纯铜标样中Fe元素含量测定不确定度评定

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《计量与铡试技泰》2。13年第40巷第9期纯铜标样中 Fe元素含量测定不确定度评定Fe Element of Pure Copper Standard Samples of Measurement Uncertaint Evaluation周林平 徐 龙 李 晶 于友姬 李国昌(杭州富通昭和线缆材料研究开发有限公司，浙江 富阳 311400)摘 要：分析了使用直读光谱仪ARIA460检测纯铜标准样中 Fe元素含量的不确定度分量的主要来源，并对测量结果进行了不确定度的评定。

关键词：直读光谱仪；Fe元素含量；不确定度1 引言测量不确定度评定就是对检测结果可靠程度的定量说明。同时，许 多建筑 工 程检测 实验 室根 据 ISO／IEC17025：2006标准和《实验室资质认定评审准则》要求进行试验室管理的认可及资质认证工作，不管是已认可认证或准备认可认证的检测实验室都必须有并应用测量不确定度的程序。可见，测量不确定度评定在质量检测工作中非常重要、极其迫切的。

直读光谱仪最大的优点是测定准确度高、分析速度快，从样品激发到计算机报出元素分析含量只需几十秒。

本文根据 YS／T 482—2005《铜及铜合金分析方法光 电发射光谱法》对 NIL MA052纯铜标准样试块中杂质Fe元素含量进行测定的结果进行不确定度评定。

2 实验部分2．1 光谱仪的构成ARIA460真空直读光谱仪，主要由三部分组成：(1)样品激发台和光源部分；(2)光学系统部分：包括聚光透镜、入射狭缝、凹面光栅、出射狭缝、光电倍增管、分光室及真空泵等；(3)电子控制及计算机部分：包括积分器、负高压板、A／D转换器、计算机、打印机等。

2．2 设备相关技术参数真空系统：连续抽真空，真空度<20~Hg。

氩气：液氩，纯度≥99．996％。

电极：钨对电极，直径 6mm，顶角 90度。

分析间隙：3mm。

2．3 分析条件及分析谱线2．3．1 分析条件：分析时间为 l7．6s。

2．3．2 Fe元素的分析谱线为259．94nm。

2．4 实验样品及方法本次实验的样品是 NIL MA052纯铜标准样，依据YS／r 482—2005《铜及铜合金分析方法光 电发射光谱法》规定的检{贝4方法实验，分析试样激发 2次，结果取平均值，如果2次结果超过实验室内的允许误差时，重新进行分析。本次实验中共进行了 1O组实验。

3 数学模型及灵敏系数3．1 数学模型为：Y=P式中：’，一被测试样的的含量；p-ARL4460测试仪器测得的试样中的含量。

3．2 灵敏系数P的灵敏系数 C =ay／3p=I4 不确定度来源及估算4．1 不确定度来源分析 ’(1)由样品测量重复性引入的不确定度分量 “ 。

(2)由分析设备本身精度引入的不确定度分量 u2。

(3)在一般的测量条件下，环境温度等控制较严格，所引人不确定度的影响较小，可以忽略，不予考虑。

4．2 标准不确定度分量评定4．2．1 输人量的标准不确定度 It(P)的评定根据数学模型被测试样的不确定度 u(P)，取决于通过连续 10次独立的重复性测量引起不确定度 It (P)的分量，可以采用 A类方法进行评定；由分析设备本身精度引人的不确定度 u2(P)，可以采用 B类方法进行评定，且由于我们是检测实验室，所以自由度可以不评定，即且认为所获得的信息都是百分之百的可靠。通过 1O次独立的重复测量引起的标准不确定度 “ (P)，得到测量数据如表 1：表 1次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 1oFe元素含量 1．5 1．5 1．4 1．5 1．4 1．4 1．5 1．3 t．4 1．5pi：PPmD： 1．4t~um单次实验标准差：S= 一0．0816ppm在实际检{贝4过程中，以测 2次结果平均值的标准差：s(P)=s／√2 O．0577ppm／Z1(P)=s( ) O．0577ppm4．2．2 由分析设备本身精度引入的的不确定度分量 U2(p)：ARIA460型直读光谱分析仪精度引起的不确定度M，(p)，ARI 60型直读光谱分析仪测试 Fe元素的精度是O．2ppm，测量服从矩形分布，取包含因子 k=√3。

