發(fā)射光譜儀標準技術(shù)報告

1、計量標準技術(shù)報告 計 量 標 準 名 稱 發(fā)射光譜儀檢定裝置 計 量 標 準 負 責 人 建 標 單 位 名稱(公章) 填 寫 日 期 說 明 1. 申請建立計量標準應填寫計量標準技術(shù)報告。計量標準考核合格后由申請單位存檔。 2.計量標準技術(shù)報告由計量標準負責人填寫。 3.計量標準技術(shù)報告用計算機打印或墨水筆填寫，要求字跡工整清晰。目 錄一、建立計量標準的目的-（1） 二、計量標準的工作原理及組成-（1）三、計量標準器及主要配套設備-（2）四、計量標準的主要技術(shù)指標-（3）五、環(huán)境條件- （3）六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖-（4）七、計量標準的重復性試驗-（5）八、計量標準的穩(wěn)定性考核-（

2、6）九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定- -（7）十、檢定或校準結(jié)果的驗證-(10)十一、結(jié)論-(12)十二、附加說明-（13）一、建立計量標準的目的發(fā)射光譜儀分為三種類型，其中第一類ICP光譜儀在地質(zhì)、冶金、機械、化工、農(nóng)業(yè)、食品、輕工、生物醫(yī)藥、環(huán)境保護、材料科學等各個領域被廣泛的應用，是化學分析過程中的重要設備，ICP主要適用于各種原料、中間產(chǎn)品、出廠產(chǎn)品中的各種中低含量和微量元素。第二類直讀光譜儀廣泛應用于鑄造，鋼鐵，金屬回收和冶煉以及軍工、航天航空、電力、化工、高等院校和商檢，質(zhì)檢等單位。第三類攝譜儀廣泛地應用于教學、地質(zhì)、冶金、機械、石油化工等部門作光譜定量和定性分析。隨著人民生

3、活質(zhì)量的日益提高，發(fā)射光譜儀的應用范圍逐步擴大，因而建立該項計量標準對保證該類儀器量值溯源準確性及有效性提供了強有力的技術(shù)保證。二、計量標準的工作原理及組成該套計量標準由ICP光譜儀檢定用溶液標準物質(zhì)、純銅光譜分析用標準物質(zhì)、純鐵光譜分析用標準物質(zhì)、低合金鋼光譜分析用系列標準物質(zhì)、鋁合金成分析標準、不銹鋼光譜分析標準物質(zhì)、系列普通黃銅控制樣品等計量標準器組成，并按照JJG 768-2005發(fā)射光譜儀的規(guī)定進行檢定。其工作原理如下：一、ICP光譜儀：1、 吸噴5mg/L含錳標準溶液，對儀器最小光譜寬帶進行檢定。2、 使用空白及工作曲線系列標準溶液進行光譜強度測定（其中對空白溶液進行連續(xù)10次測定

4、），求出儀器各元素檢出限。3、 使用工作曲線系列標準溶液中間點進行連續(xù)10次測定，求出測定值的相對標準偏差，作為儀器重復性。4、 使用工作曲線系列標準溶液中間點，不少于2h內(nèi)，間隔15min以上，進行連續(xù)6次測定，求出測定值的相對標準偏差，作為儀器穩(wěn)定性。二、直讀光譜儀：1、連續(xù)激發(fā)10次純鐵（空白）光譜分析標準物質(zhì)，求出儀器各元素檢出限。2、連續(xù)激發(fā)10次某個低合金鋼光譜分析標準物質(zhì)的元素，讀取儀器測量值，求出測定值的相對標準偏差，作為儀器重復性。3、不少于2h內(nèi)，間隔15min以上，連續(xù)激發(fā)6次某個低合金鋼光譜分析標準物質(zhì)的元素，讀取儀器測量值，求出測定值的相對標準偏差，作為儀器穩(wěn)定性。三

5、、計量標準器及主要配套設備 計 量 標 準 器 名 稱型 號測量范圍不確定度或準確度等級或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準機構(gòu)檢定周期或復校間隔計量標準器ICP光譜儀檢定用溶液標準物質(zhì)-（0.005.00）g/mL二級計量科學研究院/13071計量科學研究院2年純銅光譜分析用標準物質(zhì)純銅T2銅含量：99.98%二級濟南眾標科技有限公司/ZBY911911a濟南眾標科技有限公司10年純鐵光譜分析用標準物質(zhì)純鐵-U=（0.000030.001）%（k=2）鋼鐵研究總院分析測試研究所/ YSB S 11078d-2012(21B)鋼鐵研究總院分析測試研究所15年低合金鋼光譜分析用系列標準物質(zhì)G

