可见分光光度计测量不确定度0919191551.docx
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可见分光光度计测量不确定度0919191551
二、可见分光光度计波长示值误差和透射比示值误差测量结果的不确定度评定
A、可见分光光度计波长示值误差测量结果的不确定度评定
（一）、测量过程简述
1、测量依据：
JJG178-1996可见分光光度计检定规程
2、测量环境条件：
温度（10-30）C相对湿度W85%
3、测量标准：
氧化钦滤光片或干涉滤光片
1氧化钦滤光片，波长不确定度w0.2nm,包含因子k95=1.96
2干涉滤光片，波长不确定度w1.0nm,包含因子k95=1.96
4、被测对象：
可见分光光度计。
波长示值误差：
光栅型士1.0nm棱镜型±（3.0-10）nm
5、测量方法：
在规定的条件下，用被测可见分光光度计直接测氧化钦滤光片或干涉滤光片，测得的吸收峰波长，重复测量3次,3次的算术平均值与标准波长之差值，既为波长示值误差。
6、评定结果的使用：
在符合上述条件下的测量结果，对光栅型可见分光光度计一般可直接使用本中用氧化钦滤光片测量标准所得的不确定度的评定结果。
对棱镜型可见分光光度计一般可直接使用本中用干涉滤光片测量标准所得的不确定度的评定结果。
（二）、数学模型：
s
式中：
——被检仪器波长示值误差
被检仪器波长示值的算术平均数
氧化钦滤光片或干涉滤光片波长实际值
（三）、各输入量的标准不确定度分量的评定
1、输入量—的标准不确定度u「）的评定
输入量一的不确定度来源主要是可见分光光度计的测量不重复
性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
①对光栅型仪器，当使用氧化钦滤光片时，对一台可见分光光度计用氧化钦滤光片，连续测量10次，得到3组不同波长测量列,
其中一组测量列为527.1,527.6,527.6,527.1,528.1,527.1,
527.1,527.6,527.1,527.1nm。
=527.4nm
单次实验标准差
s=^^=0.35nm
i
任意选取3台同类型可见分光光度计，每台分别用氧化钦滤光片
测得不同波长点，各在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测
量列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差
表2-1m组实验标准差如表所示：
实验标准差sj
s1=0.35
s2=0.52
s3=0.45
S4=0.34
s5=0.61
s6=0.48
Sz=0.50
s8=0.53
s9=0.49
实际测量情况，在重复性条件下重复测量3次，以该3次次量算
术平均值为测量结果，则得到
u（）二sP/3=0.28nm
m
自由度为vi=ij=9X（10-1）=81
ji
②对棱镜型仪器，当使用干涉滤光片时，对一台可见分光光
度计用干涉滤光片，连续测量10次，得到3组不同波长测量列，其
中一组测量列为448,448,449,449,448,448,448,449,448,449nm.
ni1
=448.4nm
单次实验标准差s==0.52nm
\n1
任意选取3台同类型可见分光光度计，每台分别用干涉滤光片得
个不同波长点，各在重复性条件下连续测量10次，共得到9组测量
列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差
表2-2m组实验标准差如表所示:
实验标准差sj
s10.52
s20.51
s30.64
s40.70
s50.74
s60.53
s70.67
s80.70
S90.72
合并样本标准差为sP=|—Sj2=0.64nm
Vmj1
实际测量情况，在重复性条件下重复测量3次，以该3次次量算术平均值为测量结果，则得到
u（）=Sp/3=0.4nm
自由度为Vi=ij=9X（10-1）=81
ji
2、输入量s的标准不确定度u（s）的评定
输入量S的不确定度来源主要是氧化钦滤光片或干涉滤光片波长定值不确定度，可根据定值证书给出的定值不确定度来评定。
因此，米用B方法进行评定。
①氧化钦滤光片。
氧化钦滤光片波长证书给出的定值不确定
度为0.2nm,包含因子k95=1.96，则标准不确定度为
u（s）=ak=0.2/1.96=0.10nm
②干涉滤光片。
干涉滤光片波长证书给出的定值不确定度为
1.0，包含因子k95=1.96，则标准不确定度为
u（S）=ak=1.0/1.96=0.51nm
（4）、合成标准不确定度及扩展不确定度的评定
1、灵敏度系数
数学模型：
C1=
c2=/s=-1
/=1
2、各不确定度分量汇总及计算表
表2-3氧化钦滤光片
标准不确定度分量
uxi
不确定度来源
标准不确定度值uXi
灵敏度系数
cif/xi
ciuXi
自由度Vi
u（—）
可见分光光度计的测量不重复性
0.28nm
1
0.28nm
81
u（s）
