2014發(fā)射光譜儀檢定裝置技術(shù)報(bào)告資料

1、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人建標(biāo)單位名稱（公章）發(fā)射光譜儀檢定裝置李亮遠(yuǎn)綿陽市計(jì)量測試所填 寫 日 期2014-9-2目錄一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的 （）二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成 （）三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備（）四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo) （）五、環(huán)境條件 （）六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖（）七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn) （）八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核 （）九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評(píng)定 （）十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證 （）十一、結(jié)論 （）十二、附加說明 （）、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的用于對(duì)發(fā)射光譜儀的檢定工作。、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成1）發(fā)射光譜儀是根據(jù)被測元素的原子或離

2、子，在光源中被激發(fā)而產(chǎn)生特征輻射，通過判斷這種特征輻射的存在及其強(qiáng)度的大小，對(duì)各元素進(jìn)行定性和定量分析。它主要用于冶金、地質(zhì)、石油、 環(huán)保、化工、食品、醫(yī)藥等方面的樣品分析。2）發(fā)射光譜儀的儀器的主要結(jié)構(gòu)如下：進(jìn)樣系統(tǒng)、激發(fā)光源、色散系統(tǒng)、控制與檢測系統(tǒng)、輸出系統(tǒng)。儀器按檢測系統(tǒng)和激發(fā)光源的不同分為三類。A類：電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀；B類:火花/電弧直讀光譜儀（包括大型和便攜式兩種類型）；C類：色譜儀。3 ）將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)注入發(fā)射光譜儀，根據(jù)發(fā)射光譜儀的主要計(jì)量性能指標(biāo)對(duì)所獲取的質(zhì)譜圖進(jìn)行定性定量分析，借此分析發(fā)射光譜儀的計(jì)量性能。三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 器名稱型號(hào)測量范圍

3、不確定度或 準(zhǔn)確度等級(jí) 或最大允許誤制造廠及出廠編 號(hào)檢定或 校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢定周 期或復(fù) 校間隔XP用 計(jì)溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 量/Se, Zn, Mn , Cu, Ba , Na , Li , K, Ni , CrUrel=2% , k=2中國測試技術(shù)研究院 201306002中國測試技 術(shù)研究院-年標(biāo)低合金 鋼化學(xué) 準(zhǔn)分析標(biāo) 準(zhǔn)樣品/低合金 器器 鋼光譜分析標(biāo)準(zhǔn)樣品為35 X30mmC,Si,M n,P,S, Cr,Ni,V ,Cu,T iAls , Alt , Bs , Bt/冶金工業(yè)部本鋼一 鋼廠GBW01322a-GBW01327aGBW01328a- GBW01333a本溪鋼鐵（集 團(tuán)）公司技

4、術(shù) 質(zhì)量監(jiān)督處/純銅光 譜分析 標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)$ 8 X140mmPb、 Fe、 Ni、As、Bi、Sb、Sn、Zn/沈陽有色金屬加工 廠中心實(shí)驗(yàn)室GBW02111-GBW02115沈陽有色金 屬加工廠中 心實(shí)驗(yàn)室十一年純鐵光 譜分析 標(biāo)準(zhǔn)物 質(zhì)NIST/99.9%NIST 1265aNIST/主要配套設(shè)備1絕緣電 阻表ZC25B-41000V10級(jí)上海第六電表廠1205綿陽市計(jì)量 測試所-一年高頻電 磁場測 漏儀TES-92（02.0）GHz場強(qiáng)：U=1.5dB, k=2臺(tái)灣TES120606045中國測試技 術(shù)研究院-年四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)發(fā)射光譜儀檢定裝置：測量范圍：Se, Zn, M

5、n , Cu, Ba, Na, Li，K，Ni，Cr準(zhǔn)確度等級(jí)：Urel=2% , k=2五、環(huán)境條件序 號(hào)項(xiàng)目要求實(shí)際情況結(jié)論1溫度(1530)C符合規(guī)程要求合格2濕度< 80%H符合規(guī)程要求合格3振動(dòng)、干擾無明顯振動(dòng) 無明顯干擾符合規(guī)程要求合格4供電電源(220 ± 22) V 或(380± 38) V (50 ± 1)Hz符合規(guī)程要求合格5七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)由于該檢定裝置是以有效期內(nèi)的ICP用溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為主標(biāo)準(zhǔn)器，具有國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書。研制單位在研制過程中，已經(jīng)對(duì)其均勻性和穩(wěn)定性作過考核，并且，該標(biāo)物開封后為一次性使用。因此，可不再做重復(fù)性試

