JJF 1929-2021 旋转圆盘电极发射光谱仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范1旋转圆盘电极发射光谱仪校准规范cs8发布 8实施国家市场监督管理总局 发布1旋转圆盘电极发射光谱仪校准规范rcs

1归 口 单 位:全国物理化学计量技术委员主要起草单位:山东非金属材料研究所参加起草单位:空军研究院航空兵所湖南省计量检测研究院本规范委托全国物理化学计量技术委员会负责解释本规范主要起草人:鲁毅山东非金属材料研究所吴立军山东非金属材料研究所柳洪超山东非金属材料研究所参加起草人:朱春阳空军研究院航空兵所)彭丽华湖南省计量检测研究院)目 录引言………………………

Ⅱ)1范围……………………2引用文件………………3术语……………………1石墨盘电极…………2石墨棒电极…………3分析间隙……………4光学描迹……………4概述……………………5计量特性………………6校准条件………………1环境条件……………2测量标准及其他设备………………7校准项目和校准方法…………………1校准前准备…………2示值误差……………3重复性………………4稳定性………………5检出限………………8校准结果表达…………9复校时间间隔…………

1)1)1)1)1)1)1)1)2)2)2)2)2)2)2)3)3)3)4)4)附录A 校准原始记录格附录B 校准证书内页格式

…………………………

5)8)附录C 重量法稀释有证标准物质及不确定度评定示例……………

9)附录D 示值误差校准结果的不确定度评定示例……

)Ⅰ引 言本规范依据1通用计量术语及定义2测量不确定度评定与表示0国家计量校准规范编写规则》进行编制。在编制过程中,参考了3在用润滑油中磨损金属和污染物元素测定旋转圆盘电极原子发射光谱法MD7在用润滑油或液压油中磨损金属和污染物元素测定旋转圆盘电极原子发射光谱法》dtfrngrdygcecn)和M6燃气涡轮和柴油机燃料中污染物元素含量测定旋转圆盘电极发射光谱法》dtne)等文件中的技术指标、检测方法等内容。本规范为首次发布。Ⅱ旋转圆盘电极发射光谱仪校准规范范围本规范适用于采用石墨电极放电激发样品的旋转圆盘电极发射光谱仪的校准。引用文件本规范引用了下列文件:3在用润滑油中磨损金属和污染物元素测定 旋转圆盘电极原子发射光谱法凡是注日期的引用文件仅注日期的版本适用于本规范凡是不注日期的引用文件,其最新版本包括所有的修改单适用于本规范。术语3界定的及以下术语和定义适用于本规范。石墨盘电极 e , / ,使用一种软材质的碳材料加工成圆盘的形状 作为电弧火花光谱仪的对电极 于油品分析。石墨棒电极 e , / ,使用一种软材质的碳材料加工成棒的形状油品分析。石墨盘电极与石墨棒电极在安装到旋转圆盘电极发射光谱仪对应夹具上后的间隙分析间隙p石墨盘电极与石墨棒电极在安装到旋转圆盘电极发射光谱仪对应夹具上后的间隙

作为电弧

火花光谱仪的对电极 用于。光学描迹 g设定入射狭缝的实际位置得到最佳的测试强度。概述旋转圆盘电极发射光谱仪以下简称光谱仪是通过石墨盘电极旋转将样品带至石墨盘电极与石墨棒电极间的分析间隙,利用两电极间产生的高压电弧激发样品,待测元素的原子或离子由基态进入激发态,通过检测原子或离子由激发态回到基态时发射的特征谱线,实现样品中各元素定性和定量分析的一种发射光谱仪。它主要用于测定各类油品中磨损金属和污染物元素含量。仪器主要由进样单元、激发单元、色散单元、检测单元、信号处理单元、显示单元组成,其结构示意图如图1所示。1计量特性

图1旋转圆盘电极发射光谱仪结构示意图光谱仪的计量特性见表

表1计量特性校准项目计量特性e含量)含量)含量)示值误差不超过8重复性7稳定性0检出限g注:以上指标不用于合格性判别,仅供参考。校准条件环境条件 :( )。: 2相对湿度:不大于1: 2相对湿度:不大于3供电电源 电压),)。4仪器周围应无影响仪器正常工作的电磁场,无易燃易爆物品、火种和腐蚀性气体,仪器应置于平稳的工作台上。测量标准及其他设备三元素混合油液标准物质:应使用经国家计量行政部门批准的有证标准物质,相对扩展不确定度不大于5 。电子天平:实际分度值为1,最大秤量不小于, 级。校准项目和校准方法校准前准备 ; ( )开机预热不少于0

使用空白油

见附录C中

进行5次预激发稳定激发系统;如果仪器具备光学描迹功能需进行光学描迹按照仪器说明书修正工作曲线,使仪器进入正常工作状态。如需要,参考附录C采用重量法制备g和g的三元素油液标准物质。示值误差将新的石墨盘电极和打磨过的或新的石墨棒电极安装在对应的夹具上,

