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ICS91.040.01CCSP01HNCAA河南省認(rèn)證認(rèn)可協(xié)會(huì)團(tuán)體標(biāo)準(zhǔn)T/HNCAA057—2024化學(xué)分析不確定度在建工領(lǐng)域的應(yīng)用指南Guidelinesfortheapplicationofuncertaintyinchemicalanalysisinthefieldofconstructionengineering2024-09-20發(fā)布 2024-10-01實(shí)施河南省認(rèn)證認(rèn)可協(xié)會(huì)??發(fā)布T/HNCAA057T/HNCAA057—2024PAGE\*ROMANPAGE\*ROMANII目 次前 言 II范圍 1規(guī)范性引用文件 1術(shù)語(yǔ)和定義 1化學(xué)分析中常見(jiàn)的不確定度影響因素 2測(cè)量不確定度評(píng)定的基本流程 3分析測(cè)試中主要不確定度分量的評(píng)定 7測(cè)量不確定評(píng)定中注意的幾個(gè)問(wèn)題 12不確定度評(píng)定實(shí)例(詳見(jiàn)附錄B、附錄C) 12附錄A(規(guī)范性)化學(xué)分析測(cè)量不確定度的評(píng)定程序示意圖 13附錄B(規(guī)范性)室內(nèi)空氣中苯濃度測(cè)量不確定度評(píng)定實(shí)例 14附錄C(規(guī)范性)水泥中氯離子硫氰酸銨容量法(基準(zhǔn)法)測(cè)定不確定度評(píng)定實(shí)例 17前 言GB/T1.1—202011995ISO7(GUM)1999JJF1059(本文件主要審查人員:李美利、張光海、朱鴻飛、鄭元?jiǎng)住⒅旌H篢/HNCAA057T/HNCAA057—2024PAGEPAGE14化學(xué)分析不確定度在建工領(lǐng)域的應(yīng)用指南范圍本指南適用于建工領(lǐng)域化學(xué)分析中的不確定度評(píng)定。化學(xué)不確定度在建工領(lǐng)域的評(píng)定除符合本指南的規(guī)定外,尚應(yīng)符合現(xiàn)行國(guó)家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定。規(guī)范性引用文件(包括所有的修改單適用于本文件。JJF1001通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義JJF1059.1測(cè)量不確定度評(píng)定與表示JJF1135化學(xué)分析中測(cè)量不確定度評(píng)定CNAS-GL006化學(xué)分析中不確定度的評(píng)估指南CNAS-TRL-007建設(shè)領(lǐng)域典型檢驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備計(jì)量溯源在檢測(cè)結(jié)果不確定度評(píng)定中的應(yīng)用術(shù)語(yǔ)和定義測(cè)量結(jié)果與其他有用的相關(guān)信息一起賦予被測(cè)量的一組量值。測(cè)得的量值又稱量的測(cè)量值,簡(jiǎn)稱測(cè)得值代表測(cè)量結(jié)果的量值。測(cè)量精密度簡(jiǎn)稱精密度。在規(guī)定的測(cè)量條件下,對(duì)同一或類似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量所得示值或測(cè)得值間的一致程度。測(cè)量重復(fù)性簡(jiǎn)稱重復(fù)性。在相同條件下,對(duì)同一或類似被測(cè)對(duì)象重復(fù)測(cè)量所得示值或測(cè)得值間的一致程度。重復(fù)性測(cè)量條件測(cè)量復(fù)現(xiàn)性簡(jiǎn)稱復(fù)現(xiàn)性。在復(fù)現(xiàn)性測(cè)量條件下的測(cè)量精密度。復(fù)現(xiàn)性測(cè)量條件測(cè)量誤差測(cè)得的量值減去參考量值。測(cè)量不確定度簡(jiǎn)稱不確定度。根據(jù)所用到的信息,表征賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)。標(biāo)準(zhǔn)不確定度用標(biāo)準(zhǔn)差表示的測(cè)量不確定度。