(下转第 8O页)广 一一一 ∑ ，，
《计量s测试技术》2o’3年第4o卷第9期喜 x 100％ =3
．2％，所以提取离子(m／z=609)峰高测量重复性为： 1．3％‘ 464．2 噪声强度测量的相对不确定度 u 的评定将4．1所得图谱放大后从软件上读取噪声强度，此项不确定度极小，可忽略。

4．3 溶液标准物质的相对不确定度 的评定通过 BW3635利血平溶液标准物质证书查得标准物质的浓度(c=1．O In1)、相对扩展不确定度(U l=5％)和包含因子(k=2)。所以“3=5％ ／2：2．5％4．4 移液器取液体积的相对不确定度的u 评定通过所用移液器的检定证书，查得检定点为所用的取液体积(V1=loo~1)对应的容量允许误差[ z( 1)=2．O％，其为相对值]，所以／1"4=2．0％／43=1．2％4．5 容量瓶体积的相对不确定度的 评定通过容量瓶的检定证书，查得标称容量(v2=10m1)对应的允差[E(v2)=0．020m1]，所以： ： o．12％1O×√34．6 进样体积的相对不确定度 u 的评定采用的进样量为 V=5 ，参照JG 646—2oo6<移液器检定规程》中对于标称容量为5 的移液器的容量允许误差Eret( )=8．0％，所以： ： 一 e4． = —— =一 = ——√3 √35 相对合成标准不确定度的评定5．1 灵敏系数根据不确定度的传递由(1)式得出旭f( )=√ 12+Ⅱ2+u32+ 42+ 52+ 62式中各不确定度分量彼此独立，灵敏系数为+1。

5．2 标准不确定度分量汇总表(见表 i)表 1 标准不确定度分量汇总表5．3 相对合成标准不确定度的计算以上各不确定度分量互不相关，则相对合成不确定度为：： ~／1．3％ l+o2+2．5％ +1．2％ +0．12％ +4．6％= 5．5％6 相对扩展不确定度的评定置信概率取 95％，影响因子 k=2，扩展不确定度为：= 2u f( )=2 x 5．5％ =11％ 。

7 测量不确定度的报告与表示液相色谱 一质谱联用仪信噪比的测量结果的相对扩展不确定度为：z=104，U 11％ k=2。

作者简介：田玉华，男，工程师。工作单位：成都市计量监督检定测试院。

通讯地址：610021成都市东风路北二巷5号。

收稿日期：2013—07—24(上接第 78页)因此测试精度引起的标准不确定度为：／1"2(p)=0．2／√3 0．115ppm4．3 合成标准不确定度 (p)的评定4．3．1 标准不确定分量一览表(见表 2)表 24．3．2 合成标准不确定度 ／Z。(P)的计算上述 ／Zc(p)和 12,2(p)彼此独立，不相关，故u(p)=√Ul2(p)+U2(p)=0．129ppm。¨(p)=I cl (p)=0．129ppm4．4 扩展不确定度 u的评定因为我们是检测实验室，根据不确定度有关规定在一 般都不需要求自由度的情况下，直接选择 P=95％，k= 2～3进行不确定度的计算。我们选择 k=2，U=k×M (P)=2×0．129ppm=0．258ppm~0．26ppm5 不确定度评定结果NIL MA052纯铜标准样试块中杂质 Fe元素含量测量结果的扩展不确定度为：U：O．26ppm，k=2，即 NIMA052纯铜标准样试块中杂质 Fe元素含量 95％的可能性分布在(1．4 4-O．26)ppm的范围内。

参考文献[1]Jn下1059-1999《测量不确定度评定与表示》.

『2]ARIA460／MA，金属分析仪参考手册.

作者简介：周林平，男，研发工程师。工作单位：杭州富通昭和线缆材料研究开发有限公司。通讯地址：311400浙江省富阳市金秋大道富通科技园9号楼。

徐龙，李晶，于友姬。李国昌，杭州富通昭和线缆材料研究开发有限公司(富阳 311400)。

收稿日期：2013—02—28