6、SB H40-U=（0.00040.01）%（k=2）大冶鋼廠鋼研所/ 072-94大冶鋼廠鋼研所5年鋁合金成分析標準6063-一級- /15-10年不銹鋼光譜分析標準物質(zhì)-一級冶金工業(yè)部鋼鐵研究總/ 01659-01665冶金工業(yè)部鋼鐵研究總15年系列普通黃銅控制樣品-U=（0.0020.09）%(k=2)洛陽銅加工集團有限公司/ H62 H68 H90洛陽銅加工集團有限公司15年主要配 套設 備兆歐表ZC25B-3(0500)M10級 上海第六電表廠/4-0464本中心1年四、計量標準的主要技術(shù)指標 標準物質(zhì)測量范圍不確定度ICP光譜儀檢定用溶液標準物質(zhì)（0.005.00）g/mL二級純銅

7、光譜分析用標準物質(zhì)銅含量：99.98%二級純鐵光譜分析用標準物質(zhì)-u=（0.000030.001）%低合金鋼光譜分析用系列標準物質(zhì)-u=（0.00040.01）%鋁合金成分析標準-一級不銹鋼光譜分析標準物質(zhì)-一級系列普通黃銅控制樣品-U=（0.0020.09）%(k=2)五、環(huán)境條件序號項 目要 求實際情況結(jié)論1溫 度（1530）（1530）符合要求2濕 度80%80%符合要求34567六、計量標準的量值溯源和傳遞框圖上級 光譜分析用標準物質(zhì)檢定裝置ICP光譜儀檢定用溶液標準物質(zhì)檢定裝置計量標直接測量法直接測量法系列普通黃銅控制樣品測量范圍：-不確定度：U=（0.0020.09）%(k=2)低

8、合金鋼光譜分析用系列標準物質(zhì)測量范圍：-不確定度：u=（0.00040.01）%鋁合金成分析標準物質(zhì)測量范圍：-準確度等級：二級不銹鋼光譜分析標準物質(zhì)測量范圍：-準確度等級：二級本純銅光譜分析用標準物質(zhì)測量范圍：-準確度等級：二級純鐵光譜分析用標準物質(zhì)測量范圍：-不確定度u=（0.000030.001）%中 ICP光譜儀檢定用溶液標準物質(zhì)測量范圍：（0.005.00）g/mL準確度等級：二級心直接測量法直接測量法電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測量范圍：Zn、Ni、Mn、Cr、Cu、Ba級別：A級/B級直讀光譜儀測量范圍：C、Si 、Mn、Cr、Ni、V等多種元素級別：A級/B級工作計量器具七、計量

9、標準的重復性試驗1、為考察本套計量標準的測量重復性，按照發(fā)射光譜儀計量檢定規(guī)程，用檢定規(guī)程附錄A表A.2中2”標準溶液，在一臺穩(wěn)定的電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀上連續(xù)測量十次，讀取儀器光譜強度，得如下數(shù)據(jù)：元素ZnNiMnCrCuBa測量值（mg/L）1.9891.9841.0022.0030.97141.0161.9571.9570.98551.9740.95101.0031.9641.9660.98581.9840.95201.0021.9761.9750.99931.9900.97271.0151.9821.9770.99351.9960.96551.0121.9831.9780.9914

10、1.9970.95781.0081.9771.9750.99261.9940.96551.0131.9621.9620.99181.9850.96631.0101.9801.9761.00021.9950.97781.0181.9931.9901.0002.0060.97771.020平均值（mg/L）1.9761.9740.9941.99240.96581.0117重復性(%)0.60.50.60.51.00.6儀器的測量重復性技術(shù)要求為£1.5%，符合要求。2、直讀光譜儀在儀器正常工作條件下，連續(xù)激發(fā)10次某個低合金鋼光譜分析標準物質(zhì)的C元素，讀取儀器測量值，得如下數(shù)據(jù)：元素面積

11、（%）平均值（%）重復性(%)C0.2330.2350.2360.2310.2350.2330.90.2340.2320.2300.2300.232儀器的測量重復性技術(shù)要求為£2.0%，符合要求。八、計量標準的穩(wěn)定性考核該套計量標準所采用的標準物質(zhì)均經(jīng)過一年以上穩(wěn)定性監(jiān)測以保證其量值的準確性，故不必進行穩(wěn)定性考核。九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定發(fā)射光譜儀檢出限測量結(jié)果不確定度分析一、ICP發(fā)射光譜儀檢出限測量結(jié)果不確定度分析1概述1.1測量依據(jù)：JJG768-2005發(fā)射光譜儀檢定規(guī)程1.2環(huán)境條件：溫度(20±5)；濕度60 %RH1.3測量標準：ICP發(fā)射光譜儀檢