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度標(biāo)準(zhǔn)不確定度除以測(cè)量值的絕對(duì)值。A簡(jiǎn)稱A類評(píng)定。用對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法,來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度。B簡(jiǎn)稱B類評(píng)定。用不同于對(duì)觀測(cè)列進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的方法,來(lái)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)不確定度。例:評(píng)定基于以下信息——權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)布的量值;——有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的量值;——校準(zhǔn)證書(shū);——儀器的漂移;——經(jīng)檢定的測(cè)量?jī)x器的準(zhǔn)確等級(jí);——根據(jù)人員經(jīng)驗(yàn)推斷的極限值等。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度由在一個(gè)測(cè)量模型中各輸入量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度獲得的輸出量的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量不確定度。包含因子為獲得擴(kuò)展不確定度,對(duì)合成不確定度所乘的大于1的數(shù)。擴(kuò)展不確定度合成不確定度與一個(gè)大于1的數(shù)字因子的乘積。自由度在方差的計(jì)算中,和的項(xiàng)數(shù)減去對(duì)和的限制數(shù)?;瘜W(xué)分析中常見(jiàn)的不確定度影響因素在化學(xué)分析中,不確定度的影響因素很多。例如:被測(cè)量對(duì)象的定義、概念和測(cè)量條件的不完整或不完善;取樣、制樣、樣品儲(chǔ)存及樣品本身引起的不確定度;分析測(cè)試和測(cè)量過(guò)程中使用的天平、砝碼、容量器皿、儀器設(shè)備等計(jì)量器具本身存在的誤差引起的不確定度;測(cè)量條件變化引入的不確定度;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)值、基準(zhǔn)物質(zhì)的純度等引入的不確定度;測(cè)量方法、測(cè)量過(guò)程等帶來(lái)的不確定度;工作曲線的線性及其變化、測(cè)量過(guò)程等帶來(lái)的不確定度;模擬式儀器讀數(shù)存在的人為偏差;數(shù)字式儀表由于指示裝置的分辨力引入的指示偏差;引用的常數(shù)、參數(shù)、經(jīng)驗(yàn)系數(shù)等的不確定度。測(cè)量不確定度評(píng)定的基本流程測(cè)量方法的概述建立數(shù)學(xué)模型測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)y=f(x1,x2……,xn),即列出被測(cè)量y的計(jì)算方程式,明確y與(xi)的定量關(guān)系。測(cè)量不確定度來(lái)源的識(shí)別標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定AB類不確定度評(píng)定,將各不確定度分量列表匯總,比較各分量的大小和影響程度。所列表項(xiàng)應(yīng)包括各分量名稱、量值、標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(xi)urel(xi)綱。A類不確定度評(píng)定方法貝塞爾法以貝塞爾公式計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)差來(lái)表示,對(duì)y進(jìn)行n次獨(dú)立測(cè)量,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為n(n(xx)2ii1 n1對(duì)n?

