JJG768-1994发射光谱仪.pdf

中华人 民共和 国国家计量检定规程 J J C 7 6 8 - 1 4 4 4 发 射 光 谱 仪 E mi s s i o n S p e c t r o me t e r 1 9 9 4 一0 7 一1 2 发布1 9 9 4 一1 2一O i实施 国 家 技 术 监 督 局发 布 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 .心.。.心;仑心.。.护 发射光谱仪检定规程 产0 . 口. O . 0. O. 0 . 0. O . O. O . 。 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 V e r i f i c a t i o n R e g u l a t i o n o f 代替 J J G 7 6 8 -1 9 9 2 兮 、 二 ， .， . ，.， . ，. ，.， . 、 ，.， .，.， . ，.， . ， E mi s s i o n S p e c t r o me t e r 本检定规程经国家技术监督局于 1 9 9 4 年 0 7 月 1 2日 批准， 并自 1 9 9 4 年 1 2月 0 1日起施行。 归口单位 :湖南省计量管理局 起草单位 :湖南省计量测试技术研究所 本规程技术条文由起草单位负责解释 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 本规程主要起草人 : 何经伦 莫晓山 袁银莲 参加起草人: 王化正 ( 湖南省计量测试技术研究所 ) ( 湖南省计量测试技术研究所 ) ( 湖南省计量测试技术研究所) ( 航空工业总公司第十区域计量站) J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 目录 一概述 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1 ) 二技术要求 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 1) 三检定条件 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 四检定项 目和检定方法 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 3 ) 五检定结果处理和检定周期 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . ( 6 ) 附录 1 低压汞灯参考谱线 ( 8) 附录2 混合标准溶液及标准系列 ( I C P直读光谱仪用) ( 8) 附录3 纯铜光谱分析标准物质 G B W 0 2 1 1 1 一G B W 0 2 1 1 5( 摄谱仪用) ( 9) 附录4 低合金钢光谱分析标准物质 G B W 0 1 3 2 8 一G B W 0 1 3 3 3 ( 火花/ 电弧直读光谱仪及看谱镜用) ， ( 1 0 ) 附录5 检定记录 格式 ( 1 1 ) 附录6 检定证书和检定结果通知书 ( 背面)格式 ( 1 2 ) J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 发射光谱仪检定规程 本规程适用于新制造、使用中和修理后的发射光谱仪 ( 以下简称仪器)的检定。本 规程中未包括的其他类型发射光谱仪的检定可参照执行。 一概述 发射光谱仪是根据被测元素的原子或离子 ，在光源中被激发而产生特征辐射，通过 判断这种特征辐射的存在及其强度的大小，对各元素进行定性和定量分析。它主要用于 冶金、地质、石油、环保、化工、新材料、医药、卫生等方面的样品分析。其工作原理 如图 1所示 。 图 1 发射光谱仪工作原理 仪器按检测系统分为看谱镜 ( A类) 、摄谱仪 ( B类)和直读光谱仪 ( C类) 。 