紫外、可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)定

高倩

摘 要：本文對(duì)紫外、可見(jiàn)分光光度計(jì)測(cè)量結(jié)果的不確定度進(jìn)行了評(píng)定，建立了數(shù)學(xué)模型，分別分析了A類評(píng)定分量和B類評(píng)定分量，最后合成了標(biāo)準(zhǔn)不確定度，并最后表述了結(jié)果報(bào)告。

關(guān)鍵詞：不確定度；測(cè)量方法；誤差；分量；波長(zhǎng)；透射比

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.08.041

1 測(cè)量過(guò)程簡(jiǎn)述

（1）依據(jù)：JJG178-2007 《紫外、可見(jiàn)、近紅外分光光度計(jì)》檢定規(guī)程。

（2）環(huán)境條件：溫度10 ℃～35 ℃，濕度：≤85 %RH，電源：電壓（220±22）V，頻率：（50±1）Hz；不應(yīng)受強(qiáng)光照射，無(wú)強(qiáng)磁場(chǎng)、電場(chǎng)干擾，無(wú)強(qiáng)氣流及腐蝕性氣體。

（3）測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)：氧化鈥濾光片、紫外光區(qū)透射比濾光片等。

（4）被測(cè)對(duì)象：紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)。

（5）測(cè)量方法：①使用透射比濾光片，在測(cè)量波長(zhǎng)點(diǎn)分別調(diào)整透射比為100%、0%，測(cè)量標(biāo)物的光度值，重復(fù)測(cè)量3次。②使用透射比濾光片，連續(xù)掃描3次，分別為吸光度峰值波長(zhǎng)。

（6）結(jié)果的使用：相同條件下的測(cè)量，一般可直接引用該不確定度結(jié)果。

2 數(shù)學(xué)模型

（1）波長(zhǎng)示值誤差 Δλ =- λS。

式中：Δλ---波長(zhǎng)準(zhǔn)確度 ---波長(zhǎng)測(cè)量平均值 λS ---波長(zhǎng)標(biāo)稱值（nm）。

（2）透射比示值誤差Δτ = - τS。

式中：Δτ---透射比準(zhǔn)確度 ---透射比測(cè)量平均值 τS ---透射比標(biāo)稱值（%）。

3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評(píng)定

3.1 波長(zhǎng)示值誤差的不確定度分量

（1）重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用A類方法評(píng)定。對(duì)1臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)用氧化鈥濾光片， 連續(xù)測(cè)量10次，得到：288.1，288.1，288.0，288.1，288.0，288.1，288.1，288.1，288.1，288.1（nm）。

由貝塞爾公式求得：

=0.042nm

實(shí)際測(cè)量時(shí)，連續(xù)重復(fù)測(cè)量3次，以3次測(cè)量算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，則重復(fù)性導(dǎo)致的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

= /=0.042/ =0.024nm

（2）氧化鈥濾光片標(biāo)稱值引入的不確定度，采用B類方法評(píng)定。

氧化鈥濾光片的定值不確定度U=0.6nm（k=2）， 則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為=a/k=0.6/2=0.3 nm 。

3.2 透射比示值誤差不確定度分量

（1） 輸入量τ平均引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用A類方法評(píng)定。

對(duì)1臺(tái)紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)，于313nm處對(duì)τ=10%的紫外區(qū)透射比濾光片，重復(fù)連續(xù)測(cè)量10次：10.6，10.7，10.6，10.7，10.6，10.6，10.5，

10.7，10.7， 10.7。

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差=0.070%，

實(shí)際測(cè)量時(shí)，連續(xù)重復(fù)測(cè)量3次，以3次測(cè)量算術(shù)平均值為測(cè)量結(jié)果，則重復(fù)性導(dǎo)致的的A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

= /=0.070%/ =0.040%

（2）標(biāo)稱值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，采用B類方法評(píng)定。

透射比濾光片的定值不確定度Ur=1.5%（k=2）， 則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

=a/k=1.5%×10%/2=0.075%

4 合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

4.1 靈敏系數(shù)

c1==1 c2==-1（波長(zhǎng)）

c1==1 c2==-1（透射比）

4.2 波長(zhǎng)標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

4.3 透射比標(biāo)準(zhǔn)不確定度一覽表

4.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

輸入量與、與均彼此獨(dú)立不相關(guān)，因此：

4.5 擴(kuò)展不確定度

U=k·uc 取 k=2

（1）波長(zhǎng) U = 2 ×0.301nm=0.602nm ≈0.6nm。

（2）透射比 U = 2 ×0.085%=0.17% ≈0.2% 。

5 報(bào)告與表述

紫外可見(jiàn)分光光度計(jì)檢定裝置的測(cè)量不確定度：

波長(zhǎng) U =0.6nm k=2

透射比 U =0.2% k=2