光电直读光谱仪分析不锈钢中c、si、mn、p、s元素含量的不确定度评定

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1、光电直读光谱仪测定不锈钢中C、Si、Mn、P、S元素含量的不确定度评定1目的用光电直读光谱法测定不锈钢中C、Si、Mn、P、S元素的含量。2试验部分试验设备：光电直读光谱仪WLD—4C（北京现代瑞利）试验方法：依据GB/T11170—2008《不锈钢多元素含量的测定火花放电原子发射光谱分析法（常规法）》进行试验。试验过程：先用标准试样对直读光谱仪进行校准，然后用光谱磨样机将试样表面加工成光洁平面，置于直读光谱仪的激发台上，加电激发，平行测试5次。3不确定度来源分析从整个操作过程分析，影响光谱分析元素不确定度的因素有以下几个方面：（1）人员。包括测试人员的质量意识、技术水平、熟练程度及身体素

2、质。测试人员对试样的激发操作点不同引起测试结果偏差。（2）仪器。包括光谱仪的稳定性；光源的性能及其再现性；氩气系统的稳定程度（包括净化程度、压力、流量等）；试样加工设备及电源稳压系统的精密度和所有这些设备的维护保养状态。（3）试样。包括试样成分的均匀性，重复性，热处理状态及组织结构状态；标准样品及控制样品成分的均匀性，成分含量标准的可靠性、其组织结构与被测试样的组织结构的同一性以及制样表面的光洁度。（4）分析方法。分析方法本身的不确定度。工作曲线的制作及其拟合程度，操作规程（包括仪器参数的选择，干扰元素的修正方式等）。（5）环境。实验室的温度、湿度、噪声和清洁条件等。4建立数学模型建立与被

3、测量有影响的量的函数关系：y=x+b式中：y—修正值x—测量值b—校正值第11页；共11页5分析计算各相对标准不确定度5.1由测试人员引起的不确定度光谱分析试验由同一测试人员进行试验，不存在技术水平、操作熟练程度方面的偏差，因此由人员引起的不确定度可以忽略。5.2直读光谱仪的相对标准不确定度根据直读光谱仪的计量校准证书，可以得出当K=2时的各元素的扩展不确定度，见表1：表1直读光谱仪校准证书中各元素的不确定度元素CSiMnPS标准值/%0.0800.7340.8360.0230.023扩展不确定度/%(k=2)0.0150.0180.0070.0010.002分别计算可以得到各元素的相对标

4、准不确定度：；；；；。5.3光谱仪工作曲线的相对标准不确定度从光谱仪的工作原理可知，分析曲线的不确定度与测试结果的范围关系较大，用国家级标准样品YSBS15327—2008的一套标样，获得6个点的坐标，制作各元素的分析曲线。计算机以最小二乘法拟合出各元素的分析曲线。本文以实验的残差值的百分比进行曲线的不确定度评定。C元素的分析曲线为：；第11页；共11页统计数据见表2所示。表2C元素工作曲线的统计数据样品名强度比标准值%计算值%残差值%残差值百分比%15327—562710.00850.0116-0.0031-30.84615327—6149720.11600.11370.00232.00

5、315327—3180010.17000.14900.021013.16615327—4494140.44300.5042-0.0612-12.92215327—2534220.59800.54830.04978.67115327—1801780.83800.83450.00350.419由贝塞尔公式得残差值的百分比的标准偏差为：0.148；因为本曲线取6个点，则残差值百分比的平均值的标准偏差为：；那么，。Si元素的分析曲线为：；统计数据见表3所示。表3Si元素工作曲线的统计数据样品名强度比标准值%计算值%残差值%残差值百分比%15327—5108360.09500.0973-0.0023

6、-2.39215327—4323710.48100.46560.01543.25415327—6431350.67500.64960.02543.83515327—3491480.68400.7524-0.0684-9.52315327—2509230.80400.78280.02122.67215327—1657421.05001.03610.01391.333由贝塞尔公式得残差值的百分比的标准偏差为：；因为本曲线取6个点，则残差值百分比的平均值的标准偏差为：；第11页；共11页那么，。Mn元素的分析曲线为：；统计数据见表4所示。表4Mn元素工作曲线的统计数据样品名强度比标准值%计算值%

7、残差值%残差值百分比%15327—577500.31600.5011-0.1851-45.30715327—6229931.14000.87370.266326.44915327—4321001.77001.39190.378123.91615327—2531483.48003.43520.04481.29615327—1884028.00009.5026-1.5026-17.17015327—311020716.130