气相技术报告.docx
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气相技术报告
计量标准技术报告
计量标准名称气相色谱仪检定装置
计量标准负责人夏桂林
建标单位名称（公章）荆门市计量检定测试所
填写日期2012.2
一、建立计量标准的目的……………………………………………………（）
二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………（）
三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………（）
四、计量标准的主要技术指标………………………………………（）
五、环境条件……………………………………………………………（）
六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………（）
七、计量标准的重复性试验…………………………………………………（）
八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………（）
九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………（）
十、检定或校准结果的验证…………………………………………………（）
十一、结论……………………………………………………………………（）
十二、附加说明…………………………………………………………………（）
一、建立计量标准的目的
计量标准在计量检定系统中起着传递量值承上启下的作用，是将各项计量基准复现的单位量值传递到生产贸易和科学技术等使用第一线的纽带，是市场经济发展的需要，实现量值统一的基础。
因此为了保证量值准确可靠必须建立计量标准。
二、计量标准的工作原理及其组成
气相色谱仪检定装置是根据JJG700-1999《气相色谱仪检定规程》所提供的方法，气相色谱仪的主要检定项目是载气流速稳定、温度检定和检测器性能的检定三项，温度检定又分为柱箱温度稳定和程序升温重复性的检定，而检测器性能的检定又分为基线噪声和基线漂移的检定，灵敏度或检测限的检定和定量重复性的检定。
1.计量标准的组成
本计量标准装置由载气流量计．气相色谱仪检定测量仪，气相色谱检定用标准物质等组成
2.载气流速稳定性检定
用载气流量计对载气流速稳定性进行检定。
3.温度检定
用气相色谱检定测量仪温度信号输出的变化来对柱箱温度进行稳定性检定和程序升温重复性检定。
4.检测器性能检定
4.1基线噪声和基线漂移检定
待基线稳定后，根据输出信号进行基线噪声和基线漂移的检定
4.2灵敏度或检测线的检定
用气相色谱仪检定用标准溶液来对检测器进行检定，根据信号输出的峰高或峰面积来对灵敏度或检测限进行计算。
4.3定量重复性的检定
方法及所用标准物同4.2。
5.检定工作原理图
载气流量计
气
相
色
谱
仪
气相色谱检定测量仪
气相色谱仪检定用标准溶液
三、计量标准器及主要配套设备
计量标准器
名称
型号
测量范围
不确定度
或准确度等级
或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
苯-甲苯
GBW（E）
130101
5.00mg/ml
U=3%k=2
计量
11002
计量科学院
2年
正十六烷异辛烷
GBW（E）
130102
100ng/L
U=3%k=2
计量
1201
计量科学院
2年
正十六烷异辛烷
GBW（E）
130103
10.4ng/L
U=3%k=2
计量
1011
计量科学院
1年
丙体六六六
GBW（E）
130104
101ng/L
U=3%k=2
计量
11002
计量科学院
2年
偶氮苯马拉硫磷
BW5026
10.6ng/L
9.4ng/L
U=3%k=2
计量
11001
计量科学院
2年
乙醇中甲基对硫磷
GBW（E）
130352
10ng/μL
U=3%k=2
四川中测20151302
成都中测
2年
乙醇中异丁醇
GBW（E）
130355
0.2μg/μL
U=3%k=2
四川中测20152101
成都中测
2年
主要配套设备
名称
型号
测量范围
不确定度
或准确度等级
或最大允许误差
制造厂及
出厂编号
检定或
校准机构
检定周期或复校间隔
流量计
（100）ml
1.0级
上海宏宇环保应用研究所16708037
省计量院
1年
铂电阻温度计
WZPB-2
（0-300）℃
0.01级
昆明大方
中测院201111005819
2年
空盒气压表
DYM3
80-1060hpa
U=0.7hpa
K=2
11072107
宁波
省气象计量检定站
1年
秒表
E7-2II
1s-1h
0.01s
JML001#
上海
省计量院
1年
注射器
W2-10
0-10
0.1
省计量院
1年
四、计量标准的主要技术指标
名称
测量范围
不确定度
苯-甲苯溶液
5.00mg/ml
U=3%k=2
正十六烷-异辛烷溶液
100ng/nl
U=3%k=2
甲基对硫酸-无水乙醇溶液
10.4ng/nl
U=3%k=2
丙体六六-异辛烷溶液
101mg/ml
U=3%k=2
偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液
偶氮苯:
10.6mg/nl
马拉硫磷:
9.4ng/nl
五、环境条件
序号
项目
要求
实际情况
结论
1
温度
5-35℃
22℃
合格
2
湿度
（20-85）﹪RH
55﹪RH
合格
3
4
5
6
六、计量标准的量值溯源和传递框图
上级计量标准
标准物质基准
一等铂电阻温度计
-80-419.572℃
一等
直接测量法
比较测量法
本单位计量标准
标准物质标准
苯-甲苯溶液:
5.0mg/ml
正十六烷-异辛烷溶液:
100ng/ul
甲基对硫酸-无水乙醇溶液:
10.4ng/ul
丙体六六-异辛烷溶液:
100mg/ml
偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液
偶氮苯：
9.9ng/ul
马拉硫磷：
9.8ng/ul
U=3%k=2
色谱仪检定测量仪
-40℃～200℃
直接测量法
直接测量法
气相色谱仪
U=4.2*10-3，k=2
工
作计量器具
七、计量标准的重复性试验
选稳定的，检测器是FID的气相色谱仪，来进行重复性测量实验，测量结果如下：
序号
测量值（r/min）
1
20346PA.S
2
20720PA.S
3
20419PA.S
4
20428PA.S
5
20576PA.S
6
20494PA.S
7
20702PA.S
8
20458PA.S
9
20688PA.S
10
20543PA.S
（
）
20535PA.S
其重复性为S（X）=
=0.6%
S（X）=0.6%，小于合成标准不确定度，故符合要求。
八、计量标准的稳定性考核
采用标准物质进行检定，标准物质为一次性使用消耗品，故不做稳定性考核。
九、计量标准的不确定度评定
气相色谱仪测量结果的不确定度分析
1．概述
根据JJG700-1999《气相色谱仪》检定规程要求，气相色谱仪的检定，需对气相色谱仪的载气流速稳定性，柱箱温度稳定性，程序升温重复性,基线噪声,基线漂移,灵敏度及检测限,定量重复性等指标进行检定.用皂膜流量计对气流稳定性进行检定,用温度计对柱箱温度重复性进行检定,用色谱物质来对灵敏度及检测限,定量重复性进行检定,由于仪器的灵敏度或检测限与基线噪音,微量进样器,标准物质,载气流速各柱箱温度有密切的关系,所以,我们只对检测器的灵敏度或检测限进行不确定度评定.
