天津市地方計(jì)量技術(shù)規(guī)范
鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration Specification of Water Quality On-line
Analyzers of Cobalt
2025-01-01發(fā)布 2025-04-01實(shí)施
JJF(津)145-2025
發(fā)布
JJF(津) 145-2025
鈷水質(zhì)在線分析儀
校準(zhǔn)規(guī)范
Calibration Specification of Water Quality
On-line Analyzers of Cobalt
歸 口 單 位:天津市市場(chǎng)監(jiān)督管理委員會(huì)
主要起草單位:天津市武清區(qū)計(jì)量檢定所
天津國(guó)土資源和房屋職業(yè)學(xué)院
天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院
參加起草單位:天津市東麗區(qū)計(jì)量檢定所
本規(guī)范委托天津市武清區(qū)計(jì)量檢定所負(fù)責(zé)解釋
JJF(津)145-2025
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本規(guī)范主要起草人:
胡順杰(天津市武清區(qū)計(jì)量檢定所)
陳澤津(天津國(guó)土資源和房屋職業(yè)學(xué)院)
付 迪(天津市計(jì)量監(jiān)督檢測(cè)科學(xué)研究院)
參加起草人:
徐 超(天津市武清區(qū)計(jì)量檢定所)
劉曉菲(天津市東麗區(qū)計(jì)量檢定所)
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I
目 錄
引言 ...................................................................... (Ⅱ)
1 范圍 .................................................................... (1)
2 引用文件 ................................................................ (1)
3 概述 .................................................................... (1)
4 計(jì)量特性 ................................................................ (1)
5 校準(zhǔn)條件 ................................................................ (2)
5.1 環(huán)境條件 .............................................................. (2)
5.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備 .................................................... (2)
6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法 ...................................................... (3)
6.1 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備 ............................................................ (3)
6.2 示值誤差 .............................................................. (3)
6.3 重復(fù)性 ................................................................ (3)
6.4 穩(wěn)定性 ................................................................ (4)
7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá) ............................................................ (4)
8 復(fù)校時(shí)間間隔 ............................................................ (5)
附錄A 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制示例 ................................................... (6)
附錄B 鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)原始記錄(推薦) ............................... (7)
附錄C 鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式(推薦) ........................... (8)
附錄D 示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定示例 ..................................... (9)
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II
引 言
JJF 1059.1—2012《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》、JJF 1001—2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》、JJF 1071—2010《國(guó)家計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范編寫(xiě)規(guī)則》共同構(gòu)成支撐本規(guī)范制定工作的基礎(chǔ)性系列規(guī)范。
本規(guī)范計(jì)量特性和校準(zhǔn)方法的編寫(xiě)參考了JJF 1977-2022《水中揮發(fā)酚在線監(jiān)測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF 1875-2020《高錳酸鹽指數(shù)在線自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀校準(zhǔn)規(guī)范》、JJF 1565—2016《重金屬水質(zhì)在線分析儀》、HJ 550-2015《水質(zhì) 鈷的測(cè)定 5-氯-2-(吡啶偶氮)-1,3-二氨基苯分光光度法》、ISO 15839:2003《水質(zhì)在線分析儀及傳感器性能檢驗(yàn)方法》(Water quality on-line sensors/analyzing equipment for water specifications and performance tests)等相關(guān)技術(shù)文件。
本規(guī)范為首次發(fā)布。
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1
鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)規(guī)范
1 范圍
本規(guī)范適用于分光光度原理的鈷水質(zhì)在線分析儀的校準(zhǔn)。
2 引用文件
本規(guī)范引用了下列文件:
GB/T 6682-2008 分析實(shí)驗(yàn)室用水規(guī)格和試驗(yàn)方法
凡是注日期的引用文件,僅注日期的版本適用于本規(guī)范;凡是不注日期的引用文件,
其最近版本(包括所有的修改單)適用于本規(guī)范。
3 概述
鈷水質(zhì)在線分析儀(以下簡(jiǎn)稱“分析儀”)用于自動(dòng)測(cè)量水中鈷濃度,被廣泛應(yīng)用于
環(huán)保、化工、污水處理等領(lǐng)域。儀器的原理主要是分光光度法,水樣中的鈷離子與顯色劑
反應(yīng)生成穩(wěn)定化合物,根據(jù)朗伯-比爾定律,當(dāng)一束平行單色光通過(guò)含有吸光物質(zhì)的有色溶
液后,光的一部分被吸收,當(dāng)吸收層厚度不變時(shí),吸光度與吸光物質(zhì)的濃度成正比,從而
得到水樣中鈷含量。朗伯比爾定律的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:
0
lg lg
I
A T klc
I
? ? ? ? ?
