
红外吸收法测定生铁中碳、硫含量的不确定度评定
０．０６４ ０．００３ ８
ＹＳＢ Ｃ２８０９８
０．０３７ ０．００１ ８
标准 不确定度 ３．５４×１０－ ３ ７．０７×１０－ ３ ７．０７×１０－ ３ １．０６×１０－ ４ １．０６×１０－ ３ ３．５４×１０－ ４
计算标准物质引入的标准不确定度分量为：
ｕＡ２ 碳 ＝"（ ３．５４×１０－３） ２＋（ ７．０７×１０－３） ２＋（ ７．０７×１０－３） ２ ＝１．０６×１０－ ２
ｕ（ ｍ） ＝!０．２６２＋０．０７２ ＝０．２７（ ｍｇ）
则电子天平称量的相对不确定度为：
ｕ（
ｍ）
ｒｅｌ＝
ｕ（
ｍ） ｍ
＝６．５７×１０－ ４
其中 ｍ 为称量质量， 张钢对生铁样品的称量要
求为 ０．４０００ｇ。则由称量带来的标准不确定度：
３．２．３
ｕ（ ｍ） 碳 ＝ｕ（ ｍ） ｒｅｌ×ｘ 碳 ＝２．５８×１０－３ ｕ（ ｍ） 硫 ＝ｕ（ ｍ） ｒｅｌ×ｘ 硫 ＝２．９４×１０－５ 红外碳硫分析仪示值引入的不确定度 ｕ（ ｘ）
Ａ 类标准不确定度， 数据见表 １。
表 １ 样品重复性测量的 Ａ 类不确定度
分析 项目
测量结果 ／％
平均值 标准 标准 ／％ 偏差 不确定度
碳
３．８４１，３．８３４，３．８１７，３．８３４，３．８０９， ３．８２７ ０．０１４０４ ４．４４×１０－３
３．８５３，３．８２７，３．８１１，３．８１６，３．８２９
第 ２８ 卷 第 ２ 期 ２００６ 年 ４ 月
山东冶金
Ｓｈａｎｄｏｎｇ Ｍｅｔａｌｌｕｒｇｙ
Ｖｏｌ．２８， Ｎｏ．２ Ａｐｒｉｌ ２００６
·试验研究·
红外吸收法测定生铁中碳、硫含量的不确定度评定
红外吸收法测定钢中碳含量不确定度的评定
红外吸收法测定钢中碳含量不确定度的评定1 被测对象钢铁及合金分析测试中高频感应炉燃烧红外吸收分析的碳硫试样。
采用红外碳硫分析仪。
2 引用文件JJF 1059-1999 测量不确定度评定与表示CNAL/AG 07：2002 化学分析中不确定度评估指南CSM 01 01 01 00-2006 化学成分分析测量不确定度评定导则3 方法和测量参数概述用高频燃烧红外吸收法测定某低合金钢中的碳量，以GBW01307 低合金标准物质校准红外碳硫测定仪（校准测量进行一次），样品测量结果分别为0.245％、0.242％、0.243％、0.240％、和0.239％，标准物质和样品称样量约0.50g。
标准物质证书上标明，碳量标准值0.294％，定值标准偏差0.005％，定值测定组数N=8。
4 测量的数学模型WC =mAAmcBBB式中：A.m－样品的吸光度（仪器以测量值表示，下同）和称样量;c B、AB、mB－标准物质的碳含量、吸光度和称样量。
5 不确定度来源识别本方法用标准物质对仪器进行校准，然后进行分析样品的测量，仪器直接以测量值显示。
测量不确定度主要包括以下几个分量：测量值的重复性，标准物质标准值的不确定度，标准物质校准仪器的变动性，天平称量的不确定度等。
评定中的各参数列于表A.1表A.1 量值及不确定度6 不确定度分量评定6.1被测样品的测量重复性根据重复测量的数据，5次测量的平均值0.2418％，标准差s= 0.0024％ ,重复测量的标准不确定度u(s)= 0.0024％/5 = 0.0011%, urel(s)=0.0011/0.242=0.0045。
6.2 标准物质碳碳含量的不确定度根据标准物质证书的信息，标准值的标准不确定度u(cB )=0.005%/8=0.0018%,urel(cB)=0.0018/0.294=0.0061。
6.3 校准时测量变动性引起的不确定度本测量中用标准物质只测量（校准）了一次，无重复性的数据，这时可采用经验数据计算其变动性的分量。
红外吸收法测定碳含量的测量不确定度评定
ＥＶＡＬＵＡＴＩｏＮ ｏＦ ＵＮＣＥＲＴＡＩＮＴＹ ｏＦ ＭＥＡＳＵＲＥＭＥＮＴ ｏＦ ＣＡＲＢｏＮ