2.FID检测器的检测限的不确定度评定
选取一台稳定性好的检测器为FID的气相色谱仪,待基线稳定后30分钟内仪器的噪声为N=0.04pA,进样量为W=100ng/uL*2uL=200ng,分流比为10:
1,在此条件下测得结果如下:
测量次数
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
测量值
20345
20419
24028
20576
20494
20702
20458
20668
20543
20720
平均值为
=20535PA.S
2.1数学模型DFID=2NW/A
式中DFID—FID检测器的检测限（g/s）
N—基线噪声（A）；
W—正十六烷的进样量（g）；
A—正十六烷峰面积的算术平均值（A.S）
因此:
CN=2W/A=2*200ng/20535PA.S=0.02ng.PA-1.S-1
CW=2N/A=2*0.04PA/20535PA.S=3.9*10-6S-1
CA=-2NWA-2=-2*0.04PA*20535PAS-2=3.79*10-8ng.PA-1.S-8
2.2测量不确定度的评定
2.2.1A类不确定度的评定
由上述10次测量数据可知:
S=
=129
则测量重复性引入的相对标准不确定度为：
UA=S/
=40.8PA.S
自由度=9
2.2.2B类不确定度的评定
2.2.1.1基线噪声（N）测量引起的不确定度
基线噪声是待基线稳定后,30分钟内基线的最大峰值,一般由游标卡尺测得,因此基线噪声的测得所引起的相对不确定度主要来自卡尺测量的不确定度,为0.02mm,在实际测量中,一般通过调整显示使噪声峰-峰高在（1-10）mm以内,以1mm计,噪声测得的实际偏差为2%,而规程所允许的最大噪声为1*10-12A,即uN=2%*1*10-12A=2*10-14A,YN=12
2.2.2.2进样量（W）引起的晃确定度
进样量的确定是用微量进样器将一定量的标准物质注入进样口,因此产生误差的因素主要有两个:
一是标准物质的进样体积误差,另一个是标准物质的浓度偏差.
（1）标准物质进样体积引起的相对不确定度
标准化物质的进样体积引起的不确定度由微量进样器引入,所使用的微量
进样器要测量6次,相对标准偏差为1%,则urelv=0.01/
=0.004,uv=2Ul*0.004=0.008uL自由度为5
（2）标准物质的浓度偏差引起的相对不确定度
标准物质的浓度偏差相对不确定度有标准化物质证书给出,其相对不确定度为3%,K=2,M则urelb=0.03/2=0.015,Ub=0.015*100ng.UL,1自由度为∞
则uw=1.5ng.Ul-1*0.08Ul=0.0012ug
2.3合成标准不确定度的计算
U1=CAUA=3.79*10-8ng.PA.S-2*40.8PA.S=1.54*10-15g.S-1
U2=CNUrel=0.02ng.PA-1S-1*2*10-14A=4*10-14g.s
U3=CW.uw=3.90*10-6s-1*0.0012ng=4.68*10-18g.s-1（可忽略）
U=
u12+u22=
（1.54*10-15）2+（4*10-14）2g.s-1
=4.00*10-14g.s-1
2.4合成不确定度的有效自由度
Veff=
=12
2.5扩展不确定度的评定
取置信概率p=95%,自由度Veff=12查t分布表得U95=2.18*4.00*10-14g.s-1
=8.7*10-14g.s-1
6测量不确定度的报告与表示
U95=8.7*10-14g.s-1Veff=12
扩展不确定度与最大允许误差之比不大于1/3
十、检定或校准结果的验证
方法:
本实验室与宜昌市计量测试所的正十六烷-异辛烷标准溶液均来自国家标准物质研究中心，同时对一台美国安捷伦公司7820A仪器的定量重复性，各连续测量峰面积6次，测量结果如下（检测FID检测器为例）：
检测限计算公式：
本实验室a
宜昌市计量测试所b
标准溶液浓度
100ng/μl
100ng/μl
进样体积
2μl
2μl
进样量
200ng
200ng
基线噪音
峰面积算术平均值
3075.79（PA.s）
2744.94（PA.s）
检测限（g/s）
扩展不确定度
Ua=3.7%，k=2
Ub=4.0%，k=2
3.7%
4%
该计量标准的不确定度评定合理。
检定或校准结果得到验证。
十一、结论
该装置不确定度符合JJG700-1999《气相色谱仪检定规程》，可以开展检定工作。
十二、附加说明
1、JJG700-1999《气相色谱仪检定规程》．
2、气相色谱仪检定装置操作规程．
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