二技术要求 1 外观和激发光源 1 . 1 仪器应有下列标志 :仪器名称、型号、制造厂名、出厂编号与出厂日期等。 1 . 2 仪器及附件的紧固件均应紧固良好;所有调节器应能正常工作 ;由计算机控制或 带微机的仪器，当由键盘输人指令时，各相应的功能应正常。 1 . 3 仪器的所有刻线、刻字应清晰、均匀，不得有妨碍读数和测量的锈斑及耀光等缺 陷 。 J J G 7 6 5 - 1 9 9 4 NYb 口 举 坎 嗽 瑙 侧 最 舀 景 暴 已 C 0 C v V 垂 恻 召 阵 写 杯 豁 辑 积 关 娜 以 书 卑 ; 彗 ; 0 、 O OM M M 履 厦 辱 o 1 Y p 0 芝弓 U . 次 v1 尸叫 y r a 曰 次 t 们 V/ 息 却 粉 从 M y r 遥 国 蕊 篡 二* 褪k i g q i rl lK 书 蒸 警 奏 裳 M - + w 阵 国 举 积 蟾 卑 嗽 阿 降 兴 ! 侧 却 来 犷 】 C匀 6 v 自 司 回 刊 来 瞥 兴 显 叙 吩 牟 来 瞥 】 喧 已 口 友 嘟 琪 巾 酱 契 稠 侧 嘟 题 图 架 幼 气 士 禅 Ia 题 圳 口、 CO卜O , N 0口、 C卜0心叶 以二】 r匕卜x， .C 二 丫 勺 ， 广二 C卜0、心: N NC 卜 口N N 00 a 0 O O u 7 N ( 刀Ke n M M 侧 却 来 ， 一 C: V Q a 已 口 山 间 卜N 寸 山r o , ，-闪 C卜沈N， C卜口 、 O T0 . 00N N O心 二口、 口 、 Mr n七 价e naO O y r y r 蔺 蔺 乳 我 里 aMM fn CN 次 O ，州 V/ 已 y O芯 a Mk h M 卑 来 阿 降 兴 1 M ， 字0 0，曰合 O口卜0 口 O了 MCr、 乙O的 aC 幻Mr n V7 ， 汾 M M W 000 0 O O N N N Nr 尸代 日 口 M。V 1寸 wC ;0心弓 匀 e nC0七 巧 0口沉O O . 寸寸C )O M七 n， ，. N N M M 吧 尹0寸0 (， 叫Q O Pr、O D lo I M 二， r、亡 二O C 口 C0 CC 们C n】 r寸 二响- 寸寸丫 ) . 了】 C0 C 护M的沉， 了1 了 N N Nr J M亡 门 鹅 绍 司 绍 题 吻 卑 来 已 月 靶 划 昌 恻 三 阵t 1 昌 份 哑 架 拿 墓 4 - J N嘟 少敬 长 冷 禅 : : GN ; : ， C 于 v 冬 h 承 承 名N 蔺 蔺 N Oo , r V 洲 日 s 靶 O C ) N V 里 履0 岭 NIE + I 已 已 ， V/ 已 碑 某口 N r 冷 r n M M 那 邹 已 口 ( 二 v 昌 C v 一 翎 姚 玛 , K- 刘 酬 侧 塑 瀚 脚 喇 喝 浙 触 塑 习 翁 侧 像 来 裁 短 璐 却 瞥 哥 煞 巾 理 田 侧 ILY 脚 姆 塑 调 渺平 娜 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 1 . 4 新制造的仪器激发光源的技术指标应符合出厂说明书的规定。 2 安全性能 2 . 1 仪器的绝缘电阻应大于 2 0 MO o 2 . 2 仪器的电源进线端与机壳间承受 5 0 H z , 1 5 0 0 V交流电压，历时 1 m i n ，应无飞 弧或击穿现象。 2 . 3 C类 I C P仪器的电场泄漏应毛2 0 V/ m及磁场泄漏应镇5 A / mo 3 仪器的主要检定项 目及技术指标见表 t o 三检定条件 4 检定环境 4 . 1 温度: ( 1 0 - - 3 5 ) C; B 类、 C 类仪器可按技术说明书规定进行。 4 . 2 相对湿度:簇8 0 。 4 . 3 电源:电压 A C ( 2 2 0 士 2 2 ) V或 ( 3 8 0 士3 8 ) V，频率 ( 5 0 士1 ) H z . 