测汞仪线性误差测量结果的不确定度评定

(四平市环境保护监测站，四平 136000)

测汞仪属原子光谱类测定汞浓度的专用仪器，根据其原理主要分冷原子吸收测汞仪和冷原子荧光测汞仪。广泛应用于水、大气、土壤、矿物、食品、化妆品和生物等样品中痕量汞元素的测定。

本文依据JJG548-2004《测汞仪》国家计量检定规程，以某型号的测汞仪为例，对测汞仪的线性误差测量结果的不确定度进行了评定。

1 测量依据

JJG 548-2004《测汞仪》国家计量检定规程。

2 环境条件

温度20±5℃，相对湿度<85%。

3 测量标准

汞单元素溶液标准物质

4 被测对象

测汞仪

5 测量过程

利用汞单元素溶液标准物质，建立一次拟合曲线，由拟合曲线求出相应点的浓度值与该点标准值之差，即为该点的线性误差。

6 测量模型

(1)

(2)

式中:Δ—线性误差，%；

x—3次测量响应值的平均值通过直线方程求得的测量值，ng；

xs—第i点标准浓度值，ng。

7 标准不确定度分量的来源及评定

7.1 测量重复性引入的标准不确定度urel(x)评定

在测汞仪的测量过程中，由于人员操作、仪器稳定性、载气流量变化、环境条件波动等诸多因素，测量重复性引入的标准不确定度urel(x)，根据JJG548-2004《测汞仪》国家计量检定规程中规定的仪器重复性的技术要求，荧光类相对标准偏差≤4%、吸收类相对标准偏差≤3%，重复测量3次，则测量重复性引入的标准不确定度urel(x)按公式(3)计算。

(3)

由此可以得出测量重复性引入的相对标准不确定度urel(x)，吸收类为1.8%，荧光类为2.4%。

7.2溶液稀释引入的标准不确定度u(xs)评定

由于评定线性误差的不确定度，u(xs)与汞标准物质本身的不确定度无关。应考虑汞标准物质稀释过程及加样过程所引入的不确定度。

移液管量取汞标准物质溶液的体积(V1)、容量瓶的体积(V2)、微量取液器的体积(或移液管的体积)(V3)以及温度变化是引入不确定度的分量。

温度系数(η)的不确定度是以20℃配制标准溶液，使用过程中温度变化10℃，所引起溶液浓度的最大变化不超过0.3%来估算的。

测量模型见公式(4)。

(4)

式中:xs—测量结果；

C—汞标准物质的浓度；

V1—移液管量取汞标准物质溶液的体积；

V2—容量瓶的体积；

V3—移液管量或微量取液器的体积；

η—温度系数。

溶液稀释引入的标准不确定度分量见表1和表2。

表1 吸收类不确定度 u(xs)的分量来源表

表2 荧光类不确定度 u(xs)的分量来源表

由于不确定度彼此独立，溶液稀释引入的合成标准不确定度urel(xs)为：

(5)

可以得出溶液稀释引入标准不确定度urel(xs)吸收类为0.6%，荧光类1.1%。

8 测汞仪线性误差测量结果合成标准不确定度

测汞仪线性误差测量结果合成标准不确定度分量见表3。

表3 测汞仪线性误差测量结果合成标准不确定度分量汇总表

测汞仪线性误差测量结果合成标准不确定度的计算

(6)

吸收类u(Δ)rel=1.9%

荧光型u(Δ)rel=2.7%

9 测汞仪线性误差扩展不确定度

吸收类:U(Δ)rel=3.8 %k=2；

荧光类:U(Δ)rel=5.4 %k=2。

10 结论

依据JJG548-2004《测汞仪》国家计量检定规程和JJF 1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》国家计量技术规范，对某型号测汞仪的线性误差测量结果进行了不确定度评定，吸收类测汞仪线性误差扩展不确定度为U(Δ)rel=3.8 %，k=2，荧光类测汞仪线性误差扩展不确定度为U(Δ)rel=5.4 %，k=2，其他型号的测汞仪线性误差扩展不确定度可参照本方法进行评定。