氧化钦滤光片波长定值不确定度
0.10nm
-1
0.10nm
50
U95
扩展不确定度
0.6nm
100
表2-4干涉滤光片
标准不确定度分量
uxi
不确定度来源
标准不确定度值uXi
灵敏度系数
cf/X
|q|uXi
自由度Vi
u（—）
可见分光光度计的测量不重复性
0.40nm
1
0.40nm
81
u（s）
干涉滤光片波长定值不确定度
0.51nm
-1
0.51nm
50
U95
扩展不确定度
1.3nm
100
3、合成标准不确定度的计算
22
uC（）=u+us=c1u+c2us
s
1氧化钦滤光片。
uc（）=0.30nm
2干涉滤光片uc（）=0.65nm
4、有效自由度
veff
4
uc
—4
Ciu
4
C2us
①氧化钦滤光片
②干涉滤光片
Veff=103
Veff=107
为使用方便,
Veff均可近似为100,不会对最后结果有太大影响
取置信概率p=95%有效自由度Veff=100,查t分布表得到
k95t95Veff"1.984
扩展不确定度为：
U95t95（Veff）%=0.6nm（氧化钦滤光片）
U95t95（Veff）uc=1.3nm（干涉滤光片）
（五）、测量不确定度的报告
可见分光光度计的波长示值误差测量结果的扩展不确定度:
1氧化钦滤光片U950.6nmVef100
2干涉滤光片u951.3nmveff100
B、可见分光光度计透射比示值误差测量结果的不确定度评定
（一）、测量的过程简述
1、测量依据：
JJG178-1996可见分光光度计检定规程
2、测量环境条件：
温度（10-30）C相对湿度W85%
3、测量标准：
可见光区透射比标准滤光片，透射比标称值10%20%30%相对不确定度Urei<0.5%,包含因子k95=1.96
4、被测对象：
可见分光光度计，透射比示值误差：
士0.8%
5、测量方法：
用透射比标称值分别为10%20%30%左右
的标准滤光片，分别在规定波长处，以空气为参比，分别测量各滤光片的透射比，连续测量3次，得到3次示值的算术平均值，与相应波长下的透射比的标准值之差，即为透射比的示值误差。
6、评定结果的使用：
在符合上述条件下的测量结果，一般可直接使用本不确定度的评定结果。
（二）、数学模型：
—"s
式中：
一一可见分光光度计透射比示值误差
-――可见分光光度计透射比示值的算术平均数
s――可见光区透射比标准滤光片实际值
（三）、各输入量的标准不确定度分量的评定
1、输入量一的标准不确定度u（）的评定
输入量_的不确定度来源主要是可见分光光度计的测量不重复
性，可以通过连续测量得到测量列，采用A类方法进行评定。
对一台可见分光光度计，当使用透射比为30%透射比标准滤光片
时，连续测量10次，得到32.4,32.5,32.3,32.4,32.5,32.5,
32.4,32.5,32.5,32.3（%
单次实验标准差
=0.082%
s=
任意选取3台同类型可见分光光度计，每台分别用透射比标称值为10%20%30%滤光片，各在重复性条件下连续测量10次，共得
到9组测量列，每组分别按上述方法计算得到单次实验标准差
表2-5m组实验标准差如表所示:
s10.082%
s20.079%
s30.052%
s40.063%
S50.067%
S60.057%
s70.072%
s80.081%
s90.065%
实验标准差Sj
实际测量情况，在重复性条件下重复测量3次，以该3次次量算术平均值为测量结果，则得到
u「）二sp/.3=0.04%
自由度为
m
v1=1j=9x（10-1）=81
ji
2、输入量s的标准不确定度u（s）的评定
输入量s的不确定度来源主要是透射比标准滤光片定值不确定
度，可根据定值证书给出的定值不确定度来评定。
因此，采用B方法
进行评定。
透射比标准滤光片证书给出的定值不确定度为0.5%,包含因子
k95=1.96，则当被测透射比在30%标准不确定度u（s）为
a05%^0%=0.077%
k1.96
（四）、合成标准不确定度及扩展不确定度的评定
1、灵敏度系数
2、不确定度分量汇总及计算表
表2-6不确定度分量汇总及计算表
标准不确定度分量
UXi
不确定度来源
标准不确定度值uXi
灵敏度系数
Cif/xi
CiuXi
自由度Vi
u（—）
可见分光光度计的测量不重复性
0.040%
1
0.040%
81
u（s）
透射比滤光片定值不确定度
0.077%
-1
0.077%
50
U95
扩展不确定度
0.2%
50
3、合成标准不确定度的计算
2
Uc（）=0.0420.0772=0.087%
4、效自由度
4
Veff=¥4=7550
c1Uc2Us
取置信概率p=95%有效自由度Veff=50，查t分布表得到k95t95veff2.01
扩展不确定度：
U95t95（veff）uc=0.2%
（5）、测量不确定度的报告可见分光光度计的透射比误差测量结果的扩展不确定度：
U950.2%veff50
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