一、水溶性糖
(一)范围
本规范所提供的不确定度评定程序,用于指导烟草及烟草制品连续流动法测定常规化学成分水溶性糖测量不确定度的评定。
(二)引用文献
本规范引用下列文献:
JJF 1059 《测量不确定度评定与表示》
YC/T 31 《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》
YC/T 159 《烟草及烟草制品 水溶性糖的测定 连续流动法》
使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
(三)基本术语及概念
JJF 1059、YC/T 31、YC/T 159中给出的相关术语和定义适用于本规范。
(四)数学模型和不确定度分量
1. 测量过程的数学模型
由YC/T 159,被测烟草及烟草制品水溶性糖的数学模型见式(6-27)。
式中 W.S——水溶性糖量;
RW.S——水溶性糖的测量值;
urel(m)——样品质量测量引入的相对影响量;
urel(W)——样品水分测量引入的相对影响量;
urel(V)——萃取液体积测量引入的相对影响量;
urel(C)——样品浓度测量引入的相对影响量;
urel(rep)——测量重复性引入的相对影响量。
2. 不确定度分量评定
(1)样品质量测量引入的不确定度分量,urel (m)
a. 当天平校准给出天平的不确定度时,按式(6-28)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
b. 当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-29)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
例1:计量检定证书给出天平最大允差0.5 mg,按矩形分布、二次称量及样品的称量质量250.0mg估计,则
(2)样品水分测量引入的不确定度分量,urel(W)
样品水分引入的不确定度信息引用YC/T 31中对水分平行样的极差规定,按式(6-30)计算。
式中 0.1——YC/T 31中对水分平行样的极差规定,%;
1.13——JJF 1059中规定两平行测定时极差换算成标准偏差的系数;
W——样品的水分含量,%。
例2:YC/T 31给出水分平行样的极差不超过0.1%,按YC/T 31中对平行样的极差规定换算为标准偏差(JJF 1059中规定)及样品的水分6.13%估计,则
(3)样品萃取液体积测量引入的不确定度分量,urel(V)
样品萃取液体积测量引入的不确定度分量主要受定量加液器校准和温度影响。
a. 定量加液器校准引入的不确定度分量,urel(D.C)
当定量加液器校准给出定量加液器最大允差时,按式(6-31)计算。
式中 B——定量加液器的最大允差,mL;
V——样品萃取液体积,mL。
例3:计量检定证书给出定量加液器在20℃、加液25mL时最大允差为0.20mL,按三角形分布估计,则
b. 温度引入的不确定度分量,urel(V.C)
当温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出,按式(6-32)计算。
式中 V——样品萃取液体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例4:定量加液器在20℃校准、加液25mL、实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
c. 合成样品萃取液体积测量引入的不确定度分量 [见式(6-33)],urel (V)
(4)样品浓度测量引入的不确定度分量,urel(C)
样品浓度引入的不确定度分量主要受标准物质质量、标准储备液体积、标准物质纯度、标准储备液稀释、工作曲线拟合影响。
a. 标准物质质量引入的不确定度分量,urel(S.m)
当天平校准给出天平的扩展不确定度时,按式(6-34)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-35)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
b. 标准储备液体积引入的不确定度分量,urel(S.V)
标准储备液体积测量引入的不确定度分量主要受容量瓶校准和温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-36)计算。
式中 urel (S.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
例5:计量检定证书给出500mL容量瓶的最大允差0.25mL,按三角形分布估计,则
温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-37)计算。
式中 urel(S.C)——温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例6:500mL容量瓶在20℃校准,实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
由此,合成标准储备液体积引入的不确定度分量见式(6-38)。
c. 标准物质纯度引入的不确定度分量,urel(S.P)
当标准物质纯度引入的不确定度信息由标准物质证书给出时,按式(6-39)计算。
式中 F——标准物质纯度的允差,%;
G——标准物质的纯度,%。
例7:证书给出葡萄糖的纯度为(99.5±0.5)%,按均匀分布估计,则
d. 标准储备液稀释引入的不确定度分量,urel(S.D)