4 . 4 仪器周围应无强交流电干扰、无强气流及腐蚀性酸、碱等气体。 4 . 5 仪器使用时不应有振动、不受阳光直接照射。 4 . 6 仪器及电源应接地 良好。 5 标准物质及检定装置 5 . 1 标准低压汞灯。 5 . 2 标准物质 5. 2 5. 2. 2 纯铜光谱分析标准物质 G B W 低 合金钢光谱分 析标 准物质 0 2 1 1 1 一G B W 0 2 1 1 5( 摄谱仪用) 。 G B W 0 1 3 2 8 - - G B W 0 1 3 3 3( 火花/ 电弧直读光谱仪 及看谱镜用) 。 5 . 2 . 3 混合标准溶液及标准系列 ( I C P直读光谱仪用) 。 5 . 2 . 4 光谱纯氧化铁粉或纯铁棒 ( 块) 。 53 高频电磁场检漏仪。 5 . 4 兆欧表:1 0 0 0 V o 5 . 5 光谱图谱。 5 . 6 显微密度计。 5 . 7 光谱投影仪。 四检定项 目和检定方法 外观和激发光源的检定 按第 1 条要求，用 目视观察法进行检查。 激发光源按技术说明书规定进行检定。 安全性能的检定 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 7 . 1 用兆欧表检查电源进线端 ( 相线或中线)与机壳间的绝缘电阻。 7 . 2 A类和 B类仪器用功率 ( 0 . 2 5 一1 1 ) k W 的高压试验设备 ，在仪器电源进线端与机 壳间进行抗电强度试验 ，试验电压应逐渐上升到 1 5 0 0 V，并保持 1 m i n . 7 . 3 C 类 I C P 仪器的高频发生器处于工作状态， 在等离子炬点燃的 情况下，用高频电 磁场检漏仪在高频发生器及炬管箱的周围，距离 3 0 c m处进行检定。 8 波长示值误差和重复性的检定 8 . 1 用低压汞灯照射 A类仪器狭缝 ，按均匀分布原则，从附录 1中选取 3条汞谱线 ， 逐一做 3 次单向 ( 从短波向长波方向)测量。分别读取对应波长鼓轮示值，取平均值 ， 作为测量值，然后按 ( 1 )和 ( 2 )式分别计算: 波长示值误差 * 一 合 客 、 一 “ ( 1 ) 式中:凡 波长示值 ( n m ) ; 几 : 波长标准值 ( n m ) ; n 测量次数。 波长 重复性 S ,= 又 m ， 、一A m in( 2 ) 式中: 几 tna x 某谱线3 次波长示值中的最大值; A m in 某谱线3 次波长示值中的最小值。 8 . 2 C类单道扫描 I C P仪器用汞灯照射狭缝或用含汞混合标准溶液雾化，从附录 1中 任意选取 1 条汞谱线进行测量。重复 3 次 ，取平均值 ，以给出最大强度波长示值作为测 量值 ，然后按 ( 1 )和 ( 2 )式计算。 8 . 3 C类多道仪器用汞灯扫描汞线峰位置 ( 仪器如不带汞灯 ，可在中间波长附近任意 选择一条谱线作为基准线) ，再将低合金钢标准物质起弧或混合标准溶液雾化，对各元 素固定通道的分析线峰进行描迹。比较每条分析线峰与汞线峰或基准线峰的位置偏离大 小 。 9 仪器密封性的检定 B类仪器在正常工作条件下，盖住狭缝。将感光板裁成两半，其中半块置于暗盒 中，在仪器上曝光 2h ，与未曝光的半块在相同条件下进行暗室处理 ，最后测量两半谱 板的光密度差 ，以确定其密封性能。 1 0 谱线质量的检定 1 0 . 1 A类仪器采用交流电弧， 电流3 - 5 A ， 用纯铜圆盘电极激发低合金钢标准物质， 旋转波长鼓轮，观察短波到长波范围内谱线的质量。 1 0 . 2 B类仪器采用 5A交流电弧 ，将仪器相对孔径调到蕊1 : 3 0 ，中间光栏 3 . 2 m m, 高 1 0 m m，然后起弧 ，曝光 3 -5s ，摄取铁谱线。暗室处理后，检查谱线质量和对照表 1 规定线对判断其清晰度。 4 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 1 1 谱线光密度均匀性的检定 按 1 0 . 