u(x)s/nm當(dāng)測(cè)量結(jié)果是其中m個(gè)測(cè)量值時(shí),其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為nmu(xm)s/為提高所計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)差的可靠性,重復(fù)測(cè)量的次數(shù)(n)一般不少于6次。合并樣本的標(biāo)準(zhǔn)差進(jìn)行msssp m1m1ms2jji 1 m nm(n(xx)2ji jj1i1i——組數(shù),i=1,2,……,m;j——每組測(cè)量的次數(shù),j=1,2,……,n;其自由度為m(n-1),n為每組測(cè)量中重復(fù)測(cè)量的次數(shù)。需注意的是,各測(cè)量列標(biāo)準(zhǔn)差sj不應(yīng)有顯著性差異(統(tǒng)計(jì)上可用Cochran法檢驗(yàn)sj2的一致性)。(GB/T6379ISOSrSr來(lái)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)不確定度。極差法 用測(cè)量結(jié)果的極差統(tǒng)計(jì)單次測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)差:S=(xmax-xmin)/dn式中:s——單次測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差;xmaxxmin——測(cè)量結(jié)果列中的最小值;dn——極差系數(shù)(1)。表1 差數(shù)dn表n23456789101520n1.131.692.062.332.532.702.852.973.083.473.73B類不確定度的評(píng)定(1)不確定度的B類評(píng)定xix的可能變化的有關(guān)信息或資料的數(shù)據(jù)來(lái)評(píng)定。B類評(píng)定的信息一般有:——以前測(cè)量的數(shù)據(jù);——對(duì)有關(guān)技術(shù)資料和測(cè)量?jī)x器特性的了解和經(jīng)驗(yàn);——生產(chǎn)廠提供的技術(shù)說(shuō)明書(shū);——標(biāo)準(zhǔn)證書(shū)、檢定證書(shū)或其他文件提供的數(shù)據(jù);——手冊(cè)或某些資料給出的參考數(shù)據(jù);——檢定規(guī)程、校準(zhǔn)規(guī)范或測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)中給出的;——其他有用的信息。這類方法評(píng)定的標(biāo)準(zhǔn)不確定度稱為B類不確定度評(píng)定。恰當(dāng)?shù)厥褂迷u(píng)定B類不確定度的信息,要求有一定的經(jīng)驗(yàn)及對(duì)該信息有一定的了解。A類不確定度的方法進(jìn)行評(píng)定,因?yàn)檫@些信息中的數(shù)BAAAB類不確定度評(píng)定更可靠。B類不確定度評(píng)定中的包含因子k的確定方法Bxi設(shè)xi誤差范圍或不確定度區(qū)間為[-a,+a],a為區(qū)間半寬,則u(xi)=a/kp,式中包含因子kp是根據(jù)輸入量xi在(xi±a)區(qū)間內(nèi)的分布來(lái)確定的。在化學(xué)成分分析測(cè)試中常見(jiàn)的分布有以下幾種:xixi本身就是重復(fù)性條件下幾個(gè)觀測(cè)pkp2所示。測(cè)95%kp1.96。表2 態(tài)布置水平p包因子kp關(guān)系p0.500.680.900.950.95450.990.9973p0.67511.6451.9622.5763②均勻分布(矩形分布):當(dāng)xi在(xi±a)區(qū)間內(nèi),各處出現(xiàn)的概率相等,而在區(qū)間外不出現(xiàn),則xi3100%時(shí),kp取3