标准储备液稀释引入的不确定度分量主要受容量瓶校准、定容体积温度影响、移液管校准和移出液体温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-40)计算。
式中 urel(S.D.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
定容体积温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-41)计算。
式中 urel (S.D.F.C)——定容体积温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
当移液管引入的不确定度信息由移液管计量证书给出时,按式(6-42)计算。
式中 urel(S.D.P)——移液管引入的不确定度分量,mL;
H——移液管的最大允差,mL;
V——移出液体的体积,mL。
当移出液体温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-43)计算。
式中 urel(S.D.P.C)——移出液体温度引入的不确定度分量,mL;
V——移出液体的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
由此,合成标准储备液稀释引入的不确定度分量见式(6-44)。
例8:实验室温度在(20±5)℃之间变动,计量检定证书给出100mL容量瓶的最大允差为0.20mL、10mL分度吸管的最大允差为0.020mL、5mL分度吸管的最大允差为0.025mL、1mL分度吸管的最大允差为0.015mL,配制工作标准溶液使用了5个100mL容量瓶、2根10mL分度吸管、2根5mL分度吸管和1根1mL分度吸管,按三角形分布估计,则
e. 工作曲线拟合引入的不确定度分量,urel(C.S)
连续流动法建立水溶性糖工作曲线采用最小二乘法拟合,参照附录A计算可得出urel(C.S)。
f. 合成样品浓度测量引入的不确定度分量见式(6-45)。
(5)样品测量重复性引入的不确定度分量,urel(rep)
样品测量重复性引入的不确定度分量,按式(6-46)计算。
式中 Sr(rep)——对同一样品进行10平行测量结果的标准偏差,%;
RW. S——对同一样品进行10平行测量结果的平均值,%。
(五)合成标准不确定度
烟草及烟草制品水溶性糖u(W. S)的合成标准不确定度按式(6-47)计算。
(六)扩展不确定度
当给出扩展不确定度时,应注明包含因子K的取值。一般情况下可取K=2,表述为:U=2u(W. S)。
附录 拟合曲线参数的标准不确定度评定 (参考件)
1. 原理
当被测量的估计值是由实验数据通过最小二乘法拟合的直线或曲线得到时,则任意预期的估计值,或拟合曲线参数的标准不确定度均可以利用已知的统计程序得到。
2. 回归方程
一般说来,水溶性糖分析中的两个物理量X(水溶性糖)和Y(响应值)之间为线性关系。对x和y独立测得n组数据,其结果为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),且n>2。通过最小二乘法拟合可得回归方程y=ax+b。
3. 估计值的标准不确定度
水溶性糖分析中,对x进行测量,通过回归方程得y,则y的标准不确定度见式(A.1)。
式中
P——样品测定次数;
n——工作曲线测定次数;
——测定平均值;
——工作曲线水溶性糖浓度平均值;
,xi为浓度值;
,yi为峰高响应值;
4. X、Y的相关系数r
X、Y相关系数r的计算见式(A.2)。
二、总植物碱
(一)范围
本规范所提供的不确定度评定程序,用于指导烟草及烟草制品连续流动法测定常规化学成分总植物碱测量不确定度的评定。
(二)引用文献
本规范引用下列文献:
JJF 1059 《测量不确定度评定与表示》
YC/T 31 《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》
YC/T 160 《烟草及烟草制品 总植物碱的测定 连续流动法》
使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
(三)基本术语及概念
JJF 1059、YC/T 31、YC/T 160中给出的相关术语和定义适用于本规范。
(四)数学模型和不确定度分量
1. 测量过程的数学模型
由YC/T 160,被测烟草及烟草制品总植物碱的数学模型式(6-48)。
式中 T.A——总植物碱量;
RT. A——总植物碱的测量值;
urel(m)——样品质量测量引入的相对影响量;
urel(W)——样品水分测量引入的相对影响量;
urel(V)——萃取液体积测量引入的相对影响量;
urel(C)——样品浓度测量引入的相对影响量;
urel(rep)——测量重复性引入的相对影响量。
2. 不确定度分量评定
(1)样品质量测量引入的不确定度分量,urel(m)
a. 当天平校准给出天平的不确定度时,按式(6-49)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
b. 当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-50)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
例1:计量检定证书给出天平最大允差0.5 mg,按矩形分布、二次称量及样品的称量质量250.0mg估计,则
(2)样品水分测量引入的不确定度分量,urel(W)
样品水分引入的不确定度信息引用YC/T 31中对水分平行样的极差规定,按式(6-51)计算。
式中 0.1——YC/T 31中对水分平行样的极差规定,%;
1.13——JJF 1059中规定两平行测定时极差换算成标准偏差的系数;