2款 摄取 的 铁谱 线，置 于 投影 仪 上观 察 全谱 质 量，在 2 4 0一2 6 0 n m, 2 8 0 -3 0 0 n m, 3 2 0 - - 3 4 0 n m波段范围内各选一条高度 9 mm的谱线。用测量狭缝宽度为 0 . 2 5 mm，高度 2 0 m m 的显微密度计测量每条谱线的上、中、下 3小段 ( 每段 约 m m 一 2 m m ) 的 光 密 度 值 (D 上 、 D 中 、 D 下 ) ， 再 分 另 。 计 算 与 。 !。 - D上+D中+D下 3一 之 间的绝对偏差 D ( O D 上 = D一 D 上 、 D 中 = D一 D中 、 A D 下 = 乃一 D 下 ) 。 1 2 暗电流的检定 按照 C类仪器有关 “ 暗电流测试程序”进行光电管暗电流的检定，结果应符合出 厂技术指标的要求。 1 3 分辨率的检定 1 3 . 1 A类仪器采用交流电弧，电流 3 - - 5 A，用纯铜圆盘电极激发低合金钢标准物质， 对照光谱图谱 ，检查表 1 规定的锰和铁谱线对是否分开。 1 3 . 2 按 1 0 . 2款摄得 B类仪器的铁谱线 ，置于投影仪放大检测。也可借助于放大镜， 将投影的谱线再次放大检测，对照表 1 所选线对判断分辨率。 1 3 . 3 C类单道扫描仪器用含汞混合标准溶液雾化画出汞发射谱线轮廓，或用纯铁棒激 发画出铁谱线轮廓，观察汞或铁双线分开的情况。 1 4 检出限的检定 1 4 . 1 A类仪器以钒和硅为代表元素，采用交流电弧，电流 3 -5 A，用纯铜圆盘电极激 发含钒的低合金钢标准物质G B W 0 1 3 2 8和G B W 0 1 3 3 1 ，极距约2 . 0 mm，激发时间1 5s 以及采用低压火花，电流 3 一5 A，激发含硅的低合金钢标准物质 G B W 0 1 3 2 9和 G B W 0 1 3 3 3 ，分别检查钒 ( 4 3 7 . 9 2 n m)和硅 ( 6 3 4 . 7 n m)谱线出现情况。 1 4 . 2 B类仪器采用7 - - 1 0 A交流电弧。仪器的中心波长 2 9 0 . 0 0 n m或 3 2 0 . 0 0 n m，相 对孔径镇1 : 3 0 ，缝宽 5 Y m， 高2 m m 。自电极对 ( 或上电 极为石墨)激发，电极间距 2 . 0 m m，预燃4 0 s ,曝光 4 0 s ，用感光板对纯铜标准物质 G B W 0 2 1 1 2摄谱 1 2次。同时 摄取一套标准系列，经暗室处理后用显微密度计分别测量 S n ( 2 8 3 . 9 8 n m) / C u ( 3 0 6 . 9 n m)和 Z n ( 3 3 4 . 5 0 2 n m) / C u ( 3 0 6 . 9 n m)的光密度值 ，以密度差或强度比的对数与 含量的对数绘制分析曲线。按下式计算各被测元素的检出限 .z ,_ 值。 x L= x o+KS( 3 ) 式中:X L 元素的检出限; S p 空白样品中 被测元素谱线背景值的平均值; K-2t信度，K=3 ; 5 单次测量标准差。 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 式中: x ; 单次 测量被测元素 谱线的背景值; n -R Jj 量次数。 最后将x : 在分析曲线上查得的 值即为检出限。 1 4 . 3 C类 I C P仪器以锰、钒和铜为代表元素。首先使仪器处于最佳工作状态，用 7 % 盐酸蒸馏水 ( 亦可用蒸馏水)进行雾化 ，连续测量 1 2次。此组数据不得任意取舍或补 充。同时测量一套标准系列 ( 不少于 3 点) ，绘制分析曲线，由微机计算标准差，再按 下式计算出仪器的检出限。 xr.二 KS ( 4 ) 式中:K置信系数，K=3 ; S - 1 2 次测量的标准差; c 单次测量值; C -1 2 次测量浓度值的平均值 ; 、 测量次数 ，n=儿。 1 5 精密度的检定 1 5 . 