火焰光度计检测极限校准过程的数字建模及测量不确定度估计

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1、火焰光度计检测极限校准过程的数学建模及测量不确定度估计龙燕（东华计量测试研究院江西南昌330029）摘要：本文阐述了对火焰光度计检测极限校准过程进行数学建模的方法，并在此基础上对检测极限校准结果的测量不确定度进行估计，从而对火焰光度计检测限校准过程的工作质量进行评估。关键词：火焰光度计；检测极限；建模；测量不确定度；MathematicalmodelingtothecalibrationprocessofFlamephotometerdetectionlimitandthemeasurementuncertaintyestimationLONGYan（Donghua

2、InstituteOfMetrologyandTestingJiangxiNanchang330029）Abstract:ThispaperexpoundsonmathematicalmodelingmethodforthecalibrationprocessofFlamephotometerdetectionlimit,andonthisbasis,theauthorestimatedthemeasurementuncertaintyofthedetectionlimitcalibrationresults,andusingtoevaluatethecalibra

3、tionprocessquality.Keyword:Flamephotometer,detectionlimit,mathematicalmodeling,measurementuncertainty0引言火焰光度计⑴主要用于检测溶液中碱金属离子浓度，在医疗、农业、工业中有着广泛的应用。根据JJG630-2007《火焰光度计》检定规程，对火焰光度计进行校准时是以NaCl和KC1标准溶液为标准，通过火焰光度计对标准溶液的测量,通过数字模型计算得到其检测极限及斜率的值。由于检测极限是极小量，其校准结果的分散性难以用常规方法来进行分析，因此校准工作的质量很难进行评估。本

4、文通过对火焰光度计检测极限的数学建模分析，从而对检测极限的校准结果的测量不确定度进行估计，以评估校准过程各种影响因素对校准结果的综合影响。1数学模型建立⑵及分析推导火焰光度计检测极限可按下数学式计算：5（1）b式中：C］一火焰光度计检测极限，$—对浓度为0.004mmol/L钾和0.004mmol/L钠的混合液重复测量11次的实验标准偏差，b—火焰光度计灵敏度。为方便采用相对量来估计火焰光度计检测极限G的测量不确定度，对(1)式取对数，有：ln(CJ=ln3+ln($)+ln(b)(2)对(2)式求导，则有：=-+?(3)Clsb式(3)中，学的数学含义是Cl的微小

5、变化与Cl值的比值，其物理意义为Cl以相对量表示的火焰分光光度计检测极限C厶的测量不确定度。不考虑实验标准偏差$和灵敏度b的相关性，对式(3)取方差⑷，有U2(爭)=C2(s)*u2(乎)+C2(b)*u2(晋)⑷其中传播系数：CO)==1,C(Z?)=df/d^-=1o2检测极限校准结果的不确定度估计为应用上述数学模型对火焰光度计的检出极限校准结果的测量不确定度进行估计，以评估校准过程的技术能力和水平作者使用NaCl⑹和KC1标准溶液对某火焰光度计检测极限进行校准，其实际测量数据如下表1所示：表1火焰光度计检出极限校准实测数据度测最席0.010mmol/L0.02

6、0mmol/L0.040mmol/L0.060mmol/L0.080mmol/L0.100mmol/L0.200mmol/L截距斜率110.0090.0180.0370.0560.0740.0960.190-0.000900.95120.0090.0180.0370.0560.0740.094().188平均值0.0090.0180.0370.0560.0740.0950.189浓度值0.0100.0200.0400.0600.0790.1010.200线性0.0000.0000.0000.000-0.0010.0010.000度测量补、0.050mmol/L0.1

7、00mmol/L0.200mmol/L0.300mmol/L0.400mmol/L0.500mmol/L1.000mmol/L截距斜率110.0490.0990.1960.2920.3890.4880.986-0.00190.99【20.0490.0990.1960.2920.3890.4880.986平均值0.0490.0990.1960.2920.3890.4880.986浓度值0.0510.1020.2000.2970.3950.4950.998线性0.0010.002().000-0.003-0.005-0.005-0.002使用0.004mmol/L的