W——样品的水分含量,%。
例2:YC/T 31给出水分平行样的极差不超过0.1%,按YC/T 31中对平行样的极差规定换算为标准偏差(JJF 1059中规定)及样品的水分6.13%估计,则
(3)样品萃取液体积测量引入的不确定度分量,urel(V)
样品萃取液体积测量引入的不确定度分量主要受定量加液器校准和温度影响。
a. 定量加液器校准引入的不确定度分量,urel(D.C)
当定量加液器校准给出为定量加液器最大允差时,按式(6-52)计算。
式中 B——定量加液器的最大允差,mL;
V——样品萃取液体积,mL。
例3:计量检定证书给出定量加液器在20℃、加液25mL时最大允差为0.20mL,按三角形分布估计,则
b. 温度引入的不确定度分量,urel(V.C)
当温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出,按式(6-53)计算。
式中 V——样品萃取液体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例4:定量加液器在20℃校准、加液25mL、实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
c. 合成样品萃取液体积测量引入的不确定度分量,见式(6-54),urel (V)
(4)样品浓度测量引入的不确定度分量,urel(C)
样品浓度引入的不确定度分量主要受标准物质质量、标准储备液体积、标准物质纯度、标准储备液稀释、工作曲线拟合影响。
a. 标准物质质量引入的不确定度分量,urel(S.m)
当天平校准给出天平的扩展不确定度时,按式(6-55)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-56)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
b. 标准储备液体积引入的不确定度分量,urel(S.V)
标准储备液体积测量引入的不确定度分量主要受容量瓶校准和温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-57)计算。
式中 urel(S.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
例5:计量检定证书给出500mL容量瓶的最大允差0.25mL,按三角形分布估计,则
温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-58)计算。
式中 urel(S.C)——温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例6:500mL容量瓶在20℃校准,实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
由此,合成标准储备液体积引入的不确定度分量见式(6-59)。
c. 标准物质纯度引入的不确定度分量,urel(S.P)
当标准物质纯度引入的不确定度信息由标准物质证书给出时,按式(6-60)计算。
式中 F——标准物质纯度的允差,%;
G——标准物质的纯度,%。
例7:证书给出烟碱的纯度为(99.37±0.12)%,按均匀分布估计,则
d. 标准储备液稀释引入的不确定度分量,urel(S.D)
标准储备液稀释引入的不确定度分量主要受容量瓶校准、定容体积温度影响、移液管校准和移出液体温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-61)计算。
式中 urel(S.D.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
定容体积温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-62)计算。
式中 urel(S.D.F.C)——定容体积温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
当移液管引入的不确定度信息由移液管计量证书给出时,按式(6-63)计算。
式中 urel(S.D.P)——移液管引入的不确定度分量,mL;
H——移液管的最大允差,mL;
V——移出液体的体积,mL。
当移出液体温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-64)计算。
式中 urel(S.D.P.C)——移出液体温度引入的不确定度分量,mL;
V——移出液体的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
由此,合成标准储备液稀释引入的不确定度分量见式(6-65)。
例8:实验室温度在(20±5)℃之间变动,计量检定证书给出100mL容量瓶的最大允差0.20mL、10mL分度吸管的最大允差0.020mL、5mL分度吸管的最大允差0.025mL、1mL分度吸管的最大允差0.015mL,配制工作标准溶液使用了5个100mL容量瓶、2根10mL分度吸管、3根5mL分度吸管和1根1mL分度吸管,按三角形分布估计,则
e. 工作曲线拟合引入的不确定度分量,urel(C.S)
连续流动法建立总植物碱工作曲线采用最小二乘法拟合,参照附录A计算可得出urel(C.S)。
f. 合成样品浓度测量引入的不确定度分量见式(6-66)
(5)样品测量重复性引入的不确定度分量,urel(rep)
样品测量重复性引入的不确定度分量,按式(6-67)计算。
式中 Sr(rep)——对同一样品进行10平行测量结果的标准偏差,%;