式中:
A ——物質(zhì)的吸光度;
I ——透射光強(qiáng)度;
0 I ——入射光強(qiáng)度;
T ——物質(zhì)的透射比;
k ——物質(zhì)的吸光度系數(shù);
l ——被分析物質(zhì)的光程;
c ——物質(zhì)的濃度。
分析儀由進(jìn)樣系統(tǒng)、檢測(cè)系統(tǒng)及數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)等組成,如圖1 所示。
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2
圖1 分析儀結(jié)構(gòu)示意圖
1—光源 2—光準(zhǔn)直系統(tǒng) 3—樣品池
4 計(jì)量特性
分析儀的計(jì)量特性技術(shù)指標(biāo)見(jiàn)表1。
表1 分析儀的計(jì)量特性技術(shù)指標(biāo)
序號(hào)
計(jì)量特性
技術(shù)指標(biāo)
1
示值誤差
不超過(guò) ±10%
2
重復(fù)性
不大于3%
3
穩(wěn)定性
不超過(guò)5%
注:以上指標(biāo)不用于合格性判別,僅供參考。
5 校準(zhǔn)條件
5.1 環(huán)境條件
5.1.1 環(huán)境溫度:(15~35)℃。
5.1.2 相對(duì)濕度:≤85%。
5.1.3 供電電源:交流(220±22)V,(50±1)Hz。
5.1.4 分析儀工作環(huán)境無(wú)明顯機(jī)械振動(dòng),無(wú)電磁干擾,避免陽(yáng)光直射被校準(zhǔn)分析儀。
5.2 測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)及其他設(shè)備
5.2.1 鈷單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):經(jīng)國(guó)家計(jì)量行政部門批準(zhǔn)頒布的有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),相對(duì)擴(kuò)展不確定度不大于1%(k=2)。標(biāo)準(zhǔn)溶液配制示例見(jiàn)附錄A。
5.2.2 1mL單標(biāo)線吸量管:A級(jí)。
5.2.3 5mL分度吸量管:A級(jí)。
數(shù)據(jù)處理與傳輸系統(tǒng)
進(jìn)樣系統(tǒng)
檢測(cè)系統(tǒng)
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3
5.2.4 100mL 容量瓶:A 級(jí)。
6 校準(zhǔn)項(xiàng)目和校準(zhǔn)方法
6.1 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備
分析儀不應(yīng)有影響校準(zhǔn)結(jié)果的缺陷,分析儀各調(diào)節(jié)部件應(yīng)能正常工作,各緊固件無(wú)松
動(dòng)。分析儀通電后,應(yīng)能正常工作,顯示部分應(yīng)清晰完整。
分析儀預(yù)熱穩(wěn)定后,按照使用說(shuō)明書(shū)的要求對(duì)分析儀進(jìn)行校正,按預(yù)期用途選擇校準(zhǔn)
量程。
6.2 示值誤差
選用濃度約為校準(zhǔn)量程20%、50%、80%的標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別重復(fù)測(cè)量3 次,取算術(shù)平
均值作為分析儀的示值,按式(1)計(jì)算示值誤差。
s
r
s
100%
c c
c
c
?
? ? ?
(1)
式中:
r ?c ——分析儀示值誤差;
c ——3 次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值,mg/L;
s c ——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值,mg/L。
6.3 重復(fù)性
選用濃度約為校準(zhǔn)量程50%的標(biāo)準(zhǔn)溶液,重復(fù)測(cè)量6 次,重復(fù)性以單次測(cè)量的相對(duì)標(biāo)
準(zhǔn)偏差表示,按式(2)計(jì)算分析儀重復(fù)性。
2
1
r
( )
1
100%
1
n
i
i
c c
s
c n
?
?
? ? ?
?
?
