1、文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 1 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/011 编制目的1.1 利用气相色谱法测定涂料产品(包括原材料)的水分含量，通过对影响测量结果的不确定度分量的分析和量化，给出涂料产品水分含量测量结果不确定度的评估方法。1.2 在测量结果处于临界状态时，用于对测量结果作出正确的判定。1.3 用于评价实验室测量比对结果的质量。2 适用范围适用于按 GB/T 185822008室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量附录 B 中气相色谱法测定涂料产品 (包括原材料
2、)水分的测量结果的不确定度评估3 依据文件3.1 本公司作业指导文件CX-20 测量不确定度评定与表示程序3.2 JJF1059-1999测量不确定度评定与表示3.3 GB/T 185822008室内装饰装修材料 内墙涂料中有害物质限量附录 B4 不确定度评估规程4.1 概述4.1.1 原理样品经处理后，在色谱柱中将水分与其他组分分离，用热导池检测器（TCD）检测，以内标法定量。4.1.2 检测条件色谱柱：柱长 1m，外径 3.2mm，填装 177m 250m 高分子多孔文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 2 页 共 13 页名
3、称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01微球的不锈钢柱。汽化室温度：200。检测器：温度 240，电流 150mA。柱温：对于程序升温，80保持 5min， 然后以 30/min 升至170保持 5min；对于恒温，柱温为 90，在异丙醇完全流出后，将柱温升至 170，待 DMF 出完。若继续测试，再把柱温降到 90。4.1.3 测量仪器设备4.1.3.1 AL204 型电子天平，最大量程 210g，分辨率 0.0001g 检定合格。4.1.3.2 80-2 型离心机。 4.1.3.3 Agilent 6820 气相色谱仪带 FID 检测器。4.1.4 测量程序 测定
4、涂料产品中水分含量的不同步骤如下图所示准备配样离心分离得到色谱峰面积配制标准样取上清夜 GC 进样分析GC 进样分析得到色谱峰面积计算响应因子得到结果图 1 气相色谱法测定水分含量的检测程序文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 3 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/014.2 建立数学模型水分测定的计算公式下所示：i10wwsmARoiwimA式中：R 水的相对校正因子；mi异丙醇质量，单位为克（g） ；ms试样质量，单位为克（g） ；Ai异丙醇的峰面积；Aw试样中水的峰面积；moi校
5、正样品中异丙醇质量，单位为克（g） ；mow校正样品中水的质量，单位为克（g） ；Aoi校正样品中异丙醇的峰面积；Aow校正样品中水的峰面积。将上面两式合并简化得： i10P10iwoisiAmMA式中：P 纯度影响因子；M质量影响因子， ；iowsiA峰面积影响因子， ；ioA4.3 不确定度来源分析根据数学模型涉及的输入量分析每个参数的不确定度来源，有关的不确定度来源如图 2 因果图所示。M（质量影响因子） P（纯度影响因子）文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 4 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日
6、期 2009/02/01测量重复性 标准物质（3 级水）纯度天平校准 天平分辨力 内标物纯度w(水分含量）仪器最小读数进样器允许误差 测量重复性A（峰面积影响因子）图 2 水分含量测定不确定度来源因果图4.4 不确定度分量的评估4.4.1 质量影响因子 M 的测量不确定度评估 u(M)实验以 T-214 电子分析天平进行称量，天平最大量程为 210g，最大允许误差为0.0001g，分辨力为 0.00005g。称量不确定度来自 3 个方面：称量重复性，可以通过 10 次重复称量，采用 A 类评估方法求得；文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导
7、 书 第 5 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01由天平称量不准引入的不确定度，可通过天平的最大允许误差来评估，属于 B 类评估方法；天平的可读性（数字分辨力）引入的不确定度，采用 B 类评估方法求得。 称量重复性引入的标准不确定度分量 uA（m） 。分析该 T-214 电子分析天平所有的称量不确定度评估数据，可知其标准偏差0.1500mg，标准不确定度等于一倍标准偏差： ()0.15gAumsm1 称量不准引入的不确定度 uB1（m 1）电子分析天平经检定合格，由天平说明书可知其最大允许误差为0.2mg，服从均匀分布，区间半宽 ，包含因子 km