按仪器操作2说明书调整分析间隙满足校准要求;将装好油液标准物质的一次性样品盒放在样品台上,升高样品台使至少3的石墨盘电极浸入油液标准物质;关闭样品台,按下启动开关进行测量。重复上述步骤,依次测量3种浓度的、r三元素油液标准物质,记录仪器测量r三元素的浓度值。每个浓度点重复测量3次,按公式)计算仪器示值误差。ccs0 )式中:示值误差,;

=s3次测量的算术平均值;标准物质的标准值。重复性

, / 、 、 ,按照2的测试方法

测量gg的

lr三元素油液标准物质

记录仪器测量三元素的浓度值。重复测量0次,按公式)计算重复性。n 1i2 ()n 式中:

r

n1 0 2测量重复性,;ii次测量值;0次测量的算术平均值;测量次数。稳定性

, / 、 、 。按照2的测试方法

测量gg的

lr三元素油液标准物质

在不少于,每间隔5n以上连续测量3次取平均值,作为仪器测量r三元素的浓度值。重复上述步骤共测量6次,按公式)计算稳定性,R的最大值为仪器的稳定性。式中:1R测量稳定性,1

R=i10 )ii次测量值;1第1次测量值。检出限 、 、

/, ,用空白油将el三元素油液标准物质稀释至浓度为gg重复测量1次记录仪器的测得值。如果测得值高于,可按公式)计算检出限。3式中:∑n∑n02n-1

DL

)ii次测量值;01次测量的算术平均值;测量次数。校准结果表达校准结果应在校准证书上反映。校准证书应至少包括以下信息:标题:校准证书;实验室名称和地址;进行校准的地点如果与实验室的地址不同证书的唯一性标识如编号每页及总页数的标识;客户名称和地址;被校仪器的制造单位、名称、型号及编号;进行校准的日期,如果与校准结果的有效性和应用有关时,应说明被校对象的接收日期;如果与校准结果的有效性和应用有关时,应对被校样品的抽样程序进行说明;校准所依据的技术规范的标识,包括名称及代号;本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明;校准环境的描述;校准结果及其测量不确定度的说明;对校准规范的偏离的说明如有校准证书或校准报告签发人的签名、职务或等效标识;校准结果仅对被校对象有效的声明;未经实验室书面批准,不得部分复制证书的声明。复校时间间隔仪器复校时间间隔建议不超过2个月。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况自主决定复校时间间隔。4附录A校准原始记录格式共 页 第 页 证书编号:客户名称委托日期客户地址校准日期被器校具名称型号制造厂商编号依据标准校准地点校准用计量器具和标准物质名称编号认定值仪器级别或不确定度有效期环境条件温度℃湿度RH一、示值误差测量点元素标准值g仪器测量值g平均值g示值误差1#2#3#gelrgelrgelr5二、重复性测量点元素仪器测量值g重复性1#2#3#4#5#6#7#8#9##gelr三、稳定性测量点元素仪器测量值g稳定性ge1#2#3#平均值:平均值:平均值:4#5#6#平均值:平均值:平均值:l1#2#3#平均值:平均值:平均值:4#5#6#平均值:平均值:平均值:r1#2#3#平均值:平均值:平均值:4#5#6#平均值:平均值:平均值:6四、检出限测量点元素仪器测量值g检出限g1#2#3#4#5#6#7#8#9###gelr校准人: 核验员: 7附录B校准证书内页格式证书编号: 共 页 第 页一、示值误差标准物质标准值仪器测量平均值示值误差扩展不确定度)二、重复性三、稳定性四、检出限以下空白8附录C重量法稀释有证标准物质及不确定度评定示例本附录采用特性量值为g的国家有证标准物质,以重量法稀释制备g的g的三元素油液标准物质,并对稀释后浓度进行不确定度评定。准备工作称量瓶蜀牛牌0L称量瓶入实验室中恒温待用。

经过充分清洗

,清洗后放入0℃恒温干燥箱烘干,放电子天平瑞士梅特勒托利多N

,最大秤量

实际分度值1

经检定合格符合 级,按使用说明书要求提前开机预热。油液有证标准物质W,其特性量值为g的三元素混合油液有证标准物质,提前放入实验室中恒温待用。空白油及验证加拿大P公司的#空白油