ＣｏＮＴＥＮＴ ＢＹ ＩＮＦＲＡ．ＲＥＤ ＡＢＳｏＲＰＴＩｏＮ
Ｈｅ Ｌｕｎｙｉｎｇ，Ｘｕ Ｌｉｈｕｉ
ＭＥＴＨｏＤ
（Ｃｈｏｎｇｑｉｎｇ Ｉｎｓｔｍｍｅｎｔ Ｍ砒ｅｒｉａｌｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｔｈｅ Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｅｎ舀ｎｅｅｒｉｎｇ ａｎｄ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｃｅｎｔｅｒ
掣＝筹’－ｏ．ｏｏｏ
……。 ８８
３．３标准物质引入的标准不确定度 证书给出标准物质的标准偏差如表１所示，其 中不锈钢（材字２３９ａ）的碳含量测量结果的相对标 准偏差最大为Ｏ．０３６％，其平均值标准偏差为
收稿日期：２００６一０３也６
万方数据
１４
化学分析计量
２００６年，第１５卷，第４期
０．００２％（ｎ＝２），标准值由８个实验室共同完成的， 因此由标准物质引起的标准不确定度为：
万方数据
何伦英，等：红外吸收法测定碳含量的测量不确定度评定
１３
红外吸收法测定碳含量的测量不确定度评定
何伦英徐丽辉
（重庆仪表材料研究所，国家仪表功能材料工程技术研究中心，重庆４００７００） 摘要对ＣＣＳ一１４０型高频感应炉燃烧红外吸收法测定碳含量的不确定度进行了评定，分析了测量不确定度的 主要来源，包括仪器的精密度引入的不确定度，标准物质标准值的不确定度，试样称量的不确定度，以及坩埚、助熔 剂等引起的空白不确定度。当碳含量为０．３６６％时，测量结果的扩展不确定度为Ｏ．叭Ｏ％。 关键词测量不确定度红外吸收法碳评定
１．２环境条件
３．２试样称量引入的标准不确定度 对于数字显示式电子天平怛Ｊ，其分辨率６，为
红外吸收法测定钢铁中硫含量的不确定度评定
红 外吸收法测定钢铁中硫含量的不确定度评定
邢 文青 翁 绍 毅
５ ２２ ） １ １３
（ 东省韶关 钢铁 集 团公 司 ， 广 韶关
摘
要： 按照分析测试 中测量不确定度评定的方法程序 ， 对利用 Ｈ Ｓ一１０红外碳 硫仪测定 生铁 中硫 含量 的不确定度分 Ｃ ４
上海 德凯 Ｈ Ｓ一１０红 外碳 硫 仪 ， 分 析 范 围 ： Ｃ ４ 其
碳 含量 ０ ０ ０ ２～１ ％ ， ．０ ０ ５ 硫含 量 ０ ０ ０ ２～ ． ％ ； ． ０ ０ ５ ０ 重 复性 ： （ Ｓ 碳 Ｒ Ｄ４０ ５ ） 硫 （ Ｓ ． ％ ， Ｒ Ｄ≤１０ ） ．％ 。
１ 测 量结果 的重 复性 ； ） ２ 仪 器 的准 确度 引入 的标 准不确 定度 ； ） ３ 标 准物 质 标 准 值 的不 确 定 度 引 入 的 标 准不 ）
式 中， 为被测 量 ； 为 仪器读 数 ； 为标准 物质 ｌ ， 的不确定度 ； ６ 为样 品和标准物质称 量的不确定度 。
３ 测 量 不确 定 度 来 源 分 析
根 据 检测 方 法 ， 铁 中硫 的 测量 不确 定 度来 源 生
主要 有 ：
１ 测量 方 法
１ １ 仪器 及试 剂 ．
由于测 量 的各 分量 互 不相 关 ， 方 和根 求 其 相 用
对 合成 不 确定 度
Ｕ ０ ０ １ Ｊ－ ０ ００ ５ 艘＝ ．０ ％／ ８ ．０ ３ ％ ＝
ｕｍ（ １＝０． ０ ３ ｌ ０ ０ ５％ ／ ０ ％ ０． ５８ ＝０． ０６１ ０
量进行 了评定 。通过数学模型的建 立 、 测量过程的分析 ， 以及不确定度的评定 ， 最后求 出扩展不确定度 。
CS-2000红外碳硫仪测定铁矿石中硫的不确定度评定
１)
ｈ
������(
ｉ ＝１
Δｉ
－ Δ)２
ꎬ
(２)
李 娜 刘 勇等:ＣＳ￣２０００ 红外碳硫仪测定铁矿石中硫的不确定度评定 ２０１８ 年 ９ 月第 ９ 期
ｈ
式中ꎬ Δ
＝
������(
ｉ ＝１
Δｉ
－ Δ)２ / ｈ .