8、= 。由此引0.2mag3起的标准不确定度分量 uB1（m）为1.()015g3Bk天平分辨力引入的标准不确定度分量 uB2（m ）由天平说明书可知其分辨力为 0.1mg，服从均匀分布，区间半宽，包含因子 km= 。由此引起的标准不确定 uB2（m）为0.5mag320.5().289g3mBaukm 称量的合成标准不确定度分量 u(m)分析不确定度分量 uA（m） 、u B1（m）和 uB2（m）可知，三者互相独文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 6 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/0
9、2/01立，互不相关，m 称量的合成标准不确定度可采用方和根方法合成得到：2222221()()()()0.15.0.89.15mgABBumum对于质量称量 mi=0.6000g，m s=mow=mos=0.2000g，其相对合成标准不确定度分别为 43()0.195g.19706iirelu4()()().osowsrelrelrelmum质量影响因子 M 的合成不确定度 u(M)质量影响因子 M 的 4 个不确定度分量，均是用同一台天平称量，是相关量。为了保险起见，这里采用不相关原则进行合成，采用方和根方法合成得到： 222244()()()()()3.197039.5701relire
10、lsrelowrelosumumu4.4.2 峰面积影响因子 A 测量不确定度评估 u(A)峰面积影响因子 A 的不确定度主要来自以下 3 个方面：测量重复性（包括进样重复性以及峰面积处理重复性） ，采用 A 类方法进行评估； 进样器的允许误差引入的不确定度，采用 B 类方法进行评估；气相色谱仪峰面积读数引入的不确定度，采用 B 类方法进行评估。 测量重复性引入的标准不确定度分量 uA(An)文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 7 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01用同一进样器对
11、同一样品进行 10 进样，得到峰面积的结果如表 2 所示：表 2 水分峰面积的测量数据进样次数i1 2 3 4 5 6 7 8 9 10峰面积Ani (g)179790 179376 181235 181173181899 181316 179679 179061 181536 179569求得： 采用贝塞尔公式计算 10 次称量的实验标准偏差180463nAs（A n） ，标准不确定度等于一倍实验标准差： 102()() 1057niinnAAus其相对标准偏差为 ()().98463nAnArel文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导
12、书 第 8 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01 进样器的允许误差引入的不确定度 uB1(An)由于采用内标法定量，峰面积的比值与进样量大小相关性很小。因此进样器引入的误差可以忽略不计，认为 uB1(An)=0。气相色谱仪峰面积读数引入的不确定度 uB2（A n）气相色谱仪峰面积读数的最小变化为 1，即半宽度为 a2(An)= 0.1，按均匀分布，k 2(An)= 。322()()0.5743nnBaAuk对于平均峰面积 ，其相对标准不确定度为179563n 622()0.574()3.21096nBBreluA峰面积 An 的相对合成标准不确定
13、度分量 urel(An)分析不确定度分量 uA(An)、u B1（A n）以及 uB2(An)可知，三者互相独立，互不相关，峰面积影响因子 A 的相对合成标准不确定度 urel(m2)可采用方和根方法合成得到： 12222()()()()5710L.574963.9630.AnBnBnrelnuuA峰面积影响因子 A 相对合成标准不确定度分量 urel(A)分析峰面积影响因子 A 的四个不确定度分量 Aw、A i、A ow 以及 Aoi，文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 9 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估