,提前放入实验室中恒温待用。空白油中三种元素的浓度由具有计量认证资质)的实验室,采用电感耦合等离子体质谱仪)测定,分别为84、。所使用的S依据6四极杆电感耦合等离子体质谱仪校准规范》进行校准,确认满足使用要求,并在空白油测量前使用国家有证标准物质进行标定。重量法稀释步骤使用电子天平准确称量称量瓶的质量,精确到,为;称量瓶中加入5g空白油,称量称量瓶和空白油的质量,精确到1,为;继续往称量瓶中加入g油液有证标准物质,称量出总质量,精确到,为;充分震荡或机械搅拌不少于5。不确定度评定示例测量模型 、 、 :稀释后油液标准物质式中:

l三元素的浓度计算公式如下mc0×2m2 0

)c稀释后浓度;0稀释前浓度;90空瓶质量;1空瓶与空白油质量之和;2空瓶与空白油与稀释前标准物质质量之和。不确定度计算公式输入量0012彼此不相关,则由不确定度传播率可以得到:u2u2u2u2 )灵敏系数分别为:c=c 2-13≈;1 02-0 5c=c 1-×≈0(

/;2 2=2-

2

gg3=

=- 0 =- 0 0;1

2-0 5c=c 2-×≈0(

/2)4 0=2-

2

gg将灵敏系数代入公式)得出不确定度计算公式u2u2+u2u2式中:

)分别为稀释后元素浓度的合成标准不确定度,以及稀释前有证标准物质浓度、空瓶质量、空瓶与空白油质量之和、空瓶与空白油与稀释前标准物质质量之和等输入量所引入的不确定度分量。不确定度分量评定0引入的不确定度

。 ()0引入的不确定度主要为标准物质的认定值引入的不确定度

由W E1标准物质证书3种元素的特性量值均为,各元素特性量值的相对扩展不确定度分别为3,包含因子则由此引入相对标准不确定度的分别为:2322,442

;;。空白油中含有的

2种元素,经检测其含量分别为

、,对稀释后特性量值的影响可以忽略不计。0引入的不确定度0引入的不确定度主要包括3个部分,分别为:天平称量重复性引入的不确定度,天平最大允许误差引入的不确定度,空气浮力引入的不确定度。天平称量重复性引入的不确定度:重复称量6次,称量结果分别为、。计算标准偏差为,则由此引入的不确定度为/5。天平最大允许误差引入的不确定度:根据G6电子天平》规定, 级天平在称量mg范围的样品时,其最大允许误差为,假设其为均匀分布,则由此引入的不确定度为/4。空气浮力引入的不确定度:对于本例由于采用重量法稀释溶质与溶剂密度大小接近,在大约g这个量级的称量,经过计算空气浮力引入的不确定度约为。因其远小于天平称量重复性、天平最大允许误差引入的不确定度,因此本例忽略不计。以上三者不相关,则m0引入的不确定度为:2+2引入的不确定度

≈)m1引入的不确定度与m0类似,也是包括3个部分,即天平称量重复性引入的不确定度,天平最大允许误差引入的不确定度,空气浮力引入的不确定度。天平称量重复性引入的不确定度:重复称量6次,称量结果分别为、。计算标准偏差为,则由此引入的不确定度为/5。天平最大允许误差引入的不确定度:根据G6电子天平》规定, 级天平在称量mg范围的样品时,其最大允许误差为,假设其为均匀分布,则由此引入的不确定度为/4。空气浮力引入的不确定度:同,本例可忽略不计。以上三者不相关,则m1引入的不确定度为:2+2引入的不确定度

≈)m2引入的不确定度与m1类似,也是包括3个部分,即天平称量重复性引入的不确定度,天平最大允许误差引入的不确定度,空气浮力引入的不确定度。天平称量重复性引入的不确定度:重复称量6次,称量结果分别为、。计算标准偏差为,则由此引入的不确定度为/5。天平最大允许误差引入的不确定度:根据G6电子天平》规定, 级天平在称量mg范围的样品时,其最大允许误差为,假设其为均匀分布,则由此引入的不确定度为/4。1空气浮力引入的不确定度:同,本例可忽略不计。2+2=合成标准不确定度以e元素为例,将各不确定度分量汇总于表。

≈)表1e元素不确定度分量汇总表元素不确定度分量不确定度来源标准不确定度灵敏系数ie0)标准物质认定值g00)天平称量重复性5g4g2天平最大允许误差4g1)天平称量重复性5g4g2天平最大允许误差4g2)天平称量重复性5g4g2天平最大允许误差4g将表1中数值,代入公式)计算合成标准不确定度:=222×42+2×422×42≈;同理可得,;。2附录D示值误差校准结果的不确定度评定示例概述

、 、 ,采用符合本规范1要求的行示值误差的校准。测量模型及不确定度计算公式测量模型

lr三元素油液标准物质

按本规范2进ccs0 )式中:示值误差,;

=s3次测量的算术平均值;标准物质的标准值。不确定度计算公式 ,

( :输入量cs彼此不相关

则由不确定度传播率可得公式

2灵敏系数为:

u2u2 )1=c=

2=c=-cc s s 22·u2+-2·u2+-c2·us2=

)式中:分别是示值误差的合成标准不确定度,以及测量平均值、测量点的标准值等输入量所引入的标准不确定度。标准不确定度的评定c引入的不确定度c引入的不确定