,u(xi)=a/

。例如,天平稱量誤差等可認(rèn)為服從均勻分布。36③三角分布,當(dāng)xi在(xi±a)區(qū)間內(nèi),xi在中間附件出現(xiàn)的概率大于在區(qū)間邊界的概率,則xi可認(rèn)為366100%時(shí),kp分布。6

,u(xi)=a/

。例如:容器器皿的體積誤差通常認(rèn)為服從三角除上述幾種分布外,還有梯形分布、反正弦分布等,在分析測(cè)試中應(yīng)用較少。xi在[-a,+a]3xU(x)kk值計(jì)算。合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定u2Au2Au2B當(dāng)被測(cè)量只有一個(gè)影響因素時(shí),則有:uc

(xi)xYu(y定度u(),(2u(n nu2(y)c2u2(x)u2(y)cci

ii1fx

i ii1其中 i;ui(y)

ciu(xi)。該關(guān)系式稱為不確定度傳播律。它適用于線性和非線性的函數(shù)關(guān)系。式中偏導(dǎo)數(shù)ci稱為xi的靈敏系數(shù)。如果數(shù)學(xué)模型中輸入量之間是乘、除關(guān)系,且獨(dú)立、不相關(guān),那么不僅輸入量的絕對(duì)合成標(biāo)準(zhǔn)不確u21rel(x)u21rel(x)u2212re(lx)...u (2222nrelx)nc,rel擴(kuò)展不確定度的評(píng)定UUP兩種。yU的表示方式。擴(kuò)展不確定度U由合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc(y)乘以包含因子k得到,即:U=kuc(y)通常情況取k=2。當(dāng)給出擴(kuò)展不確定度U時(shí),一般應(yīng)注明所取的k值;若未注明k值,則指k=2。輸入量的估計(jì)值y確定為正態(tài)分布或接近正態(tài)分布,在必須采用且可能給出UP的情況下采用Up表示方式。擴(kuò)展不確定度UP由uc(y)乘以概率P的包含因子kp得到,即UP=kpuc(y)kp是包含概率為p的包含因子,擴(kuò)展不確定度為Up時(shí),應(yīng)同時(shí)給出概率分布。通常情況是U95。測(cè)量結(jié)果的表示輸出量估計(jì)值y的分布未知時(shí),測(cè)量結(jié)果可以表示為Y=y±U,(k=2)式中:y——測(cè)量結(jié)果的估計(jì)值;U——擴(kuò)展不確定度;k——包含因子。輸入量的估計(jì)值y確定為正態(tài)分布或接近正態(tài)分布,且必須采用UP時(shí),測(cè)量結(jié)果可以表示為Y=y±UP式中:y——測(cè)量結(jié)果的估計(jì)值;UP——擴(kuò)展不確定度;通常為U95。YYy及其擴(kuò)展不確UUkUP分析測(cè)試中輸出量的分布受多種互相獨(dú)立的因素影響,基本上是正態(tài)或近似正態(tài)分布,置信水準(zhǔn)p通常取95%或99%??山普J(rèn)為k95=2、k99=3,從而分別得U95=2uc(y)、U99=3uc(y)。測(cè)量結(jié)果的不確定度的應(yīng)用分析測(cè)試中主要不確定度分量的評(píng)定體積和體積測(cè)量的不確定度分量體積測(cè)量主要存在三個(gè)不確定因素:體積校準(zhǔn)、溫度和測(cè)量重復(fù)性。體積校準(zhǔn)容量瓶、移液管、滴定管、量筒等容量器皿,其產(chǎn)品的真實(shí)容積并不完全與標(biāo)稱容積一致,其誤差可能正,亦可能負(fù)?,F(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)GB/T12805~12808中常用容量器皿的允許差(Δ),表示按標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn)的容量器皿的最大誤差不超過(guò)規(guī)定的允許差。k=6,u=Δ/650mlAu1=0.05/6=0.021mL。其他容量器皿的計(jì)算按此類推。溫度的影響(硼酸鹽玻璃,1×10-5/℃),在統(tǒng)201L1000mL(在規(guī)定的允許誤差內(nèi)),溫度在一定范圍內(nèi)變動(dòng),可忽略其影響,1000mL。(或標(biāo)定(則不存在溫度對(duì)液體241L24℃配制50mL50×2.1×10-4×3=±0.032mL,按均勻(矩形)分布統(tǒng)計(jì),其標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2=0.032/3=0.018mL。一般市售標(biāo)準(zhǔn)溶液在標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)(20℃)下配制,如使用時(shí)溫度有變化,其溫差應(yīng)與配置時(shí)的20℃比較,按水的膨脹系數(shù)計(jì)算其體積變化的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。體積測(cè)量的重復(fù)性50mL100.020mL,可直接用作標(biāo)準(zhǔn)不確定度(u3)計(jì)算。注意,當(dāng)測(cè)量結(jié)果已評(píng)定了重復(fù)性不確定度,則其體積測(cè)量的重復(fù)性已包括在其中,不再評(píng)定。由此,對(duì)50mLA級(jí)容量瓶,將溶液稀釋至刻度,溶液稀釋與使用期間溫度有±3℃的波動(dòng),溶液體積的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(V)= u2+u2+u2=0.0212+0.0182+0.0202=0.034mL,urel(V)=0.034/50=6.8×10-4。1 2 31.00mg/mL的某儲(chǔ)備溶液稀5.0μg/mL25mL500mL20mL200mL25mL20mL200mL容量瓶5.0μg/mL溶液標(biāo)準(zhǔn)不確定度。稱量引起的不確定度分量稱量的不確定度主要來(lái)自天平校準(zhǔn)和稱量的重復(fù)性兩個(gè)方面。天平校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度一般天平的計(jì)量證書(shū)給出。例如,證書(shū)標(biāo)明在(0~20)g范圍內(nèi)稱量產(chǎn)生的不確定度為±0.10mg,按均勻分布,標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.10/3=0.058mg。通常稱取物質(zhì)時(shí)經(jīng)二次獨(dú)立稱量(一次是毛重,一次是空盤(pán)),計(jì)算得天平校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為0.0582×2=0.082mg。稱量的重復(fù)性(儀器(電子天平為顯示值的重復(fù)性。0.050mg。由此,稱量引起的不確定度為um=0.0822+0.0502=0.096mg。標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)及純物質(zhì)引入的不確定度分量XxN。因此,標(biāo)準(zhǔn)值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可表示為:u(X)=sxN

