技术报告原子吸收分光光度计检定装置建标报告.doc

计量标准技术报告 计 量 标 准 名 称：原子吸收分光光度计检定装置 计量标准负责人： XXX 建标单位名称(公章)：XX质量计量XX所填 写 日 期： 2013年X月X日 目 录一、 建立计量标准的目的 ( 1 )二、计量标准的工作原理及其组成( 1 )三、计量标准器及主要配套设备 ( 2 )四、计量标准的主要技术指标 ( 3 )五、环境条件 ( 3 )六、计量标准的量值溯源和传递框图 ( 4 )七、计量标准的重复性试验 ( 5 )八、计量标准的稳定性考核 ( 6 )九、检定或校准结果的测量不确定度评定 ( 7 )十、检定或校准结果的验证 ( 15 )十一、结论 ( 16 )十二、附加说明 ( 16 ) 一、建立计量标准的目的为我市企事业的原子吸收分光光度计提供量值溯源。二、计量标准的工作原理及其组成本检定装置主要由下列计量标准器组成：1.空心阴极灯空心阴极灯是一种低压气体放电灯，其发光是辉光放电。在空心阴极灯阴、阳极之间加上几百伏电压，阴极发射出的电子在电场的作用下，高速地飞向阳极，并与惰性气体分子碰撞而电离，在电场的作用下，正离子被加速飞向阴极，造成对阴极表面的猛烈轰击，使金属原子被溅射出来，被溅射的金属原子在阴极放电区又与飞行中的惰性气体分子碰撞，使原子被激发而发射出原子的特征谱线。故利用这些谱线来考核仪器的波长准确度等有关性能。 2.标准溶液 该标准溶液属于二级标准物质，采用高纯金属或高纯盐在(202)的洁净室中用容量法配制，由国家标准物质研究中心提供，主要用于检定仪器的检出限特征量等。 3.光衰减器 在指定波长处有定值的吸收度，其吸光度值均匀、稳定，主要测量仪器的背景校正能力。结论：该计量标准的工作原理及组成符合JJG694-2009原子吸收分光光度计检定规程，可用于对原子吸收分光光度计的检定。1计量标准器三、计量标准器及主要配套设备名称型号测量范围不确定度或准确度等级或最大允许误差制造厂及出厂编号检定或校准机构检定周期或复校间隔空心阴极灯原子吸收用(193852)nm=3%(=2)/0004共6只中国计量科学研究院1年原子吸收分光光度计检定用标准物质GBW(E)130079铜溶液：(0.505.00)/mL镉溶液：(0.505.00)ng/mL=1%(=2)=2%(=2)中国计量科学研究院/059中国计量科学研究院/069中国计量科学研究院1年光衰减器原子吸收用吸光值：1.05A=0.01A(=2)/97073中国计量科学研究院1年主要配套设备电子秒表DM1-010 (010)hMPE：0.5s/d上海秒表厂/600799华南国家计量测试中心1年微量进样器50l50lMPE：2%Agilent/ 5182-9619华南国家计量测试中心1年微量进样器10l10lMPE：2%Agilent/W10华南国家计量测试中心1年2四、计量标准的主要技术指标1.空心阴极灯测量范围：(193852)nm扩展不确定度：=3% (=2)2.标准溶液铜溶液：测量范围：(0.505.00)/mL扩展不确定度：=1% (=2)镉溶液：测量范围：(0.505.00)ng/mL扩展不确定度：=2% (=2)3.光衰减器测量范围：吸光值：1.05A扩展不确定度：=0.01A (=2)五、环境条件序号项目要求实际情况结论1温 度（1035）（1035）合 格2湿 度85%85%合 格3六、计量标准的量值溯源及传递框图上一级计量器具间接测量计量基（标）准名称：原子吸收空心阴极灯测试装置不确定度：3%（k=2）保存机构：中国计量科学研究院计量基（标）准名称：铜溶液、镉溶液国家一级标准物质准确度等级：一级保存机构：中国计量科学研究院计量标准名称：空心阴极灯 测量范围：(193852)nm不确定度：=3% (=2)计量标准名称：光衰减器测量范围：吸光值：1.05A不确定度：=0.01A (=2)计量标准名称：铜溶液、镉溶液标准物质测量范围：铜溶液：(0.505.00)/mL不确定度：=1%(=2)镉溶液：(0.505.00)ng/mL不确定度：=2%(=2)计量器具名称：原子吸收分光光度计测量范围：原子吸收分光光度计（含火焰法和石墨炉法）最大允许误差：1.