(2)
式中:
r s ——分析儀重復(fù)性;
c ——6 次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值,mg/L;
i c ——第i 次測(cè)量值,mg/L;
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4
n——測(cè)量次數(shù),n ? 6。
6.4 穩(wěn)定性
選用濃度約為校準(zhǔn)量程80%的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量,記錄初始測(cè)量值,每間隔1h 測(cè)量1
次,記錄4 次測(cè)量值,按式(3)計(jì)算穩(wěn)定性。
0 max
0
M 100% i c c
c
?
? ?
(3)
式中:
M——分析儀穩(wěn)定性;
i c ——第i 次測(cè)量值,mg/L;
0 c ——初始測(cè)量值,mg/L。
7 校準(zhǔn)結(jié)果表達(dá)
校準(zhǔn)結(jié)果應(yīng)在校準(zhǔn)證書(shū)上反映。校準(zhǔn)證書(shū)應(yīng)至少包括以下信息:
a)標(biāo)題:“校準(zhǔn)證書(shū)”;
b)實(shí)驗(yàn)室名稱和地址;
c)進(jìn)行校準(zhǔn)的地點(diǎn)(如果與實(shí)驗(yàn)室的地址不同);
d)證書(shū)的唯一性標(biāo)識(shí)(如編號(hào)),頁(yè)碼及總頁(yè)數(shù)的標(biāo)識(shí);
e)客戶名稱和地址;
f)被校對(duì)象的描述和明確標(biāo)識(shí);
g)進(jìn)行校準(zhǔn)的日期,如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性和應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)說(shuō)明被校對(duì)象的接
收日期;
h)如果與校準(zhǔn)結(jié)果的有效性應(yīng)用有關(guān)時(shí),應(yīng)對(duì)被校樣品的抽樣程序進(jìn)行說(shuō)明;
i)校準(zhǔn)所依據(jù)的技術(shù)規(guī)范的標(biāo)識(shí),包括名稱及代號(hào);
j)本次校準(zhǔn)所用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的溯源性及有效性說(shuō)明;
k)校準(zhǔn)環(huán)境的描述;
l)校準(zhǔn)結(jié)果及其測(cè)量不確定度的說(shuō)明;
m)對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范的偏離的說(shuō)明;
n)校準(zhǔn)證書(shū)或校準(zhǔn)報(bào)告簽發(fā)人的簽名、職務(wù)或等效標(biāo)識(shí);
o)校準(zhǔn)結(jié)果僅對(duì)被校對(duì)象有效的聲明;
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p)未經(jīng)實(shí)驗(yàn)室書(shū)面批準(zhǔn),不得部分復(fù)制證書(shū)的聲明。
8 復(fù)校時(shí)間間隔
復(fù)校時(shí)間間隔的長(zhǎng)短由分析儀的使用情況、使用者、分析儀本身質(zhì)量等諸因素所決定,送校單位可根據(jù)使用情況自主決定復(fù)校時(shí)間間隔,建議不超過(guò)1年。如果對(duì)分析儀的測(cè)量數(shù)據(jù)有懷疑,或分析儀更換主要部件及維修后,應(yīng)對(duì)分析儀重新校準(zhǔn)。
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附錄A
標(biāo)準(zhǔn)溶液配制示例
A.1 實(shí)驗(yàn)用水
符合GB/T 6682 實(shí)驗(yàn)室二級(jí)以上用水。
A.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
GBW(E)080120 鈷單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),標(biāo)稱值100 mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確定度0.8%
(k=2)。
A.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
根據(jù)校準(zhǔn)所需標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度、用量及所用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的濃度,按式(A.1)配制標(biāo)準(zhǔn)溶
液。例如配制1 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液:量取1 mL 濃度為100 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),轉(zhuǎn)移至100 mL
容量瓶中,用實(shí)驗(yàn)用水稀釋至刻度。
1 1
s
2
c V
c
V
?
?