,也有些標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)直接用相對(duì)不確定度表示。(或基準(zhǔn)試劑0.01/3=0.0058%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.8×10-5。某些基準(zhǔn)物質(zhì)的證書(shū)上給出了物質(zhì)的純度及其不確定度。(或傳遞iurel(cBi),n個(gè)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:i1 nrel Bi1 nrel Binu (c)2標(biāo)準(zhǔn)溶液通常由純物質(zhì)配制,計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液不確定度時(shí),除考慮純物質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)不確定度外,還要計(jì)工作曲線變動(dòng)性的不確定度分量((和容量器皿的變動(dòng)性、操作隨機(jī)誤差等都會(huì)對(duì)工作曲線的線性造成影響。根據(jù)CNAS-GL006,設(shè)在分析條件下測(cè)量系列標(biāo)準(zhǔn)溶液的光譜強(qiáng)度(或吸光度等),用最小二乘法回歸得到工作曲線方程(一元一次線性方程)為I=a+bc式中:I——測(cè)量樣品溶液(固體樣品)的光譜強(qiáng)度或吸光度;a——工作曲線截距;b——工作曲線斜率;1 1P nC1 1P nCC2nCC2i1 iSu(c)Rb其中n(In(I(bca))2iiin2S?——工作曲線各校準(zhǔn)點(diǎn)濃度的平均值;n——工作曲線的校準(zhǔn)點(diǎn)測(cè)量次數(shù),如工作曲線有5個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn),每次測(cè)量3次,則n=15;P——被測(cè)樣品的測(cè)量次數(shù),如某樣品重復(fù)測(cè)量5次,每個(gè)樣品溶液(或固體樣品)測(cè)量2次,則P=5×2=10。(或滴定(或滴定管體積的變測(cè)量重復(fù)性不確定度分量A類不確定度評(píng)定,由此要求對(duì)同一個(gè)樣品在重復(fù)性條件下進(jìn)行多次測(cè)量。nu(s)=s/?(n準(zhǔn)差)。根據(jù)GB/T6379,測(cè)試方法的重復(fù)性限r(nóng)與實(shí)驗(yàn)室內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)差sr有如下關(guān)系:r=2×2×sr=2.83sr,sr=r/2.83。sr是在精密度相同試驗(yàn)時(shí)各實(shí)驗(yàn)室重復(fù)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)差的均方根(合并樣本標(biāo)準(zhǔn)差),A類不確定度。(或稀釋Br(R)。但是多原子量、常數(shù)等引起的不確定度IUPAC發(fā)布各元素的相對(duì)原子量,其最后一位數(shù)字是不確定度的,并在括號(hào)內(nèi)表示其不確定度。根據(jù)相對(duì)原子量的不確定度可計(jì)算相應(yīng)物質(zhì)摩爾質(zhì)量的不確定度。按照均勻分布,取k=3,其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為u/3。物質(zhì)相對(duì)原子量和摩爾質(zhì)量不確定度分量與其他因素相比很小,一般忽略不計(jì)。分析中某些校正系數(shù)的不確定度分量某些分析方法的數(shù)學(xué)模型中涉及一些校正系數(shù)的量值,如果校正系數(shù)的變動(dòng)性足以影響到測(cè)量值,應(yīng)評(píng)定其不確定度分量。儀器的顯示或讀數(shù)引起的不確定度分量δx,它的變化區(qū)間為±0.5δx,按均勻分布計(jì)算,則產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(x)=0.5δx/3=0.29δx。例如,顯示或讀數(shù)分辨力為0.01,u(x)=0.0029,分辨力為0.05,u(x)=0.015。如果重復(fù)測(cè)量所得若干結(jié)果的末位存在明顯的差異,由此計(jì)算的重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度中,已包含了分辨力效應(yīng)的分散性,這時(shí)讀數(shù)分辨力的不確定度分量可忽略不計(jì)。而末位數(shù)無(wú)明顯出入,甚至相同,0.29δx作為一個(gè)分量計(jì)算到合成不確定度中。數(shù)字修約引起的不確定度量值數(shù)字修約時(shí),如修約間隔為δx,u(x)=0.5δx/3=0.29δx0.1,u(x)=0.029,0.01,u(x)=0.0029,以此類推。如果其分量與其他分量比較不可忽略時(shí),應(yīng)計(jì)算修約引起的不確定度分量。計(jì)算時(shí)應(yīng)避免對(duì)數(shù)字的過(guò)分修約。測(cè)量不確定評(píng)定中注意的幾個(gè)問(wèn)題測(cè)量不確定度評(píng)定中需要注意的主要問(wèn)題包括:忽略次要不確定度分量的影響。有些分量量值較小,對(duì)合成不確定度的貢獻(xiàn)不大。例如,一1.00.331.055%0.33在合成不確定不確定度評(píng)定中避免重復(fù)評(píng)定。如當(dāng)已評(píng)定了測(cè)量重復(fù)性分量,不必再評(píng)定諸如樣品稱量、體積測(cè)量、儀器讀數(shù)的重復(fù)性分量。不確定度評(píng)定實(shí)例(BC)附 錄 A(規(guī)范性)化學(xué)分析測(cè)量不確定度的評(píng)定程序示意圖說(shuō)明被測(cè)量,建立數(shù)學(xué)模型,確定被說(shuō)明被測(cè)量,建立數(shù)學(xué)模型,確定被測(cè)量Y與輸入量X1,X2……,X的關(guān)系識(shí)別測(cè)量不確定度的來(lái)源列表說(shuō)明量化標(biāo)準(zhǔn)不確定度分類量化A類不確定度量化B類不確定度計(jì)算合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算擴(kuò)展不確定度報(bào)告測(cè)量結(jié)果及不確定度測(cè)量原理