RT. A——对同一样品进行10平行测量结果的平均值,%。
(五)合成标准不确定度
烟草及烟草制品总植物碱u(T. A)的合成标准不确定度按式(6-68)计算:
(六)扩展不确定度
当给出扩展不确定度时,应注明包含因子K的取值。一般情况下可取K=2,表述为:U=2u(T. A)。
附录 拟合曲线参数的标准不确定度评定 (参考件)
1. 原理
当被测量的估计值是由实验数据通过最小二乘法拟合的直线或曲线得到时,则任意预期的估计值,或拟合曲线参数的标准不确定度均可以利用已知的统计程序得到。
2. 回归方程
一般说来,总植物碱分析中的两个物理量X(总植物碱)和Y(响应值)之间为线性关系。对x和y独立测得n组数据,其结果为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),且n>2。通过最小二乘法拟合可得回归方程y=ax+b。
3. 估计值的标准不确定度
总植物碱分析中,对x进行测量,通过回归方程得y,则y的标准不确定度见式(A.1)。
式中
P——样品测定次数;
n——工作曲线测定次数;
——测定平均值;
——工作曲线总植物碱浓度平均值;
,xi为浓度值;
,yi为峰高响应值;
4. X、Y的相关系数r
X、Y相关系数r的计算见式(A.2)。
三、总氮
(一)范围
本规范所提供的不确定度评定程序,用于指导烟草及烟草制品连续流动法测定常规化学成分总氮测量不确定度的评定。
(二)引用文献
本规范引用文献如下:
JJF 1059 《测量不确定度评定与表示》
YC/T 31 《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》
YC/T 161 《烟草及烟草制品 总氮的测定 连续流动法》
使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
(三)基本术语及概念
JJF 1059、YC/T 31、YC/T 161中给出的相关术语和定义适用于本规范。
(四)数学模型和不确定度分量
1. 测量过程的数学模型
由YC/T 161,被测烟草及烟草制品总氮的数学模型见式(6-69)。
式中 T.N——总氮量;
RT. N——总氮的测量值;
urel(m)——样品质量测量引入的相对影响量;
urel(W)——样品水分测量引入的相对影响量;
urel(V)——消化液体积测量引入的相对影响量;
urel(C)——样品浓度测量引入的相对影响量;
urel(rep)——测量重复性引入的相对影响量。
2. 不确定度分量评定
(1)样品质量测量引入的不确定度分量,urel(m)
a. 当天平校准给出天平的不确定度时,按式(6-70)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
b. 当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-71)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
例1:计量检定证书给出天平最大允差0.5 mg,按矩形分布、二次称量及样品的称量质量100.0 mg估计,则
(2)样品水分测量引入的不确定度分量,urel(W)
样品水分引入的不确定度信息引用YC/T 31中对水分平行样的极差规定,按式(6-72)计算。
式中 0.1——YC/T 31中对水分平行样的极差规定,%;
1.13——JJF 1059中规定两平行测定时极差换算成标准偏差的系数;
W——样品的水分含量,%。
例2:YC/T 31给出水分平行样的极差不超过0.1%,按YC/T 31中对平行样的极差规定换算为标准偏差(JJF 1059中规定)及样品的水分6.13%估计,则
(3)样品消化后溶液体积测量引入的不确定度分量,urel(V)
样品消化液体积测量引入的不确定度分量主要受消化管校准和消化溶液定容温度影响。
a. 消化管校准引入的不确定度分量,urel(D.C)
当消化管校准给出为消化管最大允差时,按式(6-73)计算。
式中 B——消化管的最大允差,mL;
V——样品消化溶液定容体积,mL。
例3:计量检定证书给出75mL消化管在20℃最大允差为0.5mL,按三角形分布估计,则
b. 消化溶液定容温度引入的不确定度分量,urel(V.C)
当温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出,按式(6-74)计算。
式中 V——样品消化溶液定容体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例4:75mL消化管在20℃校准、实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
c. 合成样品萃取液体积测量引入的不确定度分量见式(6-75),urel(V)
(4)样品浓度测量引入的不确定度分量,urel(C)
样品浓度引入的不确定度分量主要受标准物质质量、标准储备液体积、标准物质纯度、标准储备液稀释、工作曲线拟合影响。
a. 标准物质质量引入的不确定度分量,urel(S.m)
当天平校准给出天平的扩展不确定度时,按式(6-76)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-77)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
b. 标准储备液体积引入的不确定度分量,urel(S.V)
标准储备液体积测量引入的不确定度分量主要受容量瓶校准和温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-78)计算。
