移液器容量测量不确定度评定

1、移液器容量测量不确定度评定数学模型V20=m k式中：V20 标准温度20C时移液器的实际容量，匕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，cm3/g二、输入量标准不确定度分量的评定1.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(mi)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(m2)。电子天平引起的标准不确定度 u(mj的评定300卩L移液器采用120g/0.1mg电子天平，引起的标准不确定度u(mj 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

2、,属均匀分布，取包含因子 k=、.3 , 故u(mi)为估算u（m1）= 0.1字=0.058mgv；3Vi 1 （严）22u（x）辎约0.10,则自由度Vmi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(m2)的评定。本实验在水温20.0C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, 0.2978g, 0.2987 g。则有质量的平均值为mi =0.29817gi 1I n 2 单次

3、测量的实验标准差s=t一） =0.000361g n 1选取同支300卩L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

4、 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13组计算结果容量（卩L）300300300质量的平均值为i（g）1 =0.29817g 2=0.29947 g3 =0.29898g单次测量的实验标准 差 S（g）S1=0.000361gS2 =0.000365 gS =0.000361 g则合并样品标准差Sp为0.00035g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u(m2) s(m2) sp/.、60.14m

5、gm自由度为 Vm2Vj 3（10 1） 27j i输入量m的标准不确定度u(m)的计算考虑到u(mj和u(m2)的独立性，u(m)= u2(m1) u2(m2) = 0.05820.1420.15gu(m)的自由度为u4(m)0.15435Vm u(mQ4 u)4 0.0584 0.144Vm1Vm250272.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

6、士 0.1 C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200卩L来说，会引起士 0.1C的变化。 考虑到这两个因素的独立性，合并变化为士0.14C，其半宽度为0.14C，服从均匀分布，取包含因子k= 3。又根据公式k(t)二PB Pa 1Pb(Pw Pa)(20 t)当温度相差0.14C时，对k(t)值会带进0.000036cm3/g的变化，则其标准不确定度u(k)为u(k)=0.000036=0.000021cm3/g估算旦2约为0.10,贝y自由度 =50 u(k)Vk三、合成标准不确定度评定1. 灵敏系数数学模型：V20m k灵敏系数：

7、C1 =mC2 =m2. 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u(Xi)不确定度来 源标准不确定度CiG u(Xi)Viu(m)0.15mgk0.15mg36 (mJ电子天平0.058mgu(m2)测量重复性0.14 mgu(k)温度变化0.000021cm 3/gm0.006 卩 L50注：t=20 C, k=1.004087 cm 3 /g, m=0.19910 g。3. 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:Uc(V20)2u(m)2u(k)c1u(m) 2Qu(k)Uc(V2o)Gu(m)2C2u(k) 20.152 0.00620.15 卩 L4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Veff为4v =% (m)Veff =44Ciu(m)C2u(k)0.1540.1540.006435(取 Veff =34)VmVk3650四、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