收集试验室该类试样的分析数据见表 １ꎮ
表 １ 同类分析数据统计
ｕｒｅｌ ( Ｗ１ )
＝
ｕ(Ｗ１ ) ｗ
＝
０. ００１ ９７８ ０. ０２４ ８
＝ ０. ０１４ ７ .
２. ３. ２ 由系统效应(Ｂ 类评定)引入的相对标准不
确定度分量 ｕｒｅｌ( ｗ２ ) (１)电子天平称量引入的相对标准不确定度分
量 ｕｒｅｌ( ｍ) 评定ꎮ 电子天平的分辨力为 ０. ０００ １ ｇꎬ 天平称量入的不确定度主要由电子天平的分辨力 δｘ 导致ꎬ属均匀分布ꎬ故:
ｕｒｅｌ (ｍ)
＝
０.
２９ × ｍ
δｘ
＝ ０. ０００ ０７２ ５ .
分量 Ｕｒｅｌ( Ｓ) ꎮ 铁矿石试样的硫含量为 ０. ０２４ ８％ ꎬ
选 ３ 个同类型铁矿的标准物质ꎬ根据标准物质证书
合并样本标准差方法来计算ꎬ取历年来 ｈ 个同类分
析数据平行测定的分析值(ｘ１ꎬｘ２ ) 之差 Δꎬ根据贝塞 尔公式求出差值的 Δ 试验标准差 ｓ(Δ)ꎬ单间有 ２ ｓ(ｘｉ) ＝ ｓ(Δ) 的关系ꎬ 因此:
ｕ( ｗ１ )
＝
ｓ( ｘｉ )
＝
ｓ( Δ) ２
＝
２(
１ ｈ－
关键词 ＣＳ￣２０００ 红外碳硫仪 铁矿石 硫 不确定度评定 ＤＯＩ:１０. ３９６９ / ｊ. ｉｓｓｎ. １６７４￣６０８２. ２０１８. ０９. ０４４
红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量不确定度的评定
第22卷第4期2016年12月分析测试技术与仪器ANALYSIS AND TESTING TECHNOLOGY AND INSTRUMENTSVolume 22Number 4㊀㊀㊀㊀Dec.2016ʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏʏ分析测试新成果(246~249)收稿日期:2016-08-09;㊀修订日期:2016-10-24.基金项目:河南省科技攻关项目(编号:142102210614)作者简介:钱亚锋(1980-),男,本科,长期从事金属材料及轻工产品的检验检测工作,E -mail:gjjsmjyzx@.红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量不确定度的评定钱亚锋,李亚娟(国家镁及镁合金产品质量监督检验中心,河南鹤壁㊀458030)摘要:建立了红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量结果不确定度数学模型.通过对不确定度分量的计算分析,求得了该检测方法的合成标准不确定度和扩展确定度.结果表明,方法的检测结果可信度较高,适于白云石中硫含量的测定.关键词:红外碳硫分析仪;红外吸收法;白云石;硫含量;不确定度中图分类号:O657.33文献标志码:B文章编号:1006-3757(2016)04-0246-04DOI :10.16495/j.1006-3757.2016.04.009Evaluation of Uncertainty in Measurement of Sulfur Contentin Dolomite by Infrared Carbon Sulfur AnalyzerQIAN Ya -feng,LI Ya -juan(The National Magnesium and Magnesium Alloy Product Quality Supervision and Inspection Center ,Hebi 458030,Henan China )Abstract :The mathematical model of uncertainty in the determination of sulfur content in dolomite by infrared carbon sulfuranalyzer was established.Through the calculation and analysis of the uncertainty component,the uncertainty of the synthetic standard and the extension of the detection method were obtained.The results showed that the method is of high reliability and is suitable for the determination of sulfur content in dolomite.Key words :infrared carbon sulfur analyzer;infrared absorption method;dolomite;sulfur content;uncertainty degree㊀㊀测量不确定度是指 根据所用到的信息,表征赋予被测量值分散性的非负参数 .