全血五元素分析仪测量结果不确定度 分析与评定

【摘要】 本文阐述了全血五元素分析仪线性误差测量结果的不确定度评定过程和方法，对不确定度来源进行分析，并最终给出测量结果的扩展不确定度。

【关键词】 全血五元素分析仪;线性误差;不确定度

【DOI编码】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.05.015

Analysis and Evaluation of Uncertainty of Measurement Results of Blood Five-Elemental Analyzer

WEI Wei

（Liaoning Institute of Measurement，Shenyang 110004，China）

Abstract： This paper describes the evaluation process and method of the uncertainty of the linear error measurement results of the blood five-elemental analyzer，analyzes the sources of the uncertainty，and finally gives the expanded uncertainty of the measurement results.

Key words： blood five-elemental analyzer;linear error;uncertainty

全血五元素分析仪是用来测定全血中微量元素的分析仪器，相对现有原子吸收分析技术，全血五元素分析仪可以同时分析全血中多种元素，具有省时、省力、省样品的优点，可以应用于生命科学、医学、药学和药理学等领域。

1 概述

1.1 测量依据

参照JJG 694-2009《原子吸收分光光度计》。

1.2 环境条件

温度10～35 ℃;湿度≤85%。

1.3 计量标准

全血中元素标准物质，标准物质证书号GBW（E）090033～GBW（E）090036。

1.4 校准对象

全血五元素分析仪。

1.5 测量方法

参照仪器使用说明书，按要求设定仪器参数，分别测量Cd标准溶液和Pb标准溶液，对曲线的每一点重复测量3次，取3次测量平均值，按线性回归法绘制标准曲线，计算曲线中间点的线性误差。

2 建立数学模型，列出不确定度传播律

2.1 数学模型

按照实验要求，选择全血中元素标准物质，Cd元素2.04 ?g/L、4.02 ?g/L、6.02 ?g/L、8.07 ?g/L标准溶液，测定仪器的线性误差，线性误差的数学模型为：

[Δxi=xi-xsixsi]

式中：[Δxi]为线性误差，%;[xi]为第i点按照线性方程计算出的测得浓度值，?g/L;[xsj]为第i点标准溶液的标准浓度，?g/L。

2.2 不确定度传播率

[u2c（Δxi）=c21u2（xi）+c22u2（xsi）]

2.3 计算灵敏系数

[c1=1xsi];[c2=-xix2si]

则有：[u2c（Δxi）=（1xsi）2u2（xi）+（-xix2si）2u2（xsi）]

3 标准不确定度评定

按照实验要求，测定全血中元素标准物质，数据见表2。

3.1 [u（xi）]分量

[xi]是根据线性回归方程计算得出的曲线中间点的浓度值，其不确定度[u（xi）]为：

[u（xi）=SRb1P+1n+xi-x2j=1nxsj-x2]

[SR=j=1nyi-a+bxsj2n-2]。

式中：a为曲线截距;b为曲线的斜率;P为测量每点的次数;n为测量校准溶液的次数;[x]为不同校准溶液的浓度平均值;j为代表获得校准曲线测量序号的附标;[yi-a+bxsj]為第i点的余差。

根据测量数据计算得出：[x]=5.04 ng/mL，SR=0.002456 ng/mL，则：

[uxi=SRb1P+1n+xi-x2j=1nxsj-x2]=0.086 ng/mL

3.2 [u（xsi）]分量

该原子吸收检定用标准物质的不确定度为U=0.46 ng/mL，k=2，则在6.02 ng/mL浓度下，标准溶液的标准不确定度为0.23 ng/mL。

4 合成标准不确定度

4.1 火焰法测铜合成标准不确定度

合成标准不确定度为：

[ucΔxi=（1xsi）2u2（xi）+（-xix2si）2u2（xsi）=1.1%]

4.2 合成标准不确定度

合成标准不确定度为：

[ucΔxi=（1xsi）2u2（xi）+（-xix2si）2u2（xsi）=1.3%]

5 扩展不确定度

5.1 火焰法测铜扩展不确定度

分量[u（xi）]和[u（xsi）]可视为正态分布，因此P=95%时，可取包含因子k=2，则：Urel=2.2%，k=2。

5.2 石墨炉法测镉扩展不确定度

分量[u（xi）]和[u（xsi）]可视为正态分布，因此P=95%时，可取包含因子k=2，则：Urel=2.6%，k=2。

6 常规测量

常规校准时，校准对象的仪器性能会与最佳测量仪器有所差异，校准不确定度也会有所不同，不确定度分量见下表。

6.1 火焰法测铜

合成标准不确定度为：

[ucΔxi=（1xsi）2u2（xi）+（-xix2si）2u2（xsi）=1.2%]

扩展不确定度为：分量[u（xi）]和[u（xsi）]可视为正态分布，因此P=95%时，可取包含因子k=2，则：Urel=2.4%，k=2。

6.2 石墨炉法测镉

合成标准不确定度为：

[ucΔxi=（1xsi）2u2（xi）+（-xix2si）2u2（xsi）=1.7%]

扩展不确定度为：分量[u（xi）]和[u（xsi）]可视为正态分布，因此P=95%时，可取包含因子k=2，则：Urel=3.4%，k=2。

7 不确定度报告

7.1 校准和测量能力（CMC）

校准使用的仪器是德国耶拿公司生产的ZEEnit 700原子吸收分光光度计，仪器性能优良，本次校准结果可以代表最佳测量能力。所以该项目的CMC为：Urel=2.2%，k=2（火焰法测铜）;Urel=2.6%，k=2（石墨炉法测镉）。

7.2 常规测量不确定度

常规测量中校准结果的不确定度为：Urel=2.4%，k=2（火焰法测铜）;Urel=3.4%，k=2（石墨炉法测镉）。

【参考文献】

[1] 荧光分光光度计：JJG 537-2006[S].

[2] 测量不确定度评定与表示：JJF 1059.1-2012[S].

【作者简介】

魏薇（1980-），女，硕士，研究方向为分析化学仪器的检定。