波长示值误差：不超过0.5nm、波长重复性：优于0.3nm2.检测限火焰法：0.008g/ml0.02g/ml、石墨炉法：2pg4pg3.重复性：火焰法：RSD：1%1.5%、石墨炉法：RSD：5%7%直接测量间接测量本级计量器具下一级计量器具4七、计量标准的重复性试验计量标准测量重复性考核，可通过用该计量标准在尽量短的时间内测量一稳定的被测对象，并常用观测值的实验标准差来表示测量重复性，此值应不大于测量不确定度评定时所采用的重复性数据。对一台原子吸收分光光度计(火焰原子化器)在标准装置正常工作条件下，依照JJG 694-2009原子吸收分光光度计检定规程，用铜标准溶液(空白溶液)在尽量短的时间内重复测量11次，结果如下表： 单位：A序号实测值10.0005-2.7310-47.4410-820.00146.2710-43.9410-730.00082.7310-57.4410-1040.00082.7310-57.4410-1050.0006-1.7310-42.9810-860.00082.7310-57.4410-1070.0007-0.7310-45.2910-980.00082.7310-57.4410-1090.0005-2.7310-47.4410-8100.00102.2710-45.1710-8110.0006-1.7310-42.9810-8=7.7310-4A用实验标准差(x)表征计量标准的测量重复性： (x)=2.5710-4A结论：(x)不大于测量不确定度评定中所采用测量的重复性数据(3.010-4A)，符合重复性验证要求。5八、计量标准的稳定性考核由于本检定装置是空心阴极灯标准器只限于检定仪器的波长准确度等有关性能、标准溶液只检定仪器的检出限特征量等性能及光衰减器标准器主要测量仪器的背景校正能力，若这些标准器的年稳定性符合要求，即可证明该计量标准的稳定性获得验证。1.光衰减器标准器的稳定性考核，可将上级法定计量检定机构对其历年来的检定证书上的数据，分别通过计算光衰减器标准器的吸光度年变化最大值，即其年最大(不)稳定性的考核，此值应不大于计量标准的扩展不确定度，以证明光衰减器标准器的计量特性的持续稳定。光衰减器标准器2009年2013年的检定证书数据如下表：2009年2010年2011年2012年年变化1.04A1.06A1.08A1.08A合格从上表可得出：光衰减器的吸光度年变化最大值基本为0.02A，即最大(不)稳定性为0.02A，此值不超过计量标准中的光衰减器标准的扩展不确定度(=0.01A，=2)，符合稳定性验证要求。注：若吸光度年变化超过0.01A时，应采取如下措施：将1年周检期改为半年周检。2.原子吸收分光光度计检定用标准物质由于该标准物质是向国家标准物质研究中心购买的，其稳定性完全符合国家有关二级标准物质的要求，故无需本级做其稳定性考核。 3.空心阴极灯由于该标准器是每年都向国家标准物质研究中心送检，其有关性能完全合格，故无需本级做其稳定性考核。6九、检定或校准结果的测量不确定度评定原子吸收分光光度计检出限的测量结果的不确定度评定1 概述1.1测量依据：JJG 694-2009 原子吸收分光光度计检定规程。1.2测量标准：铜系列标准溶液，镉系列标准溶液。1.3被测对象：原子吸收分光光度计。1.4测量参数与测量方法：1.4.1火焰法测铜测量检出限：将仪器各参数调至最佳工作状态，用空白溶液调零，分别对铜系列标准溶液进行3次重复测量，取3次测定的平均值后，按线性回归法求出工作曲线的斜率，然后将标尺扩展10倍，对空白溶液进行11次吸光度测量，并求出其标准偏差。仪器测铜的检出限为：。