式中 urel(S.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;(www.xing528.com)
V——容量瓶的体积,mL。
例5:计量检定证书给出100mL容量瓶的最大允差0.20mL,按三角形分布估计,则
温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-79)计算。
式中 urel(S.C)——温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例6:100mL容量瓶在20℃校准,实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
由此,合成标准储备液体积引入的不确定度分量见式(6-80)。
c. 标准物质纯度引入的不确定度分量,urel(S.P)
当标准物质纯度引入的不确定度信息由标准物质证书给出时,按式(6-81)计算。
式中 F——标准物质纯度的允差,%;
G——标准物质的纯度,%。
例7:证书给出葡萄糖的纯度为(99.0±0.5)%,按均匀分布估计,则
d. 标准储备液稀释引入的不确定度分量,urel(S.D)
标准储备液稀释引入的不确定度分量主要受消化管校准、消化溶液定容体积温度影响、移液管校准和移出液体温度影响。
当消化管引入的不确定度信息由消化管计量证书给出时,按式(6-82)计算。
式中 urel(S.D.F)——消化管引入的不确定度分量,mL;
E——消化管的最大允差,mL;
V——消化溶液定容的体积,mL。
定容体积温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-83)计算。
式中 urel(S.D.F.C)——定容体积温度引入的不确定度分量,mL;
V——消化溶液定容的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
当移液管引入的不确定度信息由移液管计量证书给出时,按式(6-84)计算。
式中 urel(S.D.P)——移液管引入的不确定度分量,mL;
H——移液管的最大允差,mL;
V——移出液体的体积,mL。
当移出液体温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-85)计算。
式中 urel(S.D.P.C)——移出液体温度引入的不确定度分量,mL;
V——移出液体的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
由此,合成标准储备液稀释引入的不确定度分量见式(6-86)。
例8:实验室温度在(20±5)℃之间变动,计量检定证书给出75mL消化管的最大允差0.50mL、2mL分度吸管的最大允差0.012mL,配置工作标准溶液使用了5个75mL消化管、5根2mL分度吸管,按三角形分布估计,则
e. 工作曲线拟合引入的不确定度分量,urel(C.S)
连续流动法建立总氮工作曲线采用最小二乘法拟合,参照附录A计算可得出urel(C.S)。
f. 合成样品浓度测量引入的不确定度分量见式(6-87)
(5)样品测量重复性引入的不确定度分量,urel(rep)
样品测量重复性引入的不确定度分量,按式(6-88)计算。
式中 Sr(rep)——对同一样品进行10平行测量结果的标准偏差,%;
RT. N——对同一样品进行10平行测量结果的平均值,%。
(五)合成标准不确定度
烟草及烟草制品总氮u(T. N)的合成标准不确定度按式(6-89)计算。
(六)扩展不确定度
当给出扩展不确定度时,应注明包含因子K的取值。一般情况下可取K=2,表述为:U=2u(T. N)。
附录 拟合曲线参数的标准不确定度评定 (参考件)
1. 原理
当被测量的估计值是由实验数据通过最小二乘法拟合的直线或曲线得到时,则任意预期的估计值,或拟合曲线参数的标准不确定度均可以利用已知的统计程序得到。
2. 回归方程
一般说来,总氮分析中的两个物理量X(总氮)和Y(响应值)之间为线性关系。对x和y独立测得n组数据,其结果为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),且n>2。通过最小二乘法拟合可得回归方程y=ax+b。
3. 估计值的标准不确定度
总氮分析中,对x进行测量,通过回归方程得y,则y的标准不确定度见式(A.1)。
式中;
P——样品测定次数;
n——工作曲线测定次数;
——测定平均值;
——工作曲线总氮浓度平均值;
,xi为浓度值;
,yi为峰高响应值;
4X、Y的相关系数r
X、Y相关系数r的计算见式(A.2)。
四、氯
(一)范围
本规范所提供的不确定度评定程序,用于指导烟草及烟草制品连续流动法测定常规化学成分氯测量不确定度的评定。
(二)引用文献
本规范引用文献如下:
JJF 1059 《测量不确定度评定与表示》
YC/T 31 《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》
YC/T 162 《烟草及烟草制品 氯的测定 连续流动法》
使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
(三)基本术语及概念
JJF 1059、YC/T 31、YC/T 162中给出的相关术语和定义适用于本规范。
(四)数学模型和不确定度分量
1. 测量过程的数学模型
由YC/T 162,被测烟草及烟草制品氯的数学模型见式(6-90)。
式中 CHL——氯量;
RCHL——氯的测量值;
urel(m)——样品质量测量引入的相对影响量;
urel(W)——样品水分测量引入的相对影响量;