附 錄 B(規(guī)范性)室內(nèi)空氣中苯濃度測(cè)量不確定度評(píng)定實(shí)例測(cè)量方法:GB50325-2020D評(píng)定依據(jù):GB50325-2020D氣相色譜分析條件可選用下列推薦值,也可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室條件選定其他最佳分析條件:毛細(xì)管柱溫度應(yīng)為60℃;檢測(cè)室溫度應(yīng)為150℃;汽化室溫度應(yīng)為150℃;載氣應(yīng)為氮?dú)?。儀器設(shè)備:氣相色譜儀被測(cè)對(duì)象:室內(nèi)空氣檢測(cè)參數(shù):苯濃度0.5L/min,采集約10L350℃測(cè)量模型室內(nèi)空氣中苯濃度檢測(cè)的數(shù)學(xué)模型為:V2CmV20式中:C2

——室內(nèi)空氣中苯的濃度,單位mg/m3;m ——測(cè)得樣品中苯的含量,單位μg;V0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,單位L。被測(cè)量的不確定度來(lái)源的分析由測(cè)量模型可以看出室內(nèi)空氣中苯濃度的不確定度主要來(lái)源于所測(cè)樣品中苯含量帶來(lái)的不確定度及采樣體積帶來(lái)的不確定度。各輸入量標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的評(píng)定

V0的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel(V)0樣品標(biāo)準(zhǔn)采樣體積數(shù)學(xué)模型:00VQtP0T 式中:V0——換算成標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下的采樣體積,單位L;Q——空氣采樣器流量,單位L/min;t——采樣器采樣時(shí)間,單位min;T0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)絕對(duì)溫度,單位K;T——采樣時(shí)的絕對(duì)溫度,(現(xiàn)場(chǎng)測(cè)的攝氏溫度+273),單位K;P——空氣采樣時(shí)的大氣壓kPa;P0——標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)大氣壓kPa。方差合成由(B-2)式可推出標(biāo)準(zhǔn)采樣體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度公式:式中: ——標(biāo)準(zhǔn)采樣體積的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;——采樣器流量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;——采樣時(shí)間的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;——采樣溫度的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度;——?dú)鈮旱南鄬?duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度。不確定度各分量的計(jì)算則

urel(Q

:采樣器在0~10L/min流量量程的示值擴(kuò)展不確定度為0.6%(k=2),u =0.6%0.300%3(Q) 23

urel(t):采樣計(jì)時(shí)器示值允許誤差為0.1%(k= ),3urel(t)3

0.1%

0.0578%氣壓不確定度urel(P)