1 B 类仪器采用1 4 . 2 的摄谱条件对纯铜标准物质G B W 0 2 1 1 2 摄谱1 2 次所得的谱 线。用显微密度计测量 N i ( 3 0 5 . 0 3 1 n m) / C u ( 3 0 6 . 9 n m)的光密度值，再从分析曲线 上求出N i 的 1 2次含量值。然后按下式计算精密度。 了 (C;- c )zn - 1 RSD%= x 1 0 0 C ( 5 ) 式中:R S D 精密度。 1 5 . 2 C 类仪器用浓度大于该元素检出限1 0 0 倍的混合标准溶液或低合金钢标准物质 G B W 0 1 3 3 0 。 待仪器稳定后， 连续测量 1 2 次。此组数据不得任意取舍或补测。由微机 计算出平均值、标准差和精密度。 1 6 稳定性的检定 C类仪器开机稳定后 ，用浓度大于该元素、检出限 1 0 0倍的混合标准溶液或低合金 钢标准物质 G B W 0 1 3 3 0 对被测元素进行测量。在 4h内，间隔1 5 m i n测量 1 次，共 1 6 次。此组数据不得任意取舍或补测，然后 由微机计算出稳定性。 五检定结果处理和检定周期 1 7 新仪器应按 6 - - 1 6 条规定全面进行检定，使用中和修理后的仪器， 如无特殊要求， 6 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 可不进行第 7 , 9 条和 1 6条的检定。 1 8 经检定符合本规程技术指标的发射光谱仪，发给检定证书。若仪器的精密度不合格 发给检定结果通知书，并出具不合格项 目的数据。 1 9 检定周期 :A类仪器为 1 年;B , C类仪器为 2年。在此期间，当条件改变 ( 如光 路系统修理等)或对测量结果有怀疑时，均应重新检定。 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 附录 低 压汞 灯参 考谱 线 波长 ( n m)相 对 强 度 一波长( n m) 相对强度一 一! 波 长 nm ) 相对强度 2 5 3 . 6 5 13。一 3 6 5. 0 2 25一 4 3 5. 8 38 5 2 9 6 . 7 3 1。一 3 6 5. 4 8 1。一 5 4 6. 0 75 0 31 2 . 5 7 1。一 3 6 6. 3 3 5一 5 7 6. 9 61 5 3 1 3 . 1 5 15一一 04 .6645一 5 7 9. 0 71 0 3 3 4 . 1 5 2 一 4 0 7. 7 8 5一 6 9 0. 7 20. 5 附录 2 混合标准溶液及标准系列( I C P 直读光谱仪用) 1 混合标准溶液的配制 分别用 1 : 1 H C I 溶解 H g , C d , P b , C r , Z n 的光谱纯试样; C u , F e , N i , V的光谱纯试样。然后配制成混合标准溶液。 该混合标准溶液内 含H g , C d , P b , C r , Z n , M n , C u , F e , N i , V各为 2 标准系列 将混合标准溶液配制成下列标准系列 1 : 1 H N 几 溶解 Mn , 1 0 0 Kg/ML 尽泣 .1234s67 H g , C d , P b , C r , Z n Mn, Cu , F e , Ni , V 0 . 10. 30 . 0 10. 0 3 0. 0 0 10. 0 0 3 0. 0 0 0 1 国家计t行政部门批准颁布相应标准物质后，即应采用。 8 .I J G 7 6 8 - 1 9 9 4 附录 3 纯铜光谱分析标准物质 G B W 0 2 1 1 1 - G B W 0 2 1 1 5 ( 摄谱仪用) 编号 标准值及 标准偏差 化学成分( %) BiS bFeA sN iPbS nZ n G B W 0 21 1 1 标准值 标准偏差 ( 5 ) 0. 0 0 0 5 0 0. 0 0 00 2 0. 0 0 0 0 4 0. 