(A.1)
式中:
s c ——標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mg/L;
1 c ——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度,mg/L;
1 V ——分度吸量管取樣體積,mL;
2 V ——容量瓶體積,mL。
標(biāo)準(zhǔn)溶液需現(xiàn)配現(xiàn)用。
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附錄B
鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)原始記錄 (推薦)
委托單位: 證書(shū)編號(hào):
分析儀名稱: 分析儀型號(hào):
生產(chǎn)廠家: 出廠編號(hào):
校準(zhǔn)日期: 校準(zhǔn)地點(diǎn):
校準(zhǔn)環(huán)境溫度: 相對(duì)濕度:
校準(zhǔn)依據(jù):
校準(zhǔn)用計(jì)量器具及配套設(shè)備:
名 稱
出廠編號(hào) 出廠編號(hào)
測(cè)量范圍 測(cè)量范圍
不確定度 不確定度 /準(zhǔn)確度等級(jí) 準(zhǔn)確度等級(jí) 準(zhǔn)確度等級(jí) /最大允許誤差 最大允許誤差 最大允許誤差 最大允許誤差
有效期至 有效期至
B.1 校準(zhǔn)前準(zhǔn)備:?符合要求 ?不符合要求
B.2 校準(zhǔn)量程: mg/Lmg/L mg/L
B.3 示值誤差
標(biāo)準(zhǔn)值
(mg/Lmg/L mg/L)
分析儀測(cè)量值( 分析儀測(cè)量值( 分析儀測(cè)量值( mg/Lmg/L mg/L)
平均值
(mg/Lmg/L mg/L)
示值誤差 示值誤差
校準(zhǔn)結(jié)果的 校準(zhǔn)結(jié)果的 不確定度 不確定度
1
2
3
B.4 重復(fù)性
標(biāo)準(zhǔn)值
(mg/Lmg/L mg/L)
分析儀測(cè)量值( 分析儀測(cè)量值( 分析儀測(cè)量值( mg/Lmg/L mg/L)
平均值 (mg/Lmg/L mg/L)
重復(fù)性
1
2
3
4
5
6
B.5 穩(wěn)定性
測(cè)量次數(shù) 測(cè)量次數(shù)
1
2
3
4
測(cè)量值( 測(cè)量值( mg/Lmg/L mg/L)
穩(wěn)定性
校準(zhǔn)人員: 核驗(yàn)人員:
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附錄C
鈷水質(zhì)在線分析儀校準(zhǔn)證書(shū)內(nèi)頁(yè)格式(推薦)
證書(shū)編號(hào)×××× 證書(shū)編號(hào)×××× 證書(shū)編號(hào)×××× 證書(shū)編號(hào)×××× —×××× ××××
校準(zhǔn)結(jié)果 校準(zhǔn)結(jié)果
1. 示值誤差
標(biāo)準(zhǔn)值( 標(biāo)準(zhǔn)值( mg/Lmg/L mg/L)
測(cè)量值( 測(cè)量值( mg/Lmg/L mg/L)
示值誤差 示值誤差
校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度 校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度
2. 重復(fù)性:
3. 穩(wěn)定性:
以下空白
第×頁(yè) 共×頁(yè) 共×頁(yè)
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附錄D
示值誤差的測(cè)量不確定度評(píng)定示例
D.1 概述
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):GBW(E)080120 鈷單元素溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),標(biāo)稱值100 mg/L,相對(duì)擴(kuò)展不確
定度0.8%(k=2)。
被測(cè)對(duì)象:鈷水質(zhì)在線分析儀,校準(zhǔn)量程(0~5)mg/L。
測(cè)量方法:分析儀預(yù)熱穩(wěn)定后,調(diào)整至正常工作狀態(tài)。分別對(duì)濃度為1.0mg/L、2.5 mg/L、
4.0 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量。
D.2 測(cè)量模型
s
r
s
100%
?
? ? ?
c c
c
c (D.1)
式中:
?cr——分析儀示值誤差,%;
c ——3 次測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值,mg/L;
s c ——標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度值,mg/L。
根據(jù)測(cè)量模型,合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計(jì)算公式為:
1
2 2 2 2
c r 2 s u (?c ) ? m u (c) ?m u (c )
(D.2)
式中,靈敏系數(shù): r
1
s
c 1
m
c c
??
? ?
?
r
2 2
s s
c c
m
c c
??
? ? ?
?