6、驗(yàn)。八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核由于該檢定裝置是以有效期內(nèi)的ICP用溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)作為主標(biāo)準(zhǔn)器，具有國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書。研制單位在研制過程中，已經(jīng)對(duì)其均勻性和穩(wěn)定性作過考核，并且，該標(biāo)物開封后為一次性使用。因此，可不再做穩(wěn)定性試驗(yàn)。九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評(píng)定1、概述1.1測量依據(jù)：JJF1059 2012測量不確定度評(píng)定與表示、JJG768 2005發(fā)射光譜儀。1.2環(huán)境條件：溫度(1530)C，相對(duì)濕度W 80%。1.3測量標(biāo)準(zhǔn)：ICP光譜儀檢定用“ ICP用溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”，相對(duì)擴(kuò)展不確定度 U=2% , k=2.。1.4被測對(duì)象：ICP光譜儀1.5測量過程：在儀器處于正常工作狀態(tài)下，吸噴

7、系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，制作工作曲線，連續(xù)10次測量空白溶液，以10次空白值標(biāo)準(zhǔn)偏差 3倍對(duì)應(yīng)的濃度為檢出限。2、數(shù)學(xué)模型ICP光譜儀測某個(gè)元素檢出限的計(jì)算公式如下DL =3s/b式中：DL 元素檢出限，mg/L ;s 10次空白溶液測量譜線強(qiáng)度值的標(biāo)準(zhǔn)偏差；b 工作曲線斜率。3、ICP光譜儀檢出限測量不確定度來源ICP光譜儀檢出限測量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度來源主要由以下各個(gè)方面組成：(1) 空白溶液測量重復(fù)性引入的不確定度u(s)。(2) 工作曲線斜率引入的不確定度u(b)。(3) 溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度定值引入的不確定度u(x)。方差公式為：Ure|2 DL i=Ure|2 S，Ure b ，Ure'(C

8、)式中 Ure| (DL )儀器檢出限檢定結(jié)果合成不確定度；U(C)溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度；u(s)空白溶液測量重復(fù)性的不確定度；u(b)工作曲線斜率的不確定度4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度各分量的評(píng)定4.1溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定值標(biāo)準(zhǔn)不確定度U(C)，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定。檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)溶液是由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心提供，其濃度擴(kuò)展不確定度為：Urel=2% , k = 2 ,服從正態(tài)分布，用B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定，則由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：U冋C =2%/2=1%4.2空白溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量輸入量s的不確定度是由被檢定儀器在相同條件下，重復(fù)多次測量的重復(fù)性決定的，采用A類進(jìn)行評(píng)定

9、。對(duì)一臺(tái)各性能穩(wěn)定的ICP發(fā)射光譜儀，以錳元素為例，在相同條件下連續(xù)10次測量空白溶液，即n=10,測量強(qiáng)度值I (Cts/S)如下：1.637, 1.628, 1.613, 1.645, 1.620, 1.622, 1.617, 1.627, 1.638, 1.640,其算術(shù)平均值為I =1.629 Cts/S，根據(jù)貝塞爾公式，單次測量標(biāo)準(zhǔn)偏差為:-0.0108則空白溶液 A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u冋si=s(l)/l =0.0066。4.3工作曲線斜率引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度4個(gè)標(biāo)準(zhǔn)溶液(1#, 2#，3#，4#),以Mn為例其濃度分別為 0、0.5、1.0、2.5mg/L , 4個(gè)校準(zhǔn)溶液分別

10、測量三次，結(jié)果如下:濃度Xi/ (卩g/mL)響應(yīng)值y (I /(Cts/S)yi01.6281.6451.6271.6330.59.0879.2129.3699.2231.017.8917.9518.0217.952.541.0241.5941.2341.28x=1.0y =17.52計(jì)算得：b = 15.9072,相關(guān)系數(shù) R=0.99982 , n=12。21工M -y)u(b)=一兒已 2 =5.031n-2 玫 _xf則校準(zhǔn)曲線斜率引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：Urel (b) = u(b) = 0.316 b5、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算公式為：urel DL 二

11、 Urel2 s Urel2 b urel2(c)(0.0066)2(0.316)20.012 =0.316%由公式DL =3s/b計(jì)算，得到實(shí)際檢出限為0.00204mg/L，則測量結(jié)果的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(DL)=0.00204 mg/L X 0.316=0.00064 mg/L。6、擴(kuò)展不確定度的評(píng)定置信概率取95%取包含因子k=2，擴(kuò)展不確定度為：U =ku(DL )=2沃0.00064 = 0.0013mg/L。ICP光譜儀其他元素 Zn, Ni , Cr, Cu, Ba的檢出限測量結(jié)果不確定度參照以上程序評(píng)定。十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證選取正常工作的電離模式為ESI+三重四極桿的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。型號(hào)：LC-MS 1000,生產(chǎn)廠：江蘇天瑞儀器股份有限公司，出廠編號(hào)：001，對(duì)其進(jìn)行檢定，其檢定結(jié)果與上級(jí)法定計(jì)量機(jī)構(gòu)檢定結(jié)果進(jìn)行比較如下：檢定項(xiàng)目本裝置結(jié)果ylab上級(jí)法疋計(jì)量機(jī)構(gòu)yref信噪比105106y lab yref | = 1 W 斗U lab 即 | ylab y ref W+ U ref因此，該項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)