移液器容量测量不确定度评定培训讲义.doc

移液器容量测量不确定度评定一、 数学模型=mk式中：标准温度20时移液器的实际容量，L； m 移液器排出的蒸馏水表观质量，mg； k 检定时蒸馏水温度所对应的修正值，cm/g。二、 输入量标准不确定度分量的评定输入量m的标准不确定度u(m)的评定u(m)由两个分项组成，即电子天平引起的标准不确定度u(m)和移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度u(m)。电子天平引起的标准不确定度u(m)的评定300L移液器采用120g/0.1mg电子天平，引起的标准不确定度u(m)可根据电子天平最大允许误差，用B类方法评定。该电子天平在200mg时最大允许误差为0.1mg，属均匀分布，取包含因子k=，故u(m)为u(m)=0.058mg 估算约0.10，则自由度为50。移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度u(m)的评定。本实验在水温20.0时，用120g/0.1mg电子天平称量被测移液器内蒸馏水的质量，连续10次得到的测量列为0.2983g，0.2984 g，0.2979 g，0.2986 g，0.2984 g，0.2981 g，0.2976 g，0.2979 g，0.2978 g，0.2987 g。则有 质量的平均值为=0.29817g单次测量的实验标准差s=0.000361g选取同支300L移液器，在不同时间，分3组进行重复性条件下的10次连续测量。第一组 0.2983g，0.2984 g，0.2979 g，0.2986 g，0.2984 g，0.2981 g，0.2976 g，0.2979 g，0.2978 g，0.2987 g。第二组 0.2992 g，0.2996 g，0.2991 g，0.3000 g，0.2994 g，0.2995 g，0.2998 g，0.2994 g，0.2997 g，0.2990 g。第三组 0.2986 g，0.2983 g，0.2993 g，0.2990 g，0.2994 g，0.2987 g，0.2989 g，0.2993 g，0.2993 g。对每组分别按上述方法计算，所得的各组单次测量实验标准差如表1所示。表1 3组计算结果容量（L）300300300质量的平均值为 (g)=0.29817g=0.29947 g=0.29898g单次测量的实验标准差（g）=0.000361g=0.000365 g=0.000361 g则合并样品标准差为在实际中，对移液器容量通常连续测量6次，以其算术平均值作为测量结果，则可得到自由度为输入量m的标准不确定度u(m)的计算考虑到u(m)和u(m)的独立性，u(m)=u(m)的自由度为输入量k的标准不确定度u(k)的评定u(k)由两个标准不确定度分项组成，即温度变化引起的密度引起的标准不确定度。空气密度变化和水密度变化在移液器校准装置上已经修正，所以这里只考虑温度变化引起的部分，可采用B类方法进行评定，引起温度变化主要有两个因素：在测量中，温度计本身会存在0.1的变差。由于实验室温度分布不均匀，会造成被测水温变化，其大小与被测移液器容量的大小有关。对200L来说，会引起0.1的变化。考虑到这两个因素的独立性，合并变化为0.14，其半宽度为0.14，服从均匀分布，取包含因子k=。又根据公式k(t)= 当温度相差0.14时，对k(t)值会带进0.000036cm/g的变化，则其标准不确定度u(k)为 u(k)=0.000021cm/g估算约为0.10，则自由度=50。三、 合成标准不确定度评定灵敏系数数学模型： mk灵敏系数：c=kc=m标准不确定度汇总表（见表2）表2 标准不确定度汇总表标准不确定度分量不确定度来源标准不确定度0.15mgk0.15mg36电子天平0.058mg测量重复性0.14 mg温度变化0.000021cm/gm0.006L50注：t=20，k=1.004087 cm/g，m=0.19910 g。合成标准不确定度的计算输入量m与k彼此独立，所以合成标准不确定可按下式得到：L合成标准不确定度的有效自由度合成标准不确定度的有效自由度为= （取=34）四、 扩展不确定度的评定取置信概率p=95%,按有效自由度数值，查t分布表得到k