它描述了测量结果正确性的可疑程度或不肯定程度.目前已有介绍与研究红外吸收法测定地质样品的不确定度文献[1-3],但红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量不确定度的评定讨论尚未见报道.红外吸收法测定白云石中硫含量是2015年刚实施的检测方法标准[4].相比以往的管式炉燃烧法,该方法具有检测周期短㊁方法简单㊁易操作等优点[5],其测量不确定度的评定对于实验室识别检测报告风险和内部质量控制具有重要的意义[6].本文以白云石标准物质,通过反复试验和数据分析[7],综合各种显著影响因素进行不确定评定,探讨了该方法测定过程的不确定度来源以及各标准不确定度分量,并给出了该检测方法的测量不确定度.1㊀试验部分1.1㊀仪器与试剂CS230型高频红外碳硫分析仪(美国力可公司);BSA124S 型电子天平(德国赛多利斯集团)电子天平.白云石标准物质:YSBC14749a -2013,硫质量分数为0.030%;纯铁助熔剂:硫质量分数的空白值低于0.001%;纯锡助熔剂:硫质量分数的空白值低第4期钱亚锋,等:红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量不确定度的评定于0.0005%;钨粒:硫质量分数的空白值低于0.0002%.1.2㊀试验方法称取0.15~0.20g试料,精确至0.0001g,放入陶瓷坩埚中,记录样品的质量m.将该坩埚放入箱式高温炉中,在1000ħ灼烧1h,取出装有试样的坩埚,稍冷.在高频红外碳硫分析仪上手动输入试料质量m,于装有试样的坩埚中,依次加0.30g锡粒㊁0.50g纯铁和1.5g钨粒,均匀覆盖.按照仪器使用说明进行分析测定.在不加入试料的情况下,输入和待分析样品相当的试料量,按上述步骤进行空白试验.至少进行3次空白试验,计算平均值.将空白平均值输入到分析仪器中,仪器在测定试样时会自动进行空白值的扣除.2㊀不确定度来源[8-9]该检测方法的不确定度来源主要有7项:(1)重复测量引入的不确定度;(2)电子天平引入的不确定度;(3)仪器设备示值引入的不确定度;(4)标准物质引入的不确定度;(5)工作曲线拟合引入的不确定度;(6)坩埚㊁助熔剂引入的不确定度;(7)温度引入的不确定度.3㊀建立数学模型[9]建立的数学模型如式(1)所示:Y=C㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀(1)式中:Y(输出量) 试样中被测元素的测定结果,%;C(输入量) 试样中被测元素的质量分数读出值,%.4㊀各分量的不确定度评定[10]4.1㊀重复测量引入的不确定度u rel(x)[11]在可复现的条件下对YSBC14749a-2013标准物质的硫质量分数平行测定10次,测量结果为:0.0310%,0.0300%,0.0286%,0.0312%,0.0322%,0.0324%,0.0303%,0.0311%,0.0332%,0.0317%.平均值为0.0311%.测定数据呈正态分布,根据贝塞尔法,标准偏差为:s(x i)=ði n=1(x n-ʏx)2(n-1)=0.0012%(2)㊀㊀重复测量引入的不确定度为:u(x)=s(x)/10=0.00038%(3)㊀㊀u rel(x)=u(x)/ʏx=0.00038%/0.0311%=0.0122=1.22%(4)4.2㊀样品称重引入的不确定度u rel(m)[12]样品称量引入的标准不确定度u rel(m)包括以下2个分量.4.2.1㊀称量误差引入的不确定度u1(m)称量过程中,由系统效应引入的不确定度主要由天平的分辨力δx引入,根据天平检定证书可知天平的分辨力为0.0001g,属均匀分布,则:u1(m)=0.29ˑδx=0.000029g.4.2.2㊀二次称量引入的不确定度u2(m)称样需要两次,一次是空盘,一次是毛重,万分之一天平偏差一般为0.0001g,按均匀分布u2(m)=(0.00013)2ˑ2=0.000082g.