0 0 0 0 1 0. 0 0 0 9 3 0. 0 0 0 0 7 0. 0 1 3 5 0, 0 0 0 8 0 . 0 01 5 0 . 0 0 0 1 0. 0 0 1 2 0. 0 0 0 1 0 . 0 0 0 6 2 0 . 0 0 0 0 5 0 . 0 1 2 3 0 . 0 0 0 6 GB W 0 2 1 1 2 标 准值 标准偏差 ( 5 ) 0 . 0 0 5 3 0 . 0 0 0 1 0. 0 0 2 5 0. 0 0 02 0 . 0 0 2 6 0 . 0 0 0 3 0. 0 0 2 2 0. 0 0 0 2 0. 0 0 8 9 0. 0 0 0 3 0. 0 1 1 0 0. 0 0 0 4 GB W 0 2 1 1 3 标准值 标准偏差 ( S) 0 . 0 01 3 0 . 0 0 0 1 0. 0 0 1 8 0, 0 0 0 1 0 . 0 0 4 8 0 . 0 0 0 3 0. 0 0 1 3 0. 0 0 0 1 0. 0 1 7 3 0. 0 0 0 7 0. 0 0 8 3 0 . 0 0 0 1 0. 0 0 1 7 0. 0 0 0 2 0 . 0 0 2 1 0. 0 0 0 2 GB W 0 2 1 1 4 标准值 标准偏差 ( 5) 0 . 0 0 2 6 0 . 0 0 0 2 0. 0 0 4 2 0. 0 0 0 2 0 . 0 0 8 9 0 . 0 0 0 4 0. 0 0 4 3 0. 0 0 0 3 0. 0 0 5 0 Q. 0 0 03 0 . 0 0 4 7 0 . 0 0 0 1 0. 0 0 3 7 0. 0 0 0 2 0. 0 0 4 6 0. 0 0 0 2 GB W 0 2 1 1 5 标准值 标准偏差 ( 5) 0 . 01 0 0 0. 0 0 1 0 0, 0 0 7 4 0. 0 0 0 4 0. 01 5 7 0. 0 0 0 8 0 , 0 0 74 0 . 0 0 0 5 0. 0 0 3 1 0. 0 0 0 1 0 . 0 0 3 1 0 . 0 0 0 1 0 . 0 1 1 2 0 . 0 0 0 5 0. 0 0 8 3 0. 0 0 0 4 J J G 7 6 8 - 1 9 9 4 附 录 4 低合金钢光谱分析标准物质 G B W 0 1 3 2 8 - G B W 0 1 3 3 3 ( 火花/ 电弧直读光谱仪及看谱镜用) 编号 标准值 及 标准 偏差 化学成分( %) CS iM nPSCrN iCu V Al Ti GB W 0 1 3 2 8 标准值 标准偏差 ( S) 0 . 0 3 32 0 . 0 0 23 0. 1 5 0. 0 2 0. 2 3 0 0. 0 0 5 0. 0 1 3 0. 0 0 1 0. 0 2 2 0. 0 0 2 0 . 4 7 3 0 . 0 0 7 0. 0 7 8 0. 0 0 3 0. 3 2 0 0. 0 1 0 0. 0 5 0 0. 0 0 2 0 . 0 6 9 0 . 0 0 6 0 . 2 4 7 0 . 0 0 5 GB W 0 1 3 2 9 标准值 标准偏差 ( S ) 0. 1 8 8 0. 0 0 6 0. 3 0 5 0. 0 0 8 1 . 4 4 0. 0 2 0. 0 1 3 0. 0 0 1 0. 0 4 6 0. 0 0 4 0 . 3 8 9 0 . 0 0 6 0. 1 6 6 0. 0 0 4 0. 2 7 7 0. 0 0 9 0. 1 5 8 0. 0 0 5 0 . 1 1 2 0 . 0 1 0 0 . 2 8 5 0 . 0 0 6 GB W 0 1 3 3 0 标准值 标准偏差( 5) 0. 2 8 3 0. 0 0 9 1 . 0 9 0. 0 1 0 . 4 3 8 0 . 0 0 5 0. 0 2 2 0. 0 0 1 0. 0 2 3 0. 0 0 2 0 . 3 0 0 0 . 0 0 6 0. 2