12、定用溶液標準物質(zhì)(Cr 、Cu 、Ni 、Mn 、Ba 、Zn 混標)相對標準不確定度Urel =3 %，k =2。1.4被測對象：ICP 發(fā)射光譜儀。1.5檢定方法：將儀器各參數(shù)調(diào)至最佳工作狀態(tài)，吸噴系列標準溶液BW2026，制作工作曲線，連續(xù)10 次測量空白溶液，以10 次空白值標準偏差3 倍對應得濃度為檢出限。2數(shù)學模型 （g/mL）式中 ：檢出限 s 10次空白溶液測量的標準偏差 b標準曲線斜率(通過計算得到)方差和靈敏系數(shù) 3元素檢出限測量結(jié)果的不確定度分析(以Zn元素為例) 3.1 表1 ICP光譜儀測Zn的檢出限0.001.002.005.0051.80956.51837.954

13、601.8049.12、48.55、50.65、49.44、50.33、49.82、49.50、49.98、49.78、49.68回歸直線方程檢出限 九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定表2 Zn的回歸曲線數(shù)據(jù)序號1234平均值0.001.002.005.002.00-2.00-1.000.003.0051.8956.51837.954601.801862.012541.2553951.63391862.01254593.148210.54464.8661-24.06258.65183.2標準不確定度各分量的評定3.2.1空白溶液測量列單次測量值的標準偏差不確定度靈敏系數(shù)：3.2.2儀器測量靈

14、敏度的標準不確定度 擬合曲線方程上的斜率系數(shù)b 代表著儀器測量靈敏度，測量靈敏度引入的不確定度主要由擬合曲線方程上的斜率標準不確定度、溶液標準物質(zhì)定值標準不確定度兩部分組成。3.2.2.1擬合曲線方程斜率標準不確定度3.2.2.2 檢定用溶液標準物質(zhì)定值標準不確定度 BW2026 證書上給出標準物質(zhì)定值的相對擴展不確定度為，k =2 ，則因為、各自獨立，所以儀器測量靈敏度合成的標準不確定度靈敏系數(shù)：九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定表3 標準不確定度分量匯總表標準不確定度分量標準不確定度分量標準不確定度空白測量列單次測量值引起0.179儀器測量靈敏度引起9.10回歸系數(shù)b 引起0.09421

15、-檢定用標準溶液質(zhì)量濃度引起9.10-4合成標準不確定度5擴展不確定度的計算ICP法測量鋅的檢出限，測量結(jié)果的擴展不確定度取包含因子k =2，則6ICP 光譜儀鋅、鎳、鉻、錳、銅、鋇元素檢出限測量結(jié)果的不確定度分析結(jié)果列于表4表4元素ZnNi CrMn CuBa 測量結(jié)果不確定度g/mL0.00120.0040.00280.00080.00280.0004九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定二、直讀光譜儀檢出限測量結(jié)果不確定度分析1概述1.1測量依據(jù)：JJG768-2005發(fā)射光譜儀檢定規(guī)程1.2環(huán)境條件：溫度(20±5)；濕度60 %RH1.3測量標準：純鐵標準物質(zhì)，相對標準不確定

16、度Urel =3 %，k =2。1.4被測對象：直讀光譜儀。1.5檢定方法：用純鐵激發(fā)儀器10次得到不同元素的空白值，計算10次空白值的標準偏差，若儀器能直接給出空白的含量值得標準偏差，則檢出限用三倍空白值的標準偏差表示，計算公式為2數(shù)學模型 （g/mL）式中 ：檢出限 s 10次空白溶液測量的標準偏差 方差和靈敏系數(shù) 3元素檢出限測量結(jié)果的不確定度分析(以C元素為例) 3.1測量結(jié)果的數(shù)據(jù)處理見表1（%）0.0018、0.0017、0.0019、0.0019、0.0019、0.0019、0.0019、0.0018、0.0018、0.0017（%）檢出限3.2標準不確定度各分量的評定 不確定度

17、主要來源兩方面：一是A類不確定度，測量不重復性，其來源是由于儀器的系統(tǒng)誤差、樣品的均勻性及其物理結(jié)構(gòu)差異；二是B類不確定度，其主要來源是標樣定植的不確定度。3.2.1由儀器測量的重復性給出的的不確定度分量3.2.2標樣定植的不確定度 由標準證書查得，C元素的標準偏差為0.0003%，九、檢定或校準結(jié)果的測量不確定度評定4合成標準不確定度5擴展不確定度U 的計算測量C元素的檢出限，測量結(jié)果的擴展不確定度取包含因子k =2，則6直讀光譜儀測C、Si、Mn、Cr、Ni、V元素檢出限測量結(jié)果的不確定度分析結(jié)果見表2表2 元素CSiMnCrNiV測量結(jié)果擴展不確定度（%）0.00200.00200.00120.00120.00200.0004十、檢定或校準結(jié)果驗證 分別用兩套同等級的計量標準裝置（*所和本中心檢定裝置）對同一臺ICP發(fā)射光譜儀Zn離子檢出限進行測量，設檢出限分別為y1、y2，其測量