示波極譜儀計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告

1、計(jì) 量 標(biāo) 準(zhǔn) 技 術(shù) 報(bào) 告 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱 示波極譜儀檢定裝置 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人 孫莉 建標(biāo)單位名稱（公章） 安徽省分析儀器計(jì)量檢定站 填 寫(xiě) 日 期 2016年3月 目 錄一、建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的目的 ( 1 )二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成( 1 )三、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備( 2 )四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)( 3 )五、環(huán)境條件( 3 )六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖( 4 )七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)( 5 )八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核( 6 )九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定( 7 )十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證( 13 )十一、結(jié)論( 14 )十二、附加說(shuō)明( 14 ) 一、建立計(jì)量標(biāo)

2、準(zhǔn)的目的示波極譜儀廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥衛(wèi)生、環(huán)境保護(hù)、食品安全、化工部門(mén)等生產(chǎn)、檢驗(yàn)和科研部門(mén)。其分析結(jié)果的準(zhǔn)確與否，直接影響到人類的健康、產(chǎn)品的質(zhì)量。為保證量值準(zhǔn)確統(tǒng)一，依據(jù)JJG748-2007示波極譜儀國(guó)家檢定規(guī)程，我站建立該套檢定裝置。二、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成示波極譜儀是一種單掃描示波極譜儀,在含有被測(cè)離子溶液的電解池兩極上加一隨時(shí)間作直線變化的電壓，引起的電解池電流在測(cè)量電阻R上產(chǎn)生電壓降，把電解池上的電壓加至液晶顯示屏的X軸上，把R上的電壓加至垂直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)，就可以在液晶顯示屏上顯示出電解池的伏安曲線，被稱為極譜波，峰點(diǎn)電位EP取決于被測(cè)離子的特性，波高Ip與被測(cè)離子的濃度成正比關(guān)系

3、。這就是示波極譜法做定性、定量分析的基礎(chǔ)。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(cè)量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差制造廠及出廠編號(hào)檢定或校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)檢定周期或復(fù)校間隔極譜儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(Cd)GBW（E）080119（0.50、1.00、1.50、2.00、2.50）g/mlUrel=0.8%(k=2)中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院13042中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院5年主 要 配 套 設(shè) 備數(shù)字多用表DT9806多量程直流±0.5% 深圳山創(chuàng)儀器儀表公司安徽省計(jì)量科學(xué)研究院1年兆歐表ZC25B-401000M 11.0%上海第六電表廠安徽省計(jì)量科學(xué)研究院1年四、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要

4、技術(shù)指標(biāo)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的主要標(biāo)準(zhǔn)器：元素Cd溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量范圍： Cd：（02.5.0） g/ml計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量不確定度：Cd:Urel=0.8%(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54020±2符合要求2濕度85%RH65%RH符合要求3供電電源220V±22V 220V±5V 符合要求 456六、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)安徽省分析儀器計(jì)量檢定站計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)直接測(cè)量法示波極譜儀檢定裝置國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) Cd(0.5、1.0、1.50、2.00、2.50)g/ml Urel=1%(k=2)受檢計(jì)量器具示波極譜儀檢出

5、限： Cd：20g/L；線性示值誤差絕對(duì)值：0.05mg/mL；重復(fù)性：1.0%；七、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的重復(fù)性試驗(yàn)示波極譜儀檢定所使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在有效期內(nèi)是均勻穩(wěn)定的,可以不進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)；八、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核示波極譜儀檢定用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)依據(jù)考核規(guī)范可以不進(jìn)行穩(wěn)定性考核。 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定一、示波極譜儀檢出限測(cè)量結(jié)果不確定度分析1 數(shù)學(xué)模型檢出限量值為6次空白測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差s乘以3后再除以標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率b計(jì)算得到，DL式中 ：s 空白溶液測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)偏差 b標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率(通過(guò)計(jì)算得到).2 測(cè)量過(guò)程的描述依據(jù)JJG 748-2007示波極譜儀檢定規(guī)程，先用Cd系列標(biāo)準(zhǔn)溶液制作鎘的濃度-