urel(V)——萃取液体积测量引入的相对影响量;
urel(C)——样品浓度测量引入的相对影响量;
urel(rep)——测量重复性引入的相对影响量。
2. 不确定度分量评定
(1)样品质量测量引入的不确定度分量,urel(m)
a. 当天平校准给出天平的不确定度时,按式(6-91)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
b. 当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-92)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
例1:计量检定证书给出天平最大允差0.5 mg,按矩形分布、二次称量及样品的称量质量250.0mg估计,则
(2)样品水分测量引入的不确定度分量,urel(W)
样品水分引入的不确定度信息引用YC/T 31中对水分平行样的极差规定,按式(6-93)计算。
式中 0.1——YC/T 31中对水分平行样的极差规定,%;
1.13——JJF 1059中规定两平行测定时极差换算成标准偏差的系数;
W——样品的水分含量,%。
例2:YC/T 31给出水分平行样的极差不超过0.1%,按YC/T 31中对平行样的极差规定换算为标准偏差(JJF 1059中规定)及样品的水分6.13%估计,则
(3)样品萃取液体积测量引入的不确定度分量,urel(V)
样品萃取液体积测量引入的不确定度分量主要受定量加液器校准和温度影响。
a. 定量加液器校准引入的不确定度分量,urel(D.C)
当定量加液器校准给出定量加液器最大允差时,按式(6-94)计算。
式中 B——定量加液器的最大允差,mL;
V——样品萃取液体积,mL。
例3:计量检定证书给出定量加液器在20℃、加液25mL时最大允差为0.20mL,按三角形分布估计,则
b. 温度引入的不确定度分量,urel(V.C)
当温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出,按式(6-95)计算。
式中 V——样品萃取液体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例4:定量加液器在20℃校准、加液25mL、实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
c. 合成样品萃取液体积测量引入的不确定度分量见式(6-96),urel (V)
(4)样品浓度测量引入的不确定度分量,urel (C)
样品浓度引入的不确定度分量主要受标准物质质量、标准储备液体积、标准物质纯度、标准储备液稀释、工作曲线拟合影响。
a. 标准物质质量引入的不确定度分量,urel(S.m)
当天平校准给出天平的扩展不确定度时,按式(6-97)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-98)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
b. 标准储备液体积引入的不确定度分量,urel(S.V)
标准储备液体积测量引入的不确定度分量主要受容量瓶校准和温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-99)计算。
式中 urel (S.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
例5:计量检定证书给出500mL容量瓶的最大允差0.25mL,按三角形分布估计,则
温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-100)计算。
式中 urel(S.C)——温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例6:500mL容量瓶在20℃校准,实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
由此,合成标准储备液体积引入的不确定度分量见式(6-101)。
c. 标准物质纯度引入的不确定度分量,urel(S.P)
当标准物质纯度引入的不确定度信息由标准物质证书给出时,按式(6-102)计算。
式中 F——标准物质纯度的允差,%;
G——标准物质的纯度,%。
例7:证书给出氯化钠的纯度为(99.97±0.02)%,按均匀分布估计,则
d. 标准储备液稀释引入的不确定度分量,urel(S.D)
标准储备液稀释引入的不确定度分量主要受容量瓶校准、定容体积温度影响、移液管校准和移出液体温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-103)计算。
式中 urel(S.D.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
定容体积温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-104)计算。
式中 urel(S.D.F.C)——定容体积温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
当移液管引入的不确定度信息由移液管计量证书给出时,按式(6-105)计算。
式中 urel(S.D.P)——移液管引入的不确定度分量,mL;
H——移液管的最大允差,mL;
V——移出液体的体积,mL。
当移出液体温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-106)计算。
