直讀光譜法測(cè)定低合金鋼中碳的測(cè)量不確定度評(píng)定報(bào)告

直讀光譜法測(cè)定低合金鋼中碳的測(cè)量不確定度一、概述1、目的用直讀光譜法測(cè)定低合金鋼中碳的測(cè)量不確定度。2、檢測(cè)依據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)GB/T4336-2023〔常規(guī)法〕3、檢測(cè)使用的儀器設(shè)備和檢測(cè)環(huán)境直讀光譜儀：Q8Magellan〔德國(guó)利曼〕型多通道真空直讀光譜儀。光柵刻線數(shù)高2400/毫米、750110nm–800nm0.03mmHg〔一級(jí)譜線〕0.52nm/mm、〔二級(jí)譜線〕0.26nm/mm、〔三級(jí)譜線〕0.13nm/mm。45%,23℃,Δt≤±2℃。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和試樣GBW01328-01333光譜標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(φ32×28),低合金鋼試樣(30mm×30mm×30mm),外表用60目的砂輪拋光。校準(zhǔn)曲線擬合每塊標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)激發(fā)3點(diǎn)(RSD≤3%),依據(jù)元素含量與元素的相對(duì)光強(qiáng)進(jìn)展曲線擬合。試驗(yàn)程序GB/T4336-2023C193.0nm,內(nèi)標(biāo)線為Fe271.4nm。分析試樣激發(fā)兩次(兩次結(jié)果超過(guò)本試驗(yàn)室內(nèi)允許差時(shí),須重分析),結(jié)果取平均值。二、不確定度來(lái)源電火花直讀光譜法測(cè)定低合金鋼中碳的不確定度主要來(lái)自試樣的不均勻性、電火花光源的不穩(wěn)定性、光電倍增管負(fù)高壓的不穩(wěn)定性、光電流與光強(qiáng)的轉(zhuǎn)換過(guò)程、溫濕度變化引起的分光系統(tǒng)的漂移、校準(zhǔn)曲線的線性擬合、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值。其中前4個(gè)因素對(duì)測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生的不確定度集中表達(dá)在校準(zhǔn)曲線回歸擬合引入的不確定度；由于每次的試驗(yàn)環(huán)境是嚴(yán)格把握的,可以認(rèn)為儀器標(biāo)準(zhǔn)化后確實(shí)定時(shí)間內(nèi)溫度和濕度幾乎不發(fā)生變化,本文把溫度和濕度變化引起的分光系統(tǒng)的漂移對(duì)測(cè)量結(jié)果所產(chǎn)生的不確定度予以無(wú)視；因而電火花直讀光譜法測(cè)定低合金鋼中碳的不確定度主要來(lái)自校準(zhǔn)曲線的回歸擬合和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的定值。三、標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定1y0

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度y0

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度一元線性回歸的理論方程可以表示為Y=a+bx,a、b可由一組觀測(cè)值確定。δ =(y-Y)=y-(a+bx),y是實(shí)測(cè)值,Y

是按回歸方程計(jì)算的推想值。變差平方和i i i i i i i可用來(lái)表征實(shí)測(cè)值yi述。

偏離回歸方程推想值Yi

的程度。一組實(shí)測(cè)值總的偏離程度可用變差平方和來(lái)定量描Qni1

yi

a

2i當(dāng)回歸方程擬合最正確時(shí),Q必定最小。滿足最小的條件是：Q2nb i1

x yi

abx 0i

Q2na i1

yi

abx 0i解方程可求得： aybx b

lxyln

n

xx2式中 l x xy y,l

x xxy i1

xx

i i1l b2l b2lyy xxn2Sy0

進(jìn)展py111(x x)20p n lxx

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u(y0

)sy0對(duì)于y與x之間呈非線性關(guān)系的狀況下,需通過(guò)變量變換,將非線性回歸變?yōu)榫€性回歸,然后依據(jù)線性Sn(n(y i)2ii1n2yγii二次校準(zhǔn)曲線的回歸擬合對(duì)C(鋼中碳的含量)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定0a校準(zhǔn)曲線擬合承受電火花光源進(jìn)展元素分析時(shí),校準(zhǔn)曲線一般是二次曲線,其方程為:y=a+bx+cx2y是元素含量(%),x是相對(duì)光強(qiáng)5

/I被測(cè)元素

),a、b、c可通過(guò)一組觀測(cè)值確定。校準(zhǔn)曲線擬合所需的數(shù)據(jù)x(x)8350234913196740286x(x)83502349131967402864697752230y(%)0.03320.1880.2830.3920.5060.569備注x184992376431971403514717952742x282352326231778403994684052241x3831723447321514010846912517072a、b、cy(%)xx2x3x4xyx2y10.03328350697225005.82183E+114.86123E+15277.22231478720.188234915518270811.2963E+133.04513E+174416.3081037434930.2833196710218890893.26667E+131.04426E+189046.6612891946140.3924028616229617966.53826E+132.634E+1815792.11263620232450.5064697722068385291.03671E+144.87014E+1823770.36211166602960.5695223027279729001.42482E+147.44184E+1829718.871552216580Σ1.971220330182023118953.57747E+141.62996E+1983021.5333700330790依據(jù)最小二乘法進(jìn)展擬合。a、b、ca=-0.03462b=7.473E-6c=8.022E-11y(%)=-0.0346+7.473×10-6x+8.022×10-11x2b.碳的測(cè)定Q345E,IR28389、28486C=0.243%。0c.C0

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度進(jìn)展變量置換,令zbzx 2c那么二次校準(zhǔn)曲線置換為：y(%)=cz+(a-b2/4c),代入、b、c值,可得：y(%)=-0.2087+8.022×10-11zS、u(y0n(y i)2n(y i)2ii1n211p n(z z)20n(z z)2ii103：y(%)0.03320.1880.2830.3920.5060.569y1(%)0.034700.18830.28630.39760.49650.5827y2(%)0.032380.18260.28390.39820.49140.5747y3(%)0.033100.18470.28860.39420.49250.5663z13.0335E+94.9481E+96.1700E+97.5567E+98.7904E+99.8645E+9z23.0045E+94.8776E+96.1397E+97.5650E+98.7270E+99.7652E+9z33.0135E+94.9097E+96.1983E+97.5145E+98.7404E+99.6600E+93中zx46578.16)

2，代入C z=5.6372E+90 0zn zii1

6.6933 9,n3*618,p2 則S=0.00739% u〔C〕=0.00557% 0

=163C0

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)說(shuō)明書供給了單次標(biāo)準(zhǔn)偏差Sn=8,通常以算術(shù)平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。4。4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)偏差標(biāo)樣GBW01328GBW01329GBW01330GBW01331GBW01332GBW01333y(%)0.03320.1880.2830.3920.5060.569S(%)0.00230.0060.0090.0050.0060.005S(%)0.000810.002120.003180.001770.002120.00177SC0

引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,則u(RM)=0.0032% =624、合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算U(C)=(u(C2+u(RM2)1/2r 0 0u(C)=0.0064%。c 0有效自由度的計(jì)算u(C )4v = c 0

則可近似認(rèn)為：v

→∞。eff

u(C 01

u(RM)42

eff〔2〕擴(kuò)展不確定度的評(píng)定a.tU=ku(C)p