1.4.2石墨炉法测镉测量检出限：将仪器各参数调至最佳工作状态，用空白溶液调零，分别对镉系列标准溶液进行3次重复测量，取3次测定的平均值后，按线性回归法求出工作曲线的斜率，然后对空白溶液进行11次吸光度测量，并求出其标准偏差。仪器测铜的检出限为：。1.5环境条件：室温1035，相对湿度85%；电源电压(22022)V、频率(501)Hz。1.6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。2.数学模型 式中：检出限的测量结果；空白溶液的标准偏差；工作曲线的斜率。3.输入量的标准不确定度评定检出限的测量结果的不确定度主要来源： 空白溶液测量值的标准偏差。 测量灵敏度。某次有代表性的火焰法测铜的测量数据见表1。 表1 火焰法测量数据标准溶液浓度(/ml)0.01.03.05.0吸光度平均值(A)0.00000.06230.17230.2777空白溶液测量值(A)0.0000.0000.0000.0000.000-0.0010.0000.0000.0000.0000.000 最小二乘法求回归曲线：A=0.0552+0.0038 =0.9998 =0.0552 A/(/ml)，=11，空白溶液测量值的的标准偏差=3.010-4A 检出限=0.016(/ml)7九、检定或校准结果的测量不确定度评定现以此例测量结果分析计算标准不确定度。3.1输入量的标准不确定度()的评定是空白溶液测量列单次测量值的标准偏差，其不确定度可根据相应公式计算： ()=6.710-5(A)式中：为测量次数，=11 3.2输入量的标准不确定度u()的评定 值的标准不确定度除作为回归曲线斜率的标准偏差外，还应考虑标准溶液浓度的不确定度和仪器示值的量化误差。3.2.1回归曲线斜率的标准偏差的标准不确定度的评定回归曲线斜率的标准偏差可按有关公式计算(具体数据见表2)：=式中：=2.25 表2 计算值序 号1234(/ml)-2.25-1.250.752.75(A)0.00000.06230.17230.2777(A)0.00380.05900.16940.2798-0.00380.00330.0029-0.0021回归曲线的测量点=4 =1.1410-3A/(/ml)3.2.2标准溶液浓度的标准不确定度的评定 检定使用的标准溶液是由国家标准物质研究中心提供，其浓度的不确定度从证书上可得为1%，=2，且认为充分可靠。 =1%/=2.7610-4 A/(/ml)3.2.3仪器示值量化误差的标准不确定度的评定 现在的仪器基本为数显式，其示值分辩力通常为0.001A，由此引起的量化不确定度为8九、检定或校准结果的测量不确定度评定 =1.310-4 A/(/ml)3.2.4输入量的合成标准不确定度() 由于、互不相干，有 ()= =1.210-3 A/(/ml)4.合成标准不确定度的评定4.1灵敏系数：数学模型 灵敏系数 c()=/=54.35 (/ml) /A；c()=/=-0.2954(ml2)/A；4.2标准不确定度汇总表分量不确定度来源标准不确定度值()空白溶液标准偏差的不确定度6.710-5 (A)54.35 (/ml) /A1.610-3(/ml)()测量灵敏度的不确定度1.210-3 A/(/ml)-0.2954(ml2)/A3.510-4(/ml)曲线斜率的标准偏差6.1410-3A/(/ml)标准溶液浓度的不确定度2.7610-4 /(/ml)仪器示值的量化误差1.310-4 A/(/ml)9九、检定或校准结果的测量不确定度评定4.3合成标准不确定度由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：= =3.6610-3(/ml)5.扩展不确定度的评定 取k=2，则扩展不确定度 k =23.6610-3=0.007320.008(/ml)6.