寶石相對密度測量不確定度評定

楊云

摘 要：依據(jù)GB/T 16553—2010和JJF 1059.1—2012對結果的不確定度進行了評定與表示，根據(jù)標準的要求和以往的工作經(jīng)驗，尋找了影響測量不確定的因素，對分量進行了分析并進行了合成。

關鍵詞：寶石；相對密度；不確定度；合成標準

中圖分類號：TS933.21 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.127

密度的測定十分復雜，因相對密度值與密度值十分接近，二者的換算系數(shù)僅為1.000 1. 在寶石學中，通常把測定的相對密度值作為密度的近似值。寶石的相對密度是指在4 ℃及1個標準大氣壓的條件下，單位體積的寶石質量與同體積水的質量的比值，沒有單位。在實際工作中，大部分實驗室未對寶石做相對密度不確定度的評定工作，在以往測試過程當中，對于測試的結果一般只涉及到誤差、實驗室內(nèi)的允許差等概念。近年來，這項工作逐漸與國際接軌，測試結果的不確定度在合格判定中的應用越來越廣泛，2016年新發(fā)布的《檢驗檢測機構資質認定評審準則及釋義》中4.5.15提到了，鼓勵檢驗檢測機構在測試出現(xiàn)臨界值、進行內(nèi)部質量控制或客戶有要求時采用測量不確定度方法。

1 試驗部分

1.1 儀器設備

儀器設備主要有BSA224S-CW電子天平、靜水稱重器和溫度計。

1.2 樣品及測量

樣品為編號為ZB01的水晶，該樣品分別于2015-11-20和2015-11-28多次重復性測量，取得數(shù)據(jù)12組，如表1所示。

2 測試結果的不確定度評定

2.1 數(shù)學模型

樣品的密度（ρ）可用樣品在空氣中的質量（m1）和在液體介質中的質量（m2）根據(jù)公式計算得出：

式（1）中：ρ為樣品在室溫時的密度，g/cm3；m1為樣品在空氣中的質量，g；m2為樣品在液體介質中的質量，g；ρ水為液體介質在不同溫度下的密度，g/cm3。

2.2 測試結果的不確定度評定

2.2.1 電子天平的標準不確定度的評定

BSA224S-CW電子天平檢定證書表明，儀器和示值誤差的測量擴展不確定度V85=0.3 mg-0.1 mg，Veef=30，按B類不確定度評定（查JJF 1059.1—2012附錄A，kp=2.06）。

2.2.2 測量人員讀數(shù)時引入的不確定度uc2

2.2.3 檢驗結果的重復性引入的測量不確定度uc4

2.2.4 合成標準不確定度uc

相對合成標準不確定度為：

將相關數(shù)據(jù)代入得uc.rel= =0.35%.

合成標準不確定度uc=2.643×0.35%=0.009.

2.2.5 擴展不確定度U

選擇包含因子k=2（正態(tài)分布，置信水準p=95.45%），則靜水稱重測量擴展不確定度為U=2×uc=2×0.009=0.018.

編號為ZB01的水晶測量結果為 =2.643±0.018.

3 不確定度的意義

本文通過對相對密度測量誤差的不確定度的評定，使實驗室了解了測試結果正確性的可疑程度，滿足內(nèi)部質量控制的要求。

參考文獻

[1]全國法制計量管理計量技術委員會.JJF 1059.1—2012 測量不確定度評定與表示[S].北京：中國標準出版社，2013.

[2]倪曉麗.化學分析中不確定度的評語指南[M].北京：中國計量出版社，2008.

[3]上海市計量測試技術研究院.常用測量不確定度評定方法及應用實例[M].北京：中國計量出版社，2001.

[4]中國國家標準化管理委員會.GB/T 16553—2010 珠寶玉石鑒定[S].北京：中國標準出版社，2010.

〔編輯：王霞〕