式中 urel(S.D.P.C)——移出液体温度引入的不确定度分量,mL;
V——移出液体的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
由此,合成标准储备液稀释引入的不确定度分量见式(6-107)。
例8:实验室温度在(20±5)℃之间变动,计量检定证书给出100mL容量瓶的最大允差0.20mL、10mL分度吸管的最大允差0.020mL、5mL分度吸管的最大允差0.025mL、1mL分度吸管的最大允差0.015mL,配置工作标准溶液使用了5个100mL容量瓶、3根10mL分度吸管、1根5mL分度吸管和2根1mL分度吸管按三角形分布估计,则
e. 工作曲线拟合引入的不确定度分量,urel(C.S)
连续流动法建立氯工作曲线采用最小二乘法拟合,参照附录A计算可得出urel (C.S)。
f. 合成样品浓度测量引入的不确定度分量见式(6-108)
(5)样品测量重复性引入的不确定度分量,urel(rep)
样品测量重复性引入的不确定度分量,按式(6-109)计算。
式中 Sr(rep)——对同一样品进行10平行测量结果的标准偏差,%;
RCHL——对同一样品进行10平行测量结果的平均值,%。
(五)合成标准不确定度
烟草及烟草制品氯u(CHL)的合成标准不确定度按式(6-110)计算。
(六)扩展不确定度
当给出扩展不确定度时,应注明包含因子K的取值。一般情况下可取K=2,表述为:U=2u(CHL)。
附录 拟合曲线参数的标准不确定度评定 (参考件)
1. 原理
当被测量的估计值是由实验数据通过最小二乘法拟合的直线或曲线得到时,则任意预期的估计值,或拟合曲线参数的标准不确定度均可以利用已知的统计程序得到。
2. 回归方程
一般说来,氯分析中的两个物理量X(氯)和Y(响应值)之间为线性关系。对x和y独立测得n组数据,其结果为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),且n>2。通过最小二乘法拟合可得回归方程y=ax+b。
3. 估计值的标准不确定度
氯分析中,对x进行测量,通过回归方程得y,则y的标准不确定度见式(A.1)。
式中;
P——样品测定次数;
n——工作曲线测定次数;
——测定平均值;
——工作曲线氯浓度平均值;
,xi为浓度值;
,yi为峰高响应值;
4.X、Y的相关系数r
X、Y相关系数r的计算见式(A.2)。
五、钾
(一)范围
本规范所提供的不确定度评定程序,用于指导烟草及烟草制品连续流动法测定常规化学成分钾测量不确定度的评定。
(二)引用文献
本规范引用文献如下:
JJF 1059 《测量不确定度评定与表示》
YC/T 31 《烟草及烟草制品 试样的制备和水分测定 烘箱法》
YC/T 217 《烟草及烟草制品 钾的测定 连续流动法》
使用本规范时,应注意使用上述引用文献的现行有效版本。
(三)基本术语及概念
JJF 1059、YC/T 31、YC/T 217中给出的相关术语和定义适用于本规范。
(四)数学模型和不确定度分量
1. 测量过程的数学模型
由YC/T 217,被测烟草及烟草制品钾的数学模型见式(6-111)。
式中 POT——钾量;
RPOT——钾的测量值;
urel(m)——样品质量测量引入的相对影响量;
urel(W)——样品水分测量引入的相对影响量;
urel(V)——萃取液体积测量引入的相对影响量;
urel(C)——样品浓度测量引入的相对影响量;
urel(rep)——测量重复性引入的相对影响量。
2. 不确定度分量评定
(1)样品质量测量引入的不确定度分量,urel(m)
a. 当天平校准给出天平的不确定度时,按式(6-112)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
b. 当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-113)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
例1:计量检定证书给出天平最大允差0.5 mg,按矩形分布、二次称量及样品的称量质量250.0mg估计,则
(2)样品水分测量引入的不确定度分量,urel(W)
样品水分引入的不确定度信息引用YC/T 31中对水分平行样的极差规定,按式(6-114)计算。
式中 0.1——YC/T 31中对水分平行样的极差规定,%;
1.13——JJF 1059中规定两平行测定时极差换算成标准偏差的系数;
W——样品的水分含量,%。
例2:YC/T 31给出水分平行样的极差不超过0.1%,按YC/T 31中对平行样的极差规定换算为标准偏差(JJF 1059中规定)及样品的水分6.13%估计,则
(3)样品萃取液体积测量引入的不确定度分量,urel(V)
样品萃取液体积测量引入的不确定度分量主要受定量加液器校准和温度影响。
a. 定量加液器校准引入的不确定度分量,urel(D.C)
当定量加液器校准给出定量加液器最大允差时,按式(6-115)计算。
式中B——定量加液器的最大允差,mL;
V——样品萃取液体积,mL。
例3:计量检定证书给出定量加液器在20℃、加液25mL时最大允差为0.20mL,按三角形分布估计,则
b. 温度引入的不确定度分量,urel(V.C)
当温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出,按式(6-116)计算。
式中 V——样品萃取液体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例4:定量加液器在20℃校准、加液25mL、实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