D.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度
D.3.1 輸入量c的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(c)的評(píng)定
選用濃度為1.0mg/L、2.5 mg/L、4.0 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)量,連續(xù)測(cè)量10 次,測(cè)
量結(jié)果見(jiàn)表D.1,由式(D.3)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差。實(shí)際測(cè)量時(shí),在重復(fù)條件下連續(xù)測(cè)量3 次,
以3 次測(cè)量的算術(shù)平均值作為測(cè)量結(jié)果,因此由式(D.4)計(jì)算重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
u(c)。計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表D.2。
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10
表D.1 測(cè)量結(jié)果 單位:mg/L
標(biāo)準(zhǔn)值 測(cè)量值
1.0 1.06 1.07 1.09 1.06 1.11 1.08 1.08 1.04 1.09 1.05
2.5 2.68 2.66 2.65 2.71 2.67 2.68 2.72 2.75 2.71 2.69
4.0 4.08 4.12 4.13 4.13 4.15 4.09 4.11 4.09 4.11 4.16
1
( )
1
2
?
?
?
??
n
c c
s
n
i
i
(D.3)
3
( )
s
u c ? (D.4)
式中:
s ——標(biāo)準(zhǔn)偏差,mg/L;
c ——測(cè)量結(jié)果的算術(shù)平均值,mg/L;
i c ——第i 次測(cè)量值,mg/L;
n ——測(cè)量次數(shù), n =10。
表D.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算結(jié)果
D.3.2 輸入量s c 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度s u(c )的評(píng)定
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)引入的不確定度: 1
100mg/L 0.8%
( ) 0.4mg/L
2
u c
?
? ?
用1.0 mL 單標(biāo)線吸量管吸取1.0mL 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、用5mL分度吸量管分別吸取2.5 mL、4.0
mL 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),分別轉(zhuǎn)移到3 個(gè)100 mL 容量瓶中,并用純水稀釋至刻度,得到濃度為1.0
mg/L、2.5 mg/L、4.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。溶液稀釋過(guò)程數(shù)學(xué)模型:
標(biāo)準(zhǔn)值
s c /(mg/L) 測(cè)量平均值c /(mg/L) 標(biāo)準(zhǔn)偏差s /(mg/L) 不確定u(c) /(mg/L)
1.0 1.07 0.0211 0.0122
2.5 2.69 0.0305 0.0176
4.0 4.12 0.0263 0.0152
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11
1 1
s
2
c V
c
V
?
?
(D.5)
式中:
s c ——標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度,mg/L;
1 c ——標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)濃度,mg/L;
1 V ——吸量管取樣體積,mL;
2 V ——容量瓶體積,mL。
A 級(jí)1mL 單標(biāo)線吸量管允許誤差為±0.007 mL,A 級(jí)5 mL 流出式分度吸量管允許誤差
為±0.025 mL,A 級(jí)100 mL 容量瓶的容量允許誤差為±0.10 mL。假設(shè)其服從均勻分布,所
以A 級(jí)1mL 單標(biāo)線吸量管取樣體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量: 1
0.007 mL
( ) 0.00404mL
3
u V ? ? ;A
級(jí)5 mL 流出式分度吸量管取樣體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量: 1
0.025 mL
( ) 0.0144mL
3
u V ? ? ;
A 級(jí)100 mL 容量瓶取樣體積標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量: 2
0.1mL
( ) 0.0577mL
3
u V ? ? 。
在標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制過(guò)程中,實(shí)驗(yàn)室溫度波動(dòng)較小,因此,由溶液體積變化引入的不確
定度可忽略。根據(jù)稀釋過(guò)程的數(shù)學(xué)模型,由式(D.6)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值的不確定度,計(jì)
算結(jié)果見(jiàn)表D.3。
2 2 2
1 2 1 2 1 1 2
s 1 1 2 2
2 2 2
( ) ( ) ( ) ( )
V c c V
u c u c u V u V
V V V
? ? ? ? ? ? ?
? ? ? ? ? ? ? ?? ?
? ? ? ? ? ?
(D.6)
表D.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度值不確定度
標(biāo)準(zhǔn)值s c /(mg/L) 不確定度( ) s u c /(mg/L)
1.0 0.006
2.5 0.018
4.0 0.022
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D.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度
合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表D.4。
表D.4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度及擴(kuò)展不確定度
標(biāo)準(zhǔn)值
s c /(mg/L) 1.0 2.5 4.0
靈敏系數(shù)
1 m /(L/mg) 1.0 0.4 0.25
靈敏系數(shù)2 m /(L/mg) -1.07 -0.4304 -0.2575
示值誤差合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度uc (?cr ) 1.4% 1.1% 0.7%
示值誤差擴(kuò)展不確定度U(k ? 2) 2.8% 2.2% 1.4%
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