6、波高工作曲線，并連續(xù)6次測(cè)量空白溶液的吸光值，然后計(jì)算3倍空白溶液測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差與工作曲線斜率的比值，可得到檢測(cè)限的測(cè)量結(jié)果。3 測(cè)量不確定度的來(lái)源主要有：a空白溶液的測(cè)量重復(fù)性引入的的不確定度；b回歸曲線斜率標(biāo)準(zhǔn)偏差引入的不確定度；c標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度引入的不確定度；4 不確定度分量的計(jì)算 某次有代表性的測(cè)量數(shù)據(jù)見(jiàn)下：標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度C（g/mL）0.000.501.001.502.002.50波高平均值h0.112.515.027.3710.3112.90空白溶液測(cè)量值0.110.110.1050.110.110.11求得回歸曲線：h=5.1571C-0.0946 ， r =0.99956 ， b

7、=5.1571mL/g ， n=6空白溶液測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差：= = 0.002 =3= 0.0012g/mL 4.1 空白溶液的測(cè)量重復(fù)性引入的的不確定度是空白溶液測(cè)量列單次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)偏差，屬于A類評(píng)定，服從正態(tài)分布，其不確定度可根據(jù)相應(yīng)公式計(jì)算：=0.002 /3.1623=0.00064.2 回歸曲線斜率引入的不確定度回歸曲線的標(biāo)準(zhǔn)偏差可按有關(guān)公式計(jì)算：=（0.0+0.5+1.00+1.50+2.00+2.50）/6=1.25, =0.13 mL/g 序號(hào)123456平均值x0.00.501.01.502.02.501.25-1.25-0.75-0.250.250.751.250.002

8、.515.027.3710.3112.90-0.09462.673155.25177.830210.408812.98735-N64.3標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)溶液引入的不確定度4.3.1標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度的不確定度從證書(shū)查得為0.8%，此值可按正態(tài)分布估計(jì)，k=2，=0.8/2=0.4%4.3.2標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋過(guò)程產(chǎn)生的不確定度分量在對(duì)示波極譜儀測(cè)量時(shí)由于選用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度為，而Cd元素標(biāo)準(zhǔn)曲線需要的濃度為0.5g/mL、1.0g/mL、1.5g/mL、2.0g/mL、2.5g/mL，稀釋過(guò)程中使用了A級(jí)檢定合格的10mL和1mL刻度吸管、 100 mL的單標(biāo)線容量瓶玻璃量器，引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：(1)10 m

9、L刻度吸管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)JIG1961990，A級(jí)10 mL刻度吸管容量允差為±005 mL，在標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定中，按均勻分布考慮(以下類同)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(V10)= ×100 =028(2)1 mL刻度吸管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)JIG1961990，A級(jí)1 mL刻度吸管容量允差為±0008 mL，在標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定中，按均勻分布考慮(以下類同)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(V1)= ×100 =046 (3)100 mL單標(biāo)線容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶容量允差為±0.10mL，則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度

10、為：u(V100)= ×100 =0.06因此合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.54=0.96%則0.02 mL/g工作曲線的斜率的不確定度主要由、組成，其互相獨(dú)立，互不相干，則4.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度=0.58g/mL =-0.000068(g/mL)2 =0.0003 g/mL 4.5擴(kuò)展不確定度及其表達(dá)：極譜儀檢出限測(cè)量擴(kuò)展不確定度:g/mL(k=2)九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定二 示波極譜儀線性誤差不確定度評(píng)定一、 測(cè)量結(jié)果簡(jiǎn)述1、 測(cè)量依據(jù)：JJG 748-2007示波極譜儀儀檢定規(guī)程。2、 測(cè)量環(huán)境條件：溫度為（15-35），相對(duì)濕度不大于80%。3、 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：鎘標(biāo)

11、準(zhǔn)溶液的不確定度為U=0.8µg/mL，k=2；4、 被測(cè)對(duì)象：示波極譜儀。測(cè)量方法：儀器通過(guò)恒電位器，在含有被測(cè)離子的電解池的參比(甘汞)電極和工作(滴汞)電極上，加一隨時(shí)間作直線變化的掃描電壓E，引起電極反應(yīng)產(chǎn)生電解池電流i，該電流在輔助(鉑)電極和工作電極之間流通。把電解池的這一(iE)伏安曲線用顯示器顯示出來(lái)，如圖一所示，被稱為(常規(guī))極譜波。圖中峰點(diǎn)電位Ep取決于被測(cè)離子的特性，波高Ip與被測(cè)離子的濃度成正比關(guān)系。這就是極譜法做定性、定量分析的基礎(chǔ)。5、 評(píng)定結(jié)果的使用：符合上述條件的測(cè)量結(jié)果，一般可參照使用本不確定度的評(píng)定方法。二、 數(shù)學(xué)模型式中：線性誤差； 第點(diǎn)按照線性