由于u1(m)和u2(m)二个分量来源彼此不相关,合成u1(m)和u2(m)得到称量引入的不确定度u(m):u(m)=u21(m)+u22(m)=0.0087%(5)U rel(m)=u21(m)+u22(m)0.1822=0.047%(6)4.3㊀仪器设备示值引入的不确定度u rel(s)[13]红外碳硫分析CS230的校准证书上给出硫含量测量结果不确定度为:U=0.0014%,k=2,属均匀分布,故:u(s)=u k=0.0014%2=0.0007%(7)u rel(s)=u(s)ʏx=0.0007%0.0311%=0.0225=2.25%(8)4.4㊀标准物质引入的误差u rel(w)所使用的YSBC14749a-2013白云石标样,标准物质证书上给出的标准值为0.030%,标准偏差为0.001%,测量组数为9,故:u(w)=s in=0.001%9=0.00033%(9)u rel(w)=u(w)w=0.00033%0.030%=0.011=1.1%(10)4.5㊀曲线拟合引入的不确定度使用1.2试验方法对3种标准物质进行测定,每种含量测定3次,结果如表1所列.742分析测试技术与仪器第22卷表1㊀测定数据Table1㊀Test data%标样编号标准质量分数测得质量分数平均质量分数QD-09-940.03300.0326,0.0324,0.03250.0325QD-09-1110.02200.0214,0.0213,0.02160.0214QD-09-1130.01600.0155,0.0158,0.01540.0156㊀㊀采用最小二乘法对表1数据进行线性回归,方程为:y=a+bx.其中,y-测定值,x-理论含量,b-斜率,a-截距.求得工作曲线:y=1.009x-0.0008.Y㊁a㊁b的灵敏系数分别为:㊀㊀㊀㊀c(y)=∂x∂y=1b(11)㊀㊀㊀㊀c(a)=∂x∂a=-1b(12)㊀㊀㊀㊀c(b)=∂x∂b=y-a b2(13)经计算,硫的灵敏系数分别为:c(y)=0.9911, c(a)=-0.9911,c(b)=-0.0236.按下式分别计算输入量y㊁a㊁b的标准偏差:㊀㊀s(y)=ð(y i-^y)2n-2(14)㊀㊀s(a)=s(y)=ðx i2nð(x i-ʏx)2(15)㊀㊀s(b)=s(y)=1ð(x i-ʏx)2(16)经计算,硫的输入量y㊁a㊁b的标准偏差分别是: s(y)=u(y)=0.00019=0.019%,s(a)=u(a)= 0.0041=0.41%,s(b)=u(b)=0.017=1.7%.硫的输入量y㊁a㊁b的相对不确定度分别为:u rel (y)=c(y)u(y)=0.0187%,u rel(a)=c(a)u(a)= 0.406%,u rel(b)=c(b)u(b)=0.0401%.4.6㊀空白试验引入的不确定度4.6.1㊀坩埚引入的不确定度坩埚在使用前均经过1000ħ高温灼烧处理,按照1.2试验方法对预处理过的空坩埚进行测试,试验结果为硫含量未检出,由此引入的不确定可以忽略不计.4.6.2㊀助熔剂引入的不确定度在坩埚中不加样品,只加助熔剂,按照1.2试验方法测试4次,所得结果为:0.00028%㊁0.00037%㊁0.00030%㊁0.00036%,4次测量结果的标准偏差s=0.000071%,故:u(k)=s4=0.000035=0.0035%(17) u rel(k)=u(k)ʏx=0.0000350.0311%=0.00112=0.11%(18) 4.7㊀测量温度引入的不确定度由于所使用CS230型高频红外碳硫分析仪配置有恒温控制系统,环境温度有空调控制,因此引起的不确定度可以忽略不计.5㊀标准不确定的汇总将以上求得的不确定度分量用列表方式加以汇总,如表2所列.6㊀合成标准不确定度综合相对标准不确定度的各分量,得到合成相对标准不确定度:u crel(x)=u2rel(x)+u2rel(m)+u2rel(s)+u2rel(w)+ u2rel(y)+u2rel(a)+u2rel(b)+=2.81%(19)㊀㊀: u c(x)=u crel(x)ˑʏx=2.81%ˑ0.0311%=0.00087%(20) 7㊀检测结果报告扩展不确定度及测量结果的表示方法根据JJF 1059.1-2012‘测量不确定度评定与表示“[14]规定,大多数情况取k=2,扩展不确定度为:㊀㊀U=kˑu c(x)=2ˑ0.00087%=0.0017(21)所以本方法中测量不确定度报告可表示为: (0.0311ʃ0.0017)%,k=2.842第4期钱亚锋,等:红外碳硫分析仪测定白云石中硫含量测量不确定度的评定表2㊀不确定度分量汇总表Table2㊀Summary of uncertainty components不确定度分量不确定度来源数㊀值标准不确定度u x相对不确定度u rel(x)u