14、 实施日期 2009/02/01由于使用同一台色谱仪四个都是相关量，为了是计算简便，保险起见，这里采用不相关合成规则，峰面积影响因子 A 相对合成标准不确定度分量 urel(A)为 22222()()()()4()0.18rel wiowoi nrelrelrelrel reluAuu4.4.3 纯度影响因子 P 测量不确定度评估 u(P)纯度影响因子 P 的不确定度主要来自以下 2 个方面：标准物质（3 级水）纯度，采用 B 类方法进行评估； 内标物（异丙醇）纯度，采用 B 类方法进行评估。 标准物质（3 级水）纯度引入的标准不确定度分量 uB(Pw)根据 3 级水的标准（GB/T 6682
15、-2008）要求，可知 Pw =1.0000000.000002，服从均匀分布，区间半宽 aPw=0.000002，包含因子 kPw= ，标准不确定度为 60.2()1.54703PwBauk其相对标准不确定度： 66()1.5470() 1.5470BwBreluP内标物（异丙醇）纯度引入的不确定度 uB（P o） ，内标物异丙醇为分析纯，其纯度 Po=1.0000.001 服从均匀分布，区间半宽 aPo=0.001，包含因子 kPo= ，标准不确定度为3文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 10 页 共 13 页名称：水分含量
16、测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/0140.1()5.730PoBauk其相对标准不确定度： 66()1.5470() 1.5470BwBreluP纯度影响因子 P 的相对合成标准不确定度分量 urel(P)分析不确定度分量 uB(Pw)和 uB（P o）可知，两者互相独立，互不相关纯度影响因子 P 的相对合成标准不确定度 urel(P)可采用方和根方法合成得到： 22644()()()1.5705.73103BwBwreluP4.4.4 水分含量测定不确定度 ucrel（ w）分析水分含量测定的三个不确定度分量分析不确定度分量u rel(M)、urel(A)以及u rel(P
17、)，三者互相独立，互不相关。采用和方差公式合成相对标准水分含量的测量不确定度u crel(w)，结果为22242()()0.17(.08)5.73109wcrelrelrelreluMuAP4.5 扩展不确定度的评估按照化工领域的惯例，取包含因子k=2，于是得到 ()()20.19.238wwcrelUku文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 11 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/014.6 测量结果不确定度报告水分含量测定在本中心实验室的相对不确定度为，它是由相对合成标准不确定度
18、乘以()0.238.%wU ()0.19wcrelu包含因子k=2给出，提供大约95%的置信概率。4.7 附表 水分含量测试不确定度分量的汇总表水分含量测试不确定度分量的汇总表标准不确定度相对标准不确定度序号不确定度来源分布符号 数值 符号 数值m1 称量重复性正态uA(m1)0.1254mg m1 天平校准 均匀uB1(m1)0.1155mg m1 天平分辨力 均匀uB2(m1)0.0289mg 1空比重瓶质量m1 m1 称量u(m1)0.1729mgurel(m1)1.543810-52 装 m1 称量重复性 正 uA(m 0.1582 文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改
19、XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 12 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01态 2) mgm1 天平校准 均匀uB1(m2)0.1155mg m1 天平分辨力 均匀uB2(m2)0.0289mg m1 受温度变化均匀uB(V)0.0075mL 满样品比重瓶质量m2m1 称量u(m2)urel(m2)2.027110-4空比重瓶质量 m1u(m1)0.1729mgurel(m1)1.543810-5m3 称量重复性正态uA(m3)0.0419mL m3 天平校准 均匀uB1(m3)0.0490mL m3 天平分辨力 均匀uB2(m3
20、)0.0191mL 3比重瓶的体积Vt装满水的比重瓶质m3 受温度变化均匀uB(Vt)0.0672mL 文件编号 JY052009第 一 版 第 0 次修改XXXX 有限公司检测中心作 业 指 导 书 第 13 页 共 13 页名称：水分含量测定测量不确定度的评估 实施日期 2009/02/01量m3m3 称量 urel(m3)6.217110-5纯水密度 正态uB()8.660210-5g/mL 比重瓶的体积 Vt urel(Vt)1.071210-44游离甲醛含量 的相对合成标准不确定度4()2.031crelu5游离甲醛含量 的扩展相对合成标准不确定度(k =2)44()60crelUk
