不确定移液器容量测量的不确定度分析作业指导书

1. 目的

本作业指导书的目的是对移液器容量测量的不确定度进行分析,找出影响不确定度的因素,对不确定度进行评估,如实反应测量的置信度和准确性。

.适用范围

该不确定度分析适用于移液器容量测量。

  职责

3. 1检测人员负责按操作规程操作仪器,确保测量过程中仪器正常运转,消除各种可能影响试验结果的意外因素,了解影响不确定度的因素,掌握不确定度的计算方法。

3. 2复核人员应了解操作规程,负责检查原始记录及不确定度的计算方法。

 . 3实验室负责人审核检测结果和不确定度分析结果。

 、不确定度分析

4. 1测量方法简述

按ZDC/I 40  《可调式移液器自校准方法》移液器的测量范围为10100μ,取 00μL处进行不确定度分析。通过电子天平称出被测移液器内蒸馏水的质量乘以测量温度下的修正值(k)  即得到20℃时移液器的实际容量 μL。

4. 2数学模式

V20

式中 V20—标准温度2℃时移液器的实际容量, μL;

m —移液器排出的蒸馏水表观质量,mg;k —检定时蒸馏水温度所对应的修正值,cm3/g。

5、 输入量标准不确定度分量的评定

5 1输入量m的标准不确定度u m的评定

 (m)由两个分项组成,即电子天平引起的标准不确定度u(1)和移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度u(m2 ) 。

 . 1. 1电子天平引起的标准不确定度u(m1)的评定

300μL移液器采用1 g/. 1电子天平,引起的标准不确定度u(m1)可根据电子天平最大允许误差,用B类方法评定。该电子天平在20时最大允许误差为0. 1g,属均匀分布,取包含因子k= 3 故 m1)为u(m估算。

5. 1 2移液器内蒸馏水质量测量重复性引起的标准不确定度u(2 )的评定。本实验在水温 0. 0℃时,用12g/0. 1mg电子天平称量被测移液器内蒸馏水的质量,连续10次得到的测量列为0.  83g, 0. 2  8 g, 0. 297  g . 2986  , 0. 2984 g . 29 1 , 0. 2976 g 0.   79 g, . 2 78 g, 0. 29    。 则有

质量的平均值为m

单次测量的实验标准差s=

选取同支移液器,在 00μL处,在不同时间分3组进行重复性条件下的10次连续测量。

第一组  2 83g, 0.   84 g, .   79 g, 0. 2986 g, 0. 29  ,  298  g, 0. 2976 g 0.  979 , 0. 2978 g, 0 2987 。第二组 .  992 , 0. 2996 g, 0. 2  1 g, 0.  000 g, 0. 2994, 0.  9 5 , 0. 2998 g, 0. 29 4 , 0. 29 7 g, 0  99 g。第三组0. 2 86   0. 2   g, 0. 2 93 g, 0 2990 g, .  94 g, 0 29  7 g, 0. 29  9 g, 0. 2993 , 0.  993 g。

对每组分别按上述方法计算,所得的各组单次测量实验标准差如表1所示。

表1 3组计算结果

则合并样品标准差sp为

s

在实际中,对移液器容量通常连续测量6次 以其算术平均值作为测量结果,则可得到

u(m2)s(m2)s

5.  . 3输入量m的标准不确定度u(m的计算

考虑到u(m1)和u(2 的独立性u()= uu m)的自由度为vmvm1 vm2 50 27

5. 输入量的标准不确定度u(k)的评定uk)由两个标准不确定度分项组成,即温度变化引起的密度引起的标准不确定度。空气密度变化和水密度变化在移液器校准装置上已经修正,所以这里只考虑温度变化引起的部分可采用类方法进行评定,引起温度变化主要有两个因素:

⑴在测量中温度计本身会存在± . 1℃的变差。

⑵由于实验室温度分布不均匀会造成被测水温变化,其大小与被测移液器容量的大小有关。对 00μ来说会引起±0. 1℃的变化。

考虑到这两个因素的独立性,合并变化为± .  4℃其半宽度为

0.  ℃,服从均匀分布,取包含因子k= 3 。又根据公式

)

当温度相差0.  4℃时,对k  t)值会带进 00  6c3/g的变化则其标准不确定度u k)为u k =

估算。

6、 合成标准不确定度评定

6. ⒈灵敏系数

数学模型:V20 m〃 k

灵敏系数:c

 标准不确定度汇总表见表2 

表2 标准不确定度汇总表

注: t=20℃ k   04087 m3/g,=0. 19  0  。

6  合成标准不确定度的计算

输入量m与彼此独立,所以合成标准不确定可按下式得到uuμ

6. 4合成标准不确定度的有效自由度

合成标准不确定度的有效自由度veff为

7、扩展不确定度的评定

取置信概率p=9 %,按有效自由度数值,查t分布表得到p值:kp=t95 ( 4 =. 03

扩展不确定度U95=t 95(34)uC(V20)

=2 03× 0. 15μL

0.  04μL

8、 测量不确定度的报告与表示

30 μ移液器容量测量结果的扩展不确定度为