rel(x)测量重复性平均值为0.0311%0.00038% 1.22% u rel(m)样品称重分辨率为0.0001g0.0087%0.047% u rel(s)仪器测量扩展不确定度U=0.0014k=20.0007% 2.25% u rel(w)标样偏差标准偏差0.001%0.00033% 1.1% u rel(k)助熔剂标准偏差0.000071%0.0035%0.11% u rel(y)标准偏差0.019%0.019%0.0187% u rel(a)曲线拟合标准偏差0.41%0.41%0.406% u rel(b)标准偏差1.7% 1.7%0.0401%8㊀结论从上述各个不确定度分量可知,由仪器设备的示值误差和检测重复性引起的不确定度对评定结果的总不确定度影响较大,可见该测试方法对仪器设备的准确度和灵敏度要求较高,用该方法测试硫含量时应尽可能的选用灵敏度较高的仪器,同时要加强对仪器的校正和检定,这样可以大大降低仪器设备的示值误差而产生的不确定度.另外在试验当中平行测定样品具有很重要的意义,试验操作过程中应严格遵守方法标准和实验室操作规范,降低因系统误差或过失误差导致出现检测数据重复性差的现象.上述测量不确定的评定,比较全面地考虑了该检测方法整个分析过程的不确定度来源,并给出了不确定度分量㊁结果的标准不确定度及扩展不确定度,同时也为红外吸收法在其他矿石硫含量测定中的不确定度来源分析提供了科学的参考依据.参考文献:[1]㊀杨如山.利用高频红外碳硫分析仪测定地质样品中碳㊁硫成分[J].中小企业管理与科技旬刊,2013(36):323-324.[2]㊀况芳城.高频红外碳硫分析仪测定地质样品中不同含量的硫[J].福建地质,2013,32(3):249-254. [3]㊀孟素荣,郑金萍.红外法测定地质样品中的硫和碳[J].科技与企业,2016(7):214-215.[4]㊀中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.GB/T3286.7-2014石灰石及白云石化学分析方法第7部分:硫含量的测定管式炉燃烧-碘酸钾滴定法㊁高频燃烧红外吸收法和硫酸钡重量法[S]. [5]㊀陈金凤,钟坚海,刘明健,等.高频燃烧红外吸收法测定石灰石㊁白云石中碳和硫含量[J].检验检疫学刊,2014(1):11-15.[6]㊀李倩.浅谈测量不确定度的意义及其在实验室质量管理中的应用[J].科技创新与应用,2015(14):176-177.[7]㊀孙明山.标准物质在仪器分析中的使用[J].现代化农业,2012(4):32-33.[8]㊀乔广通,张秀明,舒姗.高频红外碳硫仪分析结果精确度的影响因素探讨[J].现代制造技术与装备,2012(2):35-45.[9]㊀倪育才.实用测量不确定度评定(第4版)[M].北京:中国质检出版社,2014:69-77.[10]㊀王承宪,牛兴荣,朱莉,等.材料理化检验测量不确定度评估指南及实例(CNAS-GL10:2006[M].北京:中国计量出版社,2012:153-171. [11]㊀袁秉鉴.重复测量结果的不确定度评定[J].中国计量,2015(1):89-90.[12]㊀王学琴,李承荣,滕岩,等.电子天平示值误差测量结果的不确定度评定[J].化学分析计量,2012,21(4):20-21.[13]㊀英智威.利用校准证书信息确定仪器设备不确定度分量.计量与测试技术[J].2012,39(7):37-39. [14]㊀中国质量技术监督检验检疫局.JJF1059.1-2012测量不确定度评定与表示[S].942。
红外吸收法测定高碳锰铁中碳、硫含量的不确定度评定
2018年09月红外吸收法测定高碳锰铁中碳、硫含量的不确定度评定姜辰晨(中铁山桥集团有限公司,河北秦皇岛066200)摘要：本文就结合使用红外碳硫分析仪进行对高锰钢中的碳硫含量的测定，并评定其中的不确定度。
关键词：碳硫含量；高锰钢铁；红外线吸收；不确定度评定使用红外吸收法对高碳锰铁进行碳硫原色含量的测定，得到的每一次分析结果不是同一数值，体现为测量值具有分散性的特征，即存在于某一区域内的一定概率值[1]。
本文通过选用HCS-800A 红外碳硫分析仪使用高频燃烧红外吸收法开展对高碳锰铁中的碳以及硫的含量的计算，进行钢铁样品中碳硫元素的不确定度的评定。
1红外吸收法运用于高碳锰铁中碳硫元素测定的原理在高温和氧气流中已知质量的高碳锰铁样品进行充分燃烧，水通过铁样氢中的完全燃烧后生成。
影响测定因素有滤除干扰的处理由特定系统。
红外池将试燃烧样后的气体从中通过。
当气室红外光射入时，能量被气体中一部分的吸收H 20分子。