c. 合成样品萃取液体积测量引入的不确定度分量见式(6-117),urel(V)
(4)样品浓度测量引入的不确定度分量,urel(C)
样品浓度引入的不确定度分量主要受标准物质质量、标准储备液体积、标准物质纯度、标准储备液稀释、工作曲线拟合影响。
a. 标准物质质量引入的不确定度分量,urel(S.m)
当天平校准给出天平的扩展不确定度时,按式(6-118)计算。
式中 U——天平测量结果的扩展不确定度(K=2),mg;
m——样品质量,mg。
当天平校准给出天平的最大允差时,按式(6-119)计算。
式中 A——天平的最大允差,mg;
m——样品质量,mg。
b. 标准储备液体积引入的不确定度分量,urel(S.V)
标准储备液体积测量引入的不确定度分量主要受容量瓶校准和温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-120)计算。
式中 urel(S.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
例5:计量检定证书给出500mL容量瓶的最大允差0.25mL,按三角形分布估计,则
温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-121)计算。
式中 urel(S.C)——温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
例6:500mL容量瓶在20℃校准,实验室温度在(20±5)℃之间变动,水的体积膨胀系数为0.00021mL/℃,按矩形分布估计,则
由此,合成标准储备液体积引入的不确定度分量见式(6-122)。
c. 标准物质纯度引入的不确定度分量,urel(S.P)
当标准物质纯度引入的不确定度信息由标准物质证书给出时,按式(6-123)计算。
式中 F——标准物质纯度的允差,%;
G——标准物质的纯度,%。
例7:证书给出氯化钾的纯度为(99.97±0.02)%,按均匀分布估计,则
d. 标准储备液稀释引入的不确定度分量,urel(S.D)
标准储备液稀释引入的不确定度分量主要受容量瓶校准、定容体积温度影响、移液管校准和移出液体温度影响。
当容量瓶引入的不确定度信息由容量瓶计量证书给出时,按式(6-124)计算。
式中 urel(S.D.F)——容量瓶引入的不确定度分量,mL;
E——容量瓶的最大允差,mL;
V——容量瓶的体积,mL。
定容体积温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-125)计算。
式中 urel(S.D.F.C)——定容体积温度引入的不确定度分量,mL;
V——容量瓶的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
当移液管引入的不确定度信息由移液管计量证书给出时,按式(6-126)计算。
式中 urel(S.D.P)——移液管引入的不确定度分量,mL;
H——移液管的最大允差,mL;
V——移出液体的体积,mL。
当移出液体温度引入的不确定度信息由实验室的温度波动范围给出时,按式(6-127)计算。
式中 urel(S.D.P.C)——移出液体温度引入的不确定度分量,mL;
V——移出液体的体积,mL;
D——实验室的温度波动范围,℃;
0.00021——水的体积膨胀系数,mL/℃。
由此,合成标准储备液稀释引入的不确定度分量见式(6-128)。
例8:实验室温度在20±5℃之间变动,计量检定证书给出100mL容量瓶的最大允差0.20mL、10mL分度吸管的最大允差0.020mL、5mL分度吸管的最大允差0.025mL、10mL分度吸管的最大允差0.020mL、5mL分度吸管的最大允差0.025mL、1mL分度吸管的最大允差0.015mL,配制工作标准溶液使用了5个100mL容量瓶、4根10mL分度吸管、3根5mL分度吸管和1根1mL分度吸管,按三角形分布估计,则
e. 工作曲线拟合引入的不确定度分量,urel(C.S)
连续流动法建立钾工作曲线采用最小二乘法拟合,参照附录A计算可得出urel(C.S)。
f. 合成样品浓度测量引入的不确定度分量见式(6-129)
(5)样品测量重复性引入的不确定度分量,urel(rep)
样品测量重复性引入的不确定度分量,按式(6-130)计算。
式中 Sr(rep)——对同一样品进行10平行测量结果的标准偏差,%;
RPOT——对同一样品进行10平行测量结果的平均值,%。
(五)合成标准不确定度
烟草及烟草制品钾u(POT)的合成标准不确定度按式(6-131)计算。
(六)扩展不确定度
当给出扩展不确定度时,应注明包含因子K的取值。一般情况下可取K=2,表述为:U=2u(POT)。
附录 拟合曲线参数的标准不确定度评定 (参考件)
1. 原理
当被测量的估计值是由实验数据通过最小二乘法拟合的直线或曲线得到时,则任意预期的估计值,或拟合曲线参数的标准不确定度均可以利用已知的统计程序得到。
2. 回归方程
一般说来,钾分析中的两个物理量X(钾)和Y(响应值)之间为线性关系。对x和y独立测得n组数据,其结果为(x1,y1),(x2,y2),…,(xn,yn),且n>2。通过最小二乘法拟合可得回归方程y=ax+b。
3. 估计值的标准不确定度
钾分析中,对x进行测量,通过回归方程得y,则y的标准不确定度见式(A.1)。
式中
P——样品测定次数;
n——工作曲线测定次数;
——测定平均值;
——工作曲线钾浓度平均值;
,xi为浓度值;
,yi为峰高响应值;
4.X、Y的相关系数r
X、Y相关系数r的计算见式(A.2)。
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