可见分光光度计透射比及波长示值误差测量结果的不确定度评定(精)

可见分光光度计透射比及波长示值误差测量结果的

不确定度评定

摘要:可见分光光度计检定过程中透射比及波长示值误差的标准不确定度及合成不确定度的分析。

关键词:光度计标准透射比自由度波长

1 透射比

1.1 概述

1.1.1 测量依据:检定规程JJG178-2007《紫外、可见近红外分光光度计》检定规程

1.1.2 环境条件:温度为(10~30)℃,相对湿度≤85%

1.1.3 计量标准:可见光区透射比标准滤光片,其标准值10%τ,20%τ.30%τ合成标准不确定度υ=0.3%τ,

1.1.4 被测对象:光栅型或棱镜型可见分光光度计

1.1.5 测量方法:用透射比标准值分别为10%τ,20%τ,40%τ左右的标准滤光片,分别在规定波长处,以空气为参比,分别测量各滤光片的透射比,连续测量3次,以3次的示值平均值与相应的波长下的透射比标准值之差,即为其示值误差。现以我院透射比为40.1(440nm)标准滤光片检测722型分光光度计为例。

1.2 评定模型

1.2.1 数学模型

Δτ=τ-τs

式中:Δτ——可见分光光度计透射比示值误差

τ——可见分光光度计透射比示值的算术平均值

τs——可见光区透射比标准滤光片的实际值

1.2.2 灵敏系数

τ的灵敏系数

τs的灵敏系数

1.3 不确定度来源分析

1.3.1 可见分光光度计测量重复性的标准不确定度u(τ1);

1.3.2 可见分光光度计示值测量的分辨力的标准不确定度u(τ2);

1.3.3 标准滤光片实际值的标准不确定度u(τs)。

1.4 标准不确定度分量的评定

1.4.1 对一台722可见分光光度计,选择透射比标准值为40.1%的标准滤光片连续测量10次,得到测量列:40.040.140.240.140.040.240.340.140.240.3

(%τ)

由于重复性条件下测量3次,以其平均值为测量结果,则u(τ1)==0.062%τ

自由度υ1=10-1=9

1.4.2 722可见分光光度计示值测量分辨率为0.1%,视为均匀分布,则

u(τ2)==0.06%τ

估计不可信度为0.10,则自由度υ2=50

1.4.3 示值不确定度u(τ)的评定

1.4.4 标准滤光片τS的实际值标准不确定度u(τS)的评定

由国家标物中心的校准证书给出透射比合成标准不确定度为0.3%

则u(τS))=0.3%×40%τ=0.12%τ

估计不可信度为0.10, 则自由度υ4=50

1.5 合成标准不确定度的评定

1.5.1 不确定度分量一览表

1.5.2 合成不确定度的评定

1.5.

2.1 合成不确定度uC(y)

1.5.

2.2 有效自由度

取υeff =70

取置信概率P=95%,查t表得t95(70)=1.99

U95= tPuC(y)=1.99×0.15%=0.3%τ

1.7 测量不确定度报告

可见分光光度计的透射比方法值误差测量结果的扩展不确定度为: U95=0.3%τυeff =70

2 波长

2.1 概述

2.1.1 测量依据:检定规程JJG178-2007《紫外、可见近红外分光光度计》检定规程

2.1.2 环境条件:温度为(10~30)℃,相对湿度≤85%

2.1.3 计量标准:氧化钬滤光片或干涉滤光片

2.1.4 被测对象:光栅型或棱镜型可见分光光度计

2.1.5 测量方法:在规定条件下,用被测可见分光光度计直接测氧化钬滤光片或干涉滤光片的波长,测得的吸收峰波长(对第1类光栅型)重复测量3次,3次的算术平均值与标准波长之差,即为波长示值误差。现以我院氧化钬(NW-1)滤光片来测量722分光光度计为例。

2.2 评定模型

2.2.1 数学模型

Δλ=λ-λS

式中:Δλ——可见分光光度计波长示值误差

λ——可见分光光度计波长示值的算术平均值

λS——氧化钬滤光片波长的实际值

2.2.2 灵敏系数

λ的灵敏系数

λS的灵敏系数

2.3.1 可见分光光度计测量重复性的标准不确定度u(λ1);

2.3.2 可见分光光度计波长盘读数误差的标准不确定度u(λ2);

2.3.3 氧化钬滤光片实际值的标准不确定度u(λS)。

2.4 标准不确定度分量的评定

2.4.1 对一台722可见分光光度计,用NM-1型氧化钬滤光片的530.1特征波长来测量,连续测量10次,得值如下: 530.5530.0

530.4530.0530.5530.5530.3530.6530.4 530.3nm

由于重复性条件下测量3次,以其平均值作为测量结果,则u(λ1)==0.12nm 自由度υ1=10-1=9

2.4.2 722分光光度计波长盘读数误差,估计为0.2nm,视为均匀分布,则

u(λ2)==0.12(nm)

估计不可信度为0.10,则自由度υ2=50

2.4.3 示值不确定度u(λ)的评定

2.4.4 氧化钬滤光片的实际值标准不确定度u(λS)的评定

根据国家标物中心的校准证书给出的合成标准不确定度为0.3nm

估计不可信度为0.10,则自由度υ4=50

2.5 合成标准不确定度UC(y)的评定

2.5.1 不确定试分量一览表

2.5.2 合成不确定度的评定

2.5.2.1 合成不确定度uC(y)

uC(y)= =0.35(nm)

2.5.2.2 合成不确定度有效自由度υeff

取υeff =50

2.6 扩展不确定度的评定