根据朗伯一比尔定律，检测设备电信号将红外光的变化换成强弱气体，吸收该气体的程度浓度光的单色及吸光度成与正比。
电信号处理计算机通过进行采集和就可得到的数值，接下来再流量气体、由浓度、试样气体浓度、质量等计算出碳和硫的含量。
2高频燃烧红外吸收法测定高碳锰铁样品中的碳硫元素的实验过程2.1开展实验准备工作必要的实验准备，高频燃烧红外吸收法在应用测定对高碳锰铁样品中的碳硫元素进行前，首先应该做好，先进行和氮气需要的氧气等气体准备，把握选用气体浓度必须达到99.99％以上，通过必要的助溶剂的使用配备对碳硫元素含量评定速度实现加快。
HCS-800A 红外碳硫分析仪被广泛适用于高频燃烧红外吸收法测量过程，在高频红外磁场将测试的样品放人后，剧烈运动会发生与高碳锰铁样品的分子中。
氧气在此时及时进行注入，很短的时间内钢铁样品的温度在将升迅速上，燃烧后钢铁样品会产生一氧化碳、二氧化硫、以及二氧化碳气体。
在气压状态下，该几种物质进入到系统气路之中，这个时候就可以对高碳锰铁中的碳元素及硫元素进行检测。
定碳定硫分析仪测量结果的不确定评定
定碳定硫分析仪测量结果的不确定评定摘要：不确定度评定适用于新制造、使用中和修理后的高频炉红外碳硫分析仪的检定、校准和检测。
在不同碳硫含量范围内各选一种钢铁标准物质，分别重复测量三次，计算平均值与标准值的差值，即仪器示值误差。
关键词：不确定度评定，定碳定硫分析仪，扩展不确定度。
1 概述：1.1测量依据：JJG395-2016《定碳定硫分析仪》检定规程1.2测量主要设备：标准砝码，秒表，碳硫标准物质1.3 环境条件：温度（15～30）℃，相对湿度≤80%2 测量的数字模型：△X=X -X△X：定碳定硫的示值误差X：测量的平均值:标准值X（一）．碳含量（1.00~3.00）%，硫含量（0.100~0.300）%的测量结果不确定度分析。
3 A类标准不确定度分量评定在不同含量范围的碳硫标准物质对一台定碳定硫分析仪进行10次测量，所得数据如下：（单位%）C: 2.82, 2.80, 2.83, 2.84, 2.81, 2.83,2.85,2.84,2.82,2.83S: 0.138, 0.136 ,0.140 ,0.135, 0.139 ,0.138 ,0.136, 0.136, 0.139,0.135用Bessel公式计算得：平均值 = 2.83 =0.137 n=10标准偏差s =Sc=0.015Ss=0.0018标准不确定度uAC =0.015 / = 0.0087，uAS=0.0018/ = 0.0010。
4 B类标准不确定度分量评定4.1标准物质定值不确定度的影响：由标准物质证书知, UcB =0.011, USB=0.0018 ,取k=2 ,uCB1= UcB/2=0.0055 ,uSB1= USB/2=0.0009。
5. 测量不确定度汇总6.合成标准不确定度6.1灵敏系数数学模型△X=X -X灵敏系数。
6.2合成标准不确定度以上各影响量相互独立，故合成标准不确定度：uc =0.011 us=0.00137.扩展不确定度取包含因子，k=2,C: U =k×uc=0.02%S: U =k×us=0.003%8. 测量结果的报告：定碳定硫分展析仪示值误差测量结果的扩展不确定度为：C: U = 0.02%S: U =0.003%；其中k=2。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
红外碳硫分析仪
测量结果的不确定度评定
一、 检测依据
本程序对用红外碳硫分析仪测定样品中碳、硫含量的结果进行不确定度评定。
本实验室用红外碳硫分析仪测定样品中碳、硫含量的方法是完全依据GB/T 20123—2006钢铁 总碳硫含量的测定高频感应炉燃烧后红外吸收法（常规方法）。
二、 检测过程描述
将专用陶瓷坩锅放置电子天平，待电子天平数值自动清零后，加入无油、油脂及其他污染物的样品0.3000g 左右，关上上电子天平侧门，待数值稳定后试料重量自动传送至测量软件，然后打开侧门加入1.0000g 左右钨锡助熔剂，用专用镊子将装好试料和钨锡助熔剂的陶瓷坩锅放置送样处，然后点击Page down 开始。
然后试验机自动将坩锅送入炉内加热燃烧，燃烧后气体经设备吸收进行测量。
三、 分析不确定度来源
1．检测人员测量过程随机人为因素引入的测量不确定度分量；
2．电子天平称量引入的标准不确定度分量；
3．标准物质的定值引入的相对不确定度分量；
4．由仪器的不确定度引入的标准不确定度分量。
5. 因测量对温度、湿度要求不高，在室温下对测量结果影响很小，可忽略不计。
四、 建立数学模型
x y =
