光電發射光譜法測定碳素鋼中磷含量的測量不確定度評定

范笑非

(煙臺英納法汽車天窗系統有限公司，山東 煙臺 264003)

一切測量結果都不可避免的具有不確定度，測量結果的可用性很大程度上取決于其不確定度的大小。測量不確定度是評定測量水平的指標, 是判定測量結果可靠程度的依據。不確定度愈小, 測量結果的質量愈高, 使用價值愈大,因而正確評定不確定度是測量過程的一個重要環節[1-2]。光電發射光譜法作為冶金行業主要的檢測方法, 其測量結果不確定度的評定顯得尤為重要。本文通過光電發射光譜法測定碳素鋼中磷(P)元素的含量,探討對測量結果的不確定度進行科學和合理評定和計算[3-4]。

1 不確定度來源分析識別

火花源直讀光譜儀測定碳素鋼中P元素含量的不確定度分量主要包括：

1.1 A類不確定度

(1)測量結果重復性引入的不確定度。

1.2 B類不確定度

(1)標準物質P含量定值引入的不確定度。

(2)標準物質校準儀器的測量變動性引入的不確定度。

(3)光譜儀顯示分辨力引入的不確定度。

2 不確定度分量評定

2.1 測量結果重復性引入的不確定度

重復測量的平均值的標準不確定度：

測量結果重復性的相對標準不確定度：

2.2 標準物質P含量定值引入的不確定度

定值相對標準不確定度：

2.3 標準物質校準儀器的測量變動性引入的不確定度

根據標準物質證書，P定值W(P)=0.028%，校準次數n=5，標準物質測量的標準偏差SR=0.00022%。

測量的標準不確定度為：

測量的相對標準不確定度：

2.4 儀器顯示分辨力引入的不確定度

測量儀器顯示的最小單位是0.0001(分辨力δ)，按均勻分布，其標準不確定度：

儀器顯示分辨力引入的相對不確定度：

3 合成不確定度評定

合成相對不確定度：

合成標準不確定度

4 擴展不確定度評定

取置信水平P=0.95，包含因子k=2

擴展不確定度：

U=k·uc=2×0.00035%=0.0007%

5 測量結果

碳素鋼樣品中P元素的含量為：

W(P)=(0.0245±0.0007)%，k=2

6 結論

本文對使用光電發射光譜儀測定碳素鋼中磷含量，對其進行測量不確度的分析評定，并計算了標準不確定度及擴展不確定度。通過對不確定度影響因素的分析、計算和評定，可以看出標準物質定值帶入的不確定度分量值較大。因此為確保檢驗數據的準確性，應在測量過程中盡量選用與被測樣品狀態相近的標準樣品，且選用的標準樣品應定值準確、組織均勻，確保測定結果的準確性。