:氣壓計(jì)示值擴(kuò)展不確定度為0.08%(k=2),則urel(P)

0.08%0.040%2溫度引入的不確定度

urel(T)

:溫度計(jì)的示值允許誤差為±0.2℃,標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)溫度為273K,其相對(duì)3誤差為0.010%(k3urel(T)

),則0.010%30.010%3

0.0058%空氣標(biāo)準(zhǔn)采樣體積的相對(duì)合成不確定度:u2(Qu2(Q)u2(t)u2(T)u2(P)0

0.308%實(shí)驗(yàn)室測(cè)定活性炭吸附管中苯含量的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度苯含量m的不確定度由兩部分組成:A、標(biāo)準(zhǔn)系列管的不確定度urel1;

urel(m)B、根據(jù)儀器的檢測(cè)數(shù)據(jù)擬合標(biāo)準(zhǔn)曲線求C時(shí)產(chǎn)生的不確定度urel2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的不確定度及urel1urel(c)1%。將吸附管安裝在進(jìn)樣裝置上,通以100mL/min的惰性氣體,使用1μL和10μL微量注射器將0.05、0.1、0.2、0.4、0.8、1.2、2.0μL的標(biāo)準(zhǔn)溶液通過(guò)隔膜注入各吸附管。由于目前無(wú)針對(duì)微量注射器的檢定、校準(zhǔn)規(guī)程,實(shí)驗(yàn)室亦無(wú)法對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn),估計(jì)測(cè)量誤差在±2%內(nèi),以均勻分布,7u2rel(V7u2rel(V)

0.02100%1.15%3u2rel3u2rel(C)u2rel(0)

urel(0)

3.04%urel1

3.20%m時(shí)產(chǎn)生的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel22Y

YibCia,對(duì)應(yīng)峰面積

Ci,用Excel線性回歸計(jì)算。標(biāo)準(zhǔn)曲線的截距a=0,斜率為b=7.4104,標(biāo)準(zhǔn)殘差

S0.029,按實(shí)驗(yàn)方法對(duì)樣品管單次測(cè)定,由線性方程求得樣品管中苯的含量為0.2546μg。1P n1P n 1 CC2inCC2i ii1Su2b

5.4106其中:Ci

——不同濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液的平均值;n——標(biāo)準(zhǔn)溶液的測(cè)定總次數(shù),n=14;P——樣品的測(cè)定次數(shù),P=1。其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2

5.40.2546

100%0.0021%m的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2rel1u2rel1u2rel2合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算

3.20%室內(nèi)空氣中苯濃度測(cè)定的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度:u2(u2(m)u2(V)02

3.21%uC2urel(C2)C20.0008mg/m3擴(kuò)展不確定度的評(píng)定根據(jù)自由度和置信水平,取包含因子k=2(95%置信度),則擴(kuò)展不確定度為:UkuC20.0016g/m3測(cè)量不確定度的報(bào)告氣相色譜法測(cè)定環(huán)境空氣中苯濃度的測(cè)定結(jié)果表示為:C(0.0250.0016)mg/m3測(cè)量原理

附 錄 C(規(guī)范性)水泥中氯離子硫氰酸銨容量法(基準(zhǔn)法)測(cè)定不確定度評(píng)定實(shí)例測(cè)量方法:GB/T176-2017《水泥化學(xué)分析方法》6.13評(píng)定依據(jù):GB/T176-2017《水泥化學(xué)分析方法》6.13AgNO3Cl-AgCl25AgNO3。模型建立建立水泥中氯離子含量的模型為:w(Cl)1.7735.00(V0V1)100V0m1000式中:

w(Cl)—氯離子的質(zhì)量分?jǐn)?shù),%;V0—空白試驗(yàn)消耗硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積,mL;V1-滴定時(shí)消耗硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)溶液的體積,mL;m-試樣的質(zhì)量,g;1.773-AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氯離子的滴定度,mg/mL;5.00—加入AgNO3標(biāo)準(zhǔn)溶液體積,mL?;鶞?zhǔn)法測(cè)定水泥中氯離子含量的測(cè)量不確定度來(lái)源因果分析A類;滴定時(shí)實(shí)際參與反應(yīng)的硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液體積引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度(B類;稱量試樣質(zhì)量引入的B類gNO3l-l-gNO3(B類;加入gNO3類C.1。測(cè)量不確定度的評(píng)定測(cè)量重復(fù)性引入的不確定對(duì)標(biāo)準(zhǔn)樣品(普通硅酸鹽水泥)進(jìn)行6次平行測(cè)定,由貝塞爾公式nini1[w(Cl)w(Cl)n1平均]2計(jì)算實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差S,由V0=5.11mL,測(cè)量結(jié)果記錄見(jiàn)表C.1。表A.1水泥中氯離子含量測(cè)定結(jié)果V1V1w(Cl)w(Cl)平均SmL%14.014.050.0380..0378.94×10-424.070.03634.070.03644.040.03754.040.03764.070.036重復(fù)測(cè)定水泥中氯離子含量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:Snu[w(Cl) ] 3.6510-4Sn測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u[w(Cl) w(Cl)

9.8610-3平均滴定時(shí)引入的不確定度滴定時(shí)實(shí)際參與反應(yīng)的硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積引入的不確定度,具體如下。校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度A級(jí)棕色mL.mLɑ=00mL6布,k=6

,則校準(zhǔn)引入的不確定度為:0.056u(V)u(V)0.056

2.04102mL1 0 1 1u(VV)

2.88102mL1 0 1u2)u2)u21 0 1 1設(shè)水溫度變化范圍為(20±5)℃,則α2=?T=5℃,水的體積膨脹系數(shù)αv=2.1×10-4/℃,按矩形(均勻)3分布,k= ,V0=5.11mL,V1=4.05mL,3則水溫差異引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u2(V0

)α2αvV0k

3.1010-3mLu(V)α2αvV1

2.4610-3mLu u )u )222 0 2 1u2u2V)u2V1 0 1 2 0 1

)

3.9610-3mLu(V0

)

2.91102mLu2Vu2V)u2V1 0 2 0

2.0610-2mL滴定時(shí)實(shí)際參與反應(yīng)的硫氰酸銨標(biāo)準(zhǔn)滴定溶液的體積引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u(V0V1)2.75102V0V1u(V0)4.03103V0稱量試樣質(zhì)量引入的不確定度天平校準(zhǔn)引入的不確定度3α=0.1mg(均勻分布,k=校準(zhǔn)產(chǎn)生的不確定度為:3

,則天平u1(mn

)α0.058mgku2(m)u2(m)u2(m1 1 1 2u1(m2

u1(m)

0.082mg稱量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度FA2004型萬(wàn)分之一天平稱量重復(fù)性偏差為0.050mg,即u2(m)0.050mg。稱量5.0000g過(guò)程引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u(m)

0.096mgu(m)u (m)2u(m)u (m)2212m3AgNOCl33T(C)=MC-×C(ANO)1.733C從IUPAC元素周期表中查得Cl-摩爾質(zhì)量M(Cl-)為35.453g/mol,擴(kuò)展不確定度為0.002,按矩形(均勻)3分布,k= ,則Cl-摩爾質(zhì)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:30.0023u[M(Cl)] 1.155103g/0.0023u[M(Cl)]M(Cl)AgN3

3.26105c(AgNO)

m(AgNO3)33 M(AgNO)V(AgNO)33稱量AgNO3質(zhì)量

m(AgNO3

引入的不確定度,由C.3.5.1和C.3.5.2中求得u[m(AgNO3)]0.096mg,m(AgNO3)8.4940g,則稱量AgNO3質(zhì)量引入的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:u[m(AgNO3]1.13105m(AgNO3)AgNO3摩爾質(zhì)量M(AgNO3)引入的不確定度。從IUPAC元素周期表中查得AgNO3組成元素的相對(duì)原3(均勻)分布,k=C.2。3

,求得各元素相對(duì)原

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