式中： y ——未知样中被测元素的测定结果，单位：（％） ；
x ——未知样中被测元素的含量读数值，单位：(％) 。
五、 分析评定各标准不确定度
1. 由随机效应引入的相对不确定度分量)(1C rel w u 和)(1S rel w u
在可复现的条件下对同一试样进行10次独立测量，单位：(%)测量数据如下：
平均值：ci x =0.05546 (％) , si x =0.00935 (%)
0.000419%)x (x 1101s )u(w 101
i 2ci ci c c1=--==∑=
0.00019%)x (x 1101s )u(w 10
1
i 2si si s s1=--==∑=
可得：
%755.0%05546.0%
000419.0
)()(11===ci
c c rel x w u w u
%03.2%00935
.0%
00019.0
)()(11===si s s rel x w u w u
2.由系统效应引入的相对不确定分量)(2C rel w u 和)(2S rel w u
1） 电子天平称量引入的相对标准不确定度分量)(m u rel 的评定
电子天平的分辨力为0.0001g ，天平称量引入的不确定度主要由电子天平的分辨力x δ导致，属均匀分布，故：
%00966.03001.00001
.029.029
.0)(=⨯=⨯=m m u x
rel δ。
2） 标准物质的定值引入的相对不确定度分量)(c rel s u 和)(s rel s u
工作曲线所用标样的标准成分碳%055.0=ci c 标，硫%003.0=si c 标扩展不确定度ci s 为0.002％，si s 为0.0004％包含因子i k 为2 。
%818.1%
055.02%002.0)(=⨯=⨯=ci i i
c rel c k s
s u 标
%667.6%
003.02%0004.0)(=⨯=⨯=ci i i
s rel c k s s u 标
3） 由仪器的不确定度引入的标准不确定度分量)(c rel R u 和)(s rel R u
红外碳硫分析HCS-140的校准证书HXyj2010-0930上C ：U ＝0.4％，S ：U ＝3.9％故：
%2.02%
4.0)(===k U
R u c rel
%95.12%
9.3)(===k U R u s rel
4） 上诉不确定度分量独立不相关，由系统效应引入的不确定度分量可合成为： %
829.1%)2.0(%)818.1(%)00966.0()]([)]([)]([)(2222
22
2=++=++=c rel c rel rel c rel R u s u m u w u
%
946.6%)95.1(%)667.6(%)00966.0()]
([)]([)]([)(2222
222=++=++=s rel s rel rel s rel R u s u m u w u
5） 计算合成标准不确定度
由于系统效应和随机效应彼此不相关，相对合成标准不确定度为：
%979.1%)829.1(%)755.0()]([)]([)(222221=+=+=c rel c rel c rel w u w u w u %236.7%)946.6(%)03.2()]([)]([)(222221=+=+=s rel s rel s rel w u w u w u 合成标准不确定度为：
%0011.0%979.1%055.0)()(=⨯=⨯=c rel c w u w w u
%00068.0%236.7%00935.0)()(=⨯=⨯=s rel s w u w w u
6） 扩展不确定度的评定（本实验室以95%为置信水平，取包含因子2=k 。
） c
U ＝k ×)(c w u =2×0.0011%＝0.0022 %＝0.003％ s U ＝k ×)(s w u =2×0.00068％＝0.00136％
%958.3%979.12)(,=⨯=⨯=c rel c rel w u k U
%47.14%236.72)(,=⨯=⨯=s rel s rel w u k U
7） 不确定度的报告
碳的测量不确定度报告可表示为：0.055％±0.003％，k=2 ；
硫的测量不确定度报告可表示为：0.00935％±0.00136％，k=2 ； 碳的测量相对不确定度可表示为：c rel U ,＝3.958％，k=2 ；
硫的测量相对不确定度可表示为：s rel U ,＝14.47％，k=2
8） 报告
检验员要在原始记录上标明不确定度的结果，在日常检测报告中，不确定度的报告不需要报出；当客户有特殊要求时，以标准的格式予以报告。