12、方程計(jì)算出的測(cè)得濃度值，g /mL； 第點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)溶液的標(biāo)準(zhǔn)濃度，g /mL；三、各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定1、1、輸入量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定：輸入量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要來(lái)源于被測(cè)儀器的重復(fù)性引入的不確定度。據(jù)規(guī)程要求，極譜儀標(biāo)準(zhǔn)溶液分別為： 0.5，1.0，1.5，2.0，2.5，g/mL選一臺(tái)性能可靠，穩(wěn)定的極譜儀，用上述標(biāo)準(zhǔn)溶液連續(xù)測(cè)量11次，帶入線性方程得到測(cè)量數(shù)據(jù)如下表（Ts為標(biāo)準(zhǔn)濃度，Tm為反算濃度）： Ts g/mLI1I2I3I4I5I6I7I8I9I10I11 Tm g/mL0.587.586.487.187.286.986.887.287.386.787.287.1

13、0.48-0.021.0174.2175.4174.3174.1175.4174.5177.8178.5175.4175.8174.50.98-0.021.5277.4278.6279.8275.4278.6277.4278.5273.2272.5277.2277.31.560.062.0348.6345.6348.5344.4345.5346.8349.8347.5349.8347.8344.51.95-0.052.5440.9445.3442.6441.8443.5441.6442.6443.7442.2442.1445.52.500.00取單次試驗(yàn)線性誤差最大值的相對(duì)量來(lái)評(píng)定線性誤差帶來(lái)

14、的不確定度：。由于實(shí)際測(cè)量情況在重復(fù)性條件下連續(xù)測(cè)量3次，以該三次測(cè)量算術(shù)品均值為測(cè)定結(jié)果，則：=(0.06/1.5)/×100=2.3%2、輸入量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定：輸入量的不確定度主要來(lái)源于標(biāo)準(zhǔn)溶液的定值不確定度，標(biāo)準(zhǔn)溶液證書(shū)給出的相對(duì)不確定度為0.8µg/mL，包含因子k=2，按正態(tài)分布，采用B類方法進(jìn)行評(píng)定，則：=0.4%3、玻璃量器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定：在對(duì)示波極譜儀測(cè)量時(shí)由于選用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度為，而Cd元素標(biāo)準(zhǔn)曲線需要的濃度為0.5g/mL、1.0g/mL、1.5g/mL、2.0g/mL、2.5g/mL，稀釋過(guò)程中使用了A級(jí)檢定合格的10mL和1mL刻

15、度吸管、 100 mL的單標(biāo)線容量瓶玻璃量器，引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量為：(1)10 mL刻度吸管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)JIG1961990，A級(jí)10 mL刻度吸管容量允差為±005 mL，在標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定中，按均勻分布考慮(以下類同)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(V10)= ×100 =028(2)1 mL刻度吸管引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度根據(jù)JIG1961990，A級(jí)1 mL刻度吸管容量允差為±0008 mL，在標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定中，按均勻分布考慮(以下類同)，其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(V1)= ×100 =046 (3)100 mL單標(biāo)線容量瓶引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定

16、度A級(jí)100 mL單標(biāo)線容量瓶容量允差為±0.10mL，則其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：u(V100)= ×100 =0.06因此合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：=0.54一、 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定1、 輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表：九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度來(lái)源標(biāo)準(zhǔn)不確定度值儀器測(cè)量線性誤差2.3%標(biāo)準(zhǔn)溶液0. 4%玻璃量器0.54%合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算：由于三個(gè)分量不相關(guān)則：=+= =2.40%擴(kuò)展不確定度為：=4.80% （k=2）十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所使用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)由中國(guó)計(jì)量院提供，為二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。本站采用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)GBW07302和該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)對(duì)一臺(tái)成都儀器廠型號(hào)為JP-2C的示波極譜儀進(jìn)行檢定，得到Cd檢出限結(jié)果如下： 1檢出限 y0=0.0008g/mL,y=0.0012g/mLy0為采用國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)得到的Cd檢出限,y為采用本計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)得到的Cd的檢出限=0.0004g/mLUlab=0.0006g/mLUlab為該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度2線性示值誤差標(biāo)準(zhǔn)曲線g/mLyg/mLy0g/mLg