测量不确定度的报告与表示原子吸收分光光度计火焰法测铜检出限的测量结果扩展不确定度为 =0.008(/ml) k=210九、检定或校准结果的测量不确定度评定原子吸收分光光度计石墨炉法测镉检出限的测量结果不确定度评定1.数学模型 式中：检出限的测量结果；空白溶液的标准偏差；工作曲线的斜率。2.输入量的标准不确定度评定检出限的测量结果的不确定度主要来源： 空白溶液测量值的标准偏差。 测量灵敏度。某次有代表性的石墨炉法测镉测量数据见表3。 表3 石墨炉法测量数据标准溶液浓度(ng/ml)0.01.03.05.0吸光度平均值(A)0.00100.05900.16800.2787空白溶液测量值(A)0.0000.0020.0010.002-0.0000.0010.0030.0050.0020.0030.005 最小二乘法求回归曲线：A=0.0055+0.0021 =0.9990空白溶液测量值的的标准偏差=0.0017A进样量10L，灵敏度=0.0055A/pg，=11，检出限QL=0.93pg。现以此例测量结果分析计算标准不确定度。2.1输入量的标准不确定度()的评定是空白溶液测量列单次测量值的标准偏差，其不确定度可根据相应公式计算： ()=3.8010-4(A)式中：为测量次数，=112.2输入量的标准不确定度u()的评定 值的标准不确定度除作为回归曲线斜率的标准偏差外，还应考虑标准溶液浓度的不确定度、进样体积误差和仪器示值的量化误差。2.2.1回归曲线斜率的标准偏差的标准不确定度的评定回归曲线斜率的标准偏差可按有关公式计算(具体数据见表4)： =11九、检定或校准结果的测量不确定度评定表4 计算值1234(pg)0103050(A)0.00100.05900.16800.2787(A)0.00210.05710.16710.2771-(A)-0.00110.00190.00090.0016-(pg)-22.5-12.57.527.5N4=5.2710-5A/pg2.2.2标准溶液浓度的标准不确定度的评定 检定使用的标准溶液是由国家标准物质研究中心提供，其浓度的不确定度从证书上可得为2%，=2，且认为充分可靠。 =2%/=5.510-5 A/pg2.2.3进样体积误差的标准不确定度的评定进样体积误差按经验估计为1%，取均匀分布，包含因子=，有 =1%/=3.210-5 A/pg2.2.4仪器示值量化误差的标准不确定度的评定 现在的仪器基本为数显式，其示值分辩力通常为0.001A，由此引起的量化不确定度为=1.310-5 A/pg2.2.5输入量的合成标准不确定度() 由于、及互不相干，有 ()= =8.3610-5 A/pg12九、检定或校准结果的测量不确定度评定3.合成标准不确定度的评定3.1灵敏系数：数学模型 灵敏系数 c()=/=545.5pg/A；c()=/=-168.60pg/A；3.2标准不确定度汇总表分量不确定度来源标准不确定度值()空白溶液标准偏差的不确定度3.8010-4(A)545.5pg /A0.207pg()测量灵敏度的不确定度8.3610-5 A/pg-168.60pg2/A0.014pg曲线斜率的标准偏差5.2710-5A/pg标准溶液浓度的不确定度5.510-5 A/pg进样体积误差的不确定度3.210-5 A/pg 仪器示值的量化误差1.310-5 A/pg3.3合成标准不确定度由于上述各输入量互不相关，所以合成标准不确定度可按下式得到：= =0.251pg4.扩展不确定度的评定取k=2，则扩展不确定度 k =20.2510.5020.6pg5.测量不确定度的报告与表示原子吸收分光光度计石墨炉法测镉检出限的测量结果扩展不确定度为 =0.6pg k=213十、检定或校准结果的验证1. 火焰法：将一原子吸收分光光度计作测量对象，两检定员分别用同一检定装置对被检对象的检出限在相同条件下的进行测量，得到测量结果分别为y1和y2，经比对公式计算，