氣相色譜儀不確定度

1、中國測(cè)試技術(shù)研究院作業(yè)指導(dǎo)書氣相色譜儀檢定/校準(zhǔn)測(cè)量不確定度版號(hào)：文件編號(hào)：編制： 日期：批準(zhǔn)： 日期：實(shí)施日期：受控編號(hào)：氣相色譜測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定根據(jù)JJG700-1999氣象色譜儀檢定規(guī)程，氣相色譜儀主要檢定其柱箱溫度穩(wěn)定、程序升溫重復(fù)性、基線噪聲、基線漂移、靈敏度或檢測(cè)限、定量重復(fù)性以及載氣流速穩(wěn)定性等指標(biāo)。用微量注射器、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)來檢定氣相色譜儀的靈敏度或檢測(cè)限；用色譜檢定儀和鉑電阻溫度計(jì)檢定柱溫箱溫度穩(wěn)定性和程序升溫重復(fù)性；用皂膜流量計(jì)檢定載氣流速穩(wěn)定性。因此氣相色譜儀檢定的不確定度和這些因素有關(guān)。隨著色譜技術(shù)的不斷發(fā)展，氣相色譜儀的檢測(cè)器越來越多，目前有幾十種。但常用的檢測(cè)器有

2、熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）、火焰離子化檢測(cè)器（FID）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）、電子俘獲檢測(cè)器（ECD）和氮磷檢測(cè)器（NPD）。JJG700-1999氣相色譜儀檢定規(guī)程主要包括5種檢測(cè)器的檢定。由于各檢測(cè)器的原理不同，其結(jié)果的計(jì)算公式也不同。一、 數(shù)學(xué)模型 氣相色譜儀的檢測(cè)器分兩大類：一是濃度型檢測(cè)器，包括熱導(dǎo)檢測(cè)器（TCD）和電子俘獲檢測(cè)器（ECD）；二是質(zhì)量型檢測(cè)器，包括火焰離子化檢測(cè)器（FID）、火焰光度檢測(cè)器（FPD）和氮磷檢測(cè)器（NPD）。1. 濃度型檢測(cè)器，其響應(yīng)值與載氣流速有關(guān)，靈敏度的計(jì)算公式為： （1） 式中： 靈敏度（mV·ml/mg）； A 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中溶質(zhì)的峰面積算

3、術(shù)平均值（mV·min）； W 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的進(jìn)樣量（mg）； 校正后的載氣流速（ml/min）。2. 質(zhì)量型檢測(cè)器，其響應(yīng)值與載氣流速無關(guān)，通常檢測(cè)限以（2）式計(jì)算： （2）式中： 檢測(cè)限（g/s）； N 基線噪聲（A）； W 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的進(jìn)樣量（g）； A 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中溶質(zhì)的峰面積的算術(shù)平均值（A·s）。由于FPD對(duì)測(cè)定硫的相應(yīng)機(jī)理不同，其響應(yīng)值與標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度的平方成正比，F(xiàn)PD對(duì)測(cè)定硫的檢測(cè)限以（3）式計(jì)算： （3） 式中： 檢測(cè)限（g/s）； N 基線噪聲（mV）； A 磷峰面積的算術(shù)平均值（mV·s）； W 甲基對(duì)硫磷的進(jìn)樣量（g）； h 硫的峰高（mV）； 硫

4、的峰高1/4處的峰寬（s）；二、 不確定度的來源和分析根據(jù)不確定度傳遞由（1）式得出： (4)由式（2）得出： (5)由式（3）得出： (6) 式中各部確定度分量彼此獨(dú)立，靈敏系數(shù)為+1.1. 不確定度來源（1） B類不確定度a 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度是檢定氣相色譜儀的不確定度的主要來源，直接影響檢定結(jié)果，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度通常由標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書給出，國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)給出的不確定度為A%，包含因子為k=B，所以=A%/B。b 皂膜流量計(jì)檢定值的相對(duì)不確定度由檢定證書給出皂膜流量計(jì)檢定值的不確定度為C%，包含因子k=D，所以=C%/Dc 微量注射器檢定的相對(duì)不確定度微量注射器的

5、體積刻度是重要的不確定度來源之一，所以，微量注射器必須檢定后才能使用。規(guī)程中規(guī)定檢定一般稱量6次，其相對(duì)偏差為F%。 =(2) A類不確定度 a峰面積或峰高測(cè)量值的相對(duì)不確定度 峰面積或峰高測(cè)量不確定度主要為進(jìn)樣的重復(fù)性，規(guī)程規(guī)定進(jìn)樣6次，定量重復(fù)性為G%，所以=b載氣流速測(cè)量的不確定度 規(guī)程規(guī)定，載氣流速測(cè)量6次，性對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為H%。所以=C.基線噪聲測(cè)量的不確定度基線噪聲測(cè)量的不確定度主要來自色譜工作站記錄的基線噪聲，其不確定度由于0.01.2. 不確定度分析為峰面積測(cè)量的相對(duì)不確定度，為流速測(cè)量的相對(duì)不確定度，其中包括皂膜流量計(jì)檢定值的相對(duì)不確定度和載氣流速測(cè)量的不確定度，為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)不確定度，其中包括標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度和微量注射器檢定的不確定度，其中還有取樣時(shí)的人的視力差異以及微量注射器檢定時(shí)和使用時(shí)的溫度差異引入的不確定度，經(jīng)檢定員培訓(xùn)時(shí)的檢定結(jié)果表明，這些因素引入的不確定度誤差可以忽略不計(jì)，