全血五元素分析儀測量結果不確定度 分析與評定

【摘要】 本文闡述了全血五元素分析儀線性誤差測量結果的不確定度評定過程和方法，對不確定度來源進行分析，并最終給出測量結果的擴展不確定度。

【關鍵詞】 全血五元素分析儀;線性誤差;不確定度

【DOI編碼】 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

全血五元素分析儀是用來測定全血中微量元素的分析儀器，相對現有原子吸收分析技術，全血五元素分析儀可以同時分析全血中多種元素，具有省時、省力、省樣品的優點，可以應用于生命科學、醫學、藥學和藥理學等領域。

1 概述

1.1 測量依據

參照JJG 694-2009《原子吸收分光光度計》。

1.2 環境條件

溫度10～35 ℃;濕度≤85%。

1.3 計量標準

全血中元素標準物質，標準物質證書號GBW（E）090033～GBW（E）090036。

1.4 校準對象

全血五元素分析儀。

1.5 測量方法

參照儀器使用說明書，按要求設定儀器參數，分別測量Cd標準溶液和Pb標準溶液，對曲線的每一點重復測量3次，取3次測量平均值，按線性回歸法繪制標準曲線，計算曲線中間點的線性誤差。

2 建立數學模型，列出不確定度傳播律

2.1 數學模型

按照實驗要求，選擇全血中元素標準物質，Cd元素2.04 ?g/L、4.02 ?g/L、6.02 ?g/L、8.07 ?g/L標準溶液，測定儀器的線性誤差，線性誤差的數學模型為：

[Δxi=xi-xsixsi]

式中：[Δxi]為線性誤差，%;[xi]為第i點按照線性方程計算出的測得濃度值，?g/L;[xsj]為第i點標準溶液的標準濃度，?g/L。

2.2 不確定度傳播率

[u2c（Δxi）=c21u2（xi）+c22u2（xsi）]

2.3 計算靈敏系數

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

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

3 標準不確定度評定

按照實驗要求，測定全血中元素標準物質，數據見表2。

3.1 [u（xi）]分量

[xi]是根據線性回歸方程計算得出的曲線中間點的濃度值，其不確定度[u（xi）]為：

[u（xi）=SRb1P+1n+xi-x2j=1nxsj-x2]

[SR=j=1nyi-a+bxsj2n-2]。

式中：a為曲線截距;b為曲線的斜率;P為測量每點的次數;n為測量校準溶液的次數;[x]為不同校準溶液的濃度平均值;j為代表獲得校準曲線測量序號的附標;[yi-a+bxsj]為第i點的余差。

根據測量數據計算得出：[x]=5.04 ng/mL，SR=0.002456 ng/mL，則：

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

3.2 [u（xsi）]分量

該原子吸收檢定用標準物質的不確定度為U=0.46 ng/mL，k=2，則在6.02 ng/mL濃度下，標準溶液的標準不確定度為0.23 ng/mL。

4 合成標準不確定度

4.1 火焰法測銅合成標準不確定度

合成標準不確定度為：

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

4.2 合成標準不確定度

合成標準不確定度為：

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

5 擴展不確定度

5.1 火焰法測銅擴展不確定度

分量[u（xi）]和[u（xsi）]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=2.2%，k=2。

5.2 石墨爐法測鎘擴展不確定度

分量[u（xi）]和[u（xsi）]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=2.6%，k=2。

6 常規測量

常規校準時，校準對象的儀器性能會與最佳測量儀器有所差異，校準不確定度也會有所不同，不確定度分量見下表。

6.1 火焰法測銅

合成標準不確定度為：

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

擴展不確定度為：分量[u（xi）]和[u（xsi）]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=2.4%，k=2。

6.2 石墨爐法測鎘

合成標準不確定度為：

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

擴展不確定度為：分量[u（xi）]和[u（xsi）]可視為正態分布，因此P=95%時，可取包含因子k=2，則：Urel=3.4%，k=2。

7 不確定度報告

7.1 校準和測量能力（CMC）

校準使用的儀器是德國耶拿公司生產的ZEEnit 700原子吸收分光光度計，儀器性能優良，本次校準結果可以代表最佳測量能力。所以該項目的CMC為：Urel=2.2%，k=2（火焰法測銅）;Urel=2.6%，k=2（石墨爐法測鎘）。

7.2 常規測量不確定度

常規測量中校準結果的不確定度為：Urel=2.4%，k=2（火焰法測銅）;Urel=3.4%，k=2（石墨爐法測鎘）。

【參考文獻】

[1] 熒光分光光度計：JJG 537-2006[S].

[2] 測量不確定度評定與表示：JJF 1059.1-2012[S].

【作者簡介】

魏薇（1980-），女，碩士，研究方向為分析化學儀器的檢定。