ICS 77. 080. 01 H 11
GB
中华人民共和国国家标准
GB/T28898—2012
冶金材料化学成分分析
测量不确定度评定
Evaluation of uncertainty in chemical composition
analysis for metallurgical materials
2012-11-05发布
2013-05-01实施
中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局
中国国家标准化管理委员会 发布 GB/T28898—2012
目 次
前言范围
规范性引用文件 3 总则 3.1 分析测试中常见的不确定度因素 3.2 测量不确定度评定的基本程序 3.3 测量不确定度评定中应注意的几个问题 3.4 分析测试中主要不确定度分量的评定重量法测量不确定度评定
2
.
13 13 13 1 4
4
4.1 分析方法和测量参数描述 4. 2 建立数学模型 4. 3 不确定度来源的识别· 4.4 不确定度分量的评定· 4.5 合成标准不确定度的评定· 4.6 扩展不确定度的评定….. 4. 7 测量结果及不确定度表达 5滴定法测量不确定度评定 5. 1 分析方法和测量参数描述· 5.2 建立数学模型· 5.3 识别不确定度来源· 5.4 不确定度分量的评定 5.5 合成标准不确定度的评定 5.6 扩展不确定度的评定 5. 7 结果及不确定度表达
14 1 4 15 15
15
13 15 16 16 17 18
18 18 18 18 19 19 21 21 21 22 22 22 22 1
分光光度法测量不确定度评定· 6.1 分析方法和测量参数描述· 6. 2 建立数学模型 6. 3 不确定度来源的识别 6. 4 不确定度的评定 6. 5 合成标准不确定度的评定 6.6 扩展不确定度的评定 6. 7 测量结果及不确定度表达原子吸收光谱法测量不确定度评定
6
7
7. 1 分析方法和测量参数描述 7. 2 建立数学模型 7. 3 不确定度来源的识别， GB/T28898—2012
7.4不确定度分量的评定 7.5合成标准不确定度的评定 7.6扩展不确定度的评定 7.7测量结果及不确定度表达· 8氢化物发生-原子荧光光谱法测量不确定度评定 8.1分析方法和测量参数描述…. 8.2建立数学模型 8.3不确定度来源的识别.. 8.4 不确定度分量的评定 8.5 合成标准不确定度的评定. 8.6 扩展不确定度的评定 8.7 测量结果及不确定度表达 9电感耦合等离子体原子发射光谱法测量不确定度评定 9.1 分析方法和测量参数描述： 9. 2 建立数学模型· 9.3 不确定度来源的识别· 9.4 不确定度分量的评定 9.5合成标准不确定度的评定· 9.6扩展不确定度的评定 9. 7 测量结果及不确定度表达 10 火花放电原子发射光谱法测量不确定度评定 10.1 分析方法和测量参数描述
22 25 25 25 25 25 25 26 26 28 28 28 28 28 29 29 29 31 31 31 32
32 32 32 32 34 34 34 34 34 34 34 35 36 36 36 37 37 37 37 37
10.2 建立数学模型 10.3 不确定度来源的识别 10.4 不确定度分量的评定 10.5 合成标准不确定度的评定 10.6 扩展不确定度的评定 10.7 测量结果及不确定度表达 11X射线荧光光谱法测量不确定度评定
.
11.1 分析方法和测量参数描述 11.2 建立数学模型 11.3 不确定度来源的识别 11. 4 不确定度分量的评定 11.5 合成标准不确定度的评定 11.6扩展不确定度的评定 11. 7 测量结果及不确定度表达红外吸收法和热导法测量不确定评定
12
12.1 分析方法和测量参数描述 12.2 建立数学模型 12.3 不确定度来源的识别 12.4 不确定度分量的评定 I GB/T28898—2012
12.5合成标准不确定度的评定 12.6扩展不确定度的评定 12.7测量结果及不确定度表达 13气体容量法测定碳含量的测量不确定度评定 13.1 分析方法和测量参数描述 13.23 建立数学模型 13.3不确定度来源的识别 13.4不确定度分量的评定 13.5合成标准不确定度的评定 13.6扩展不确定度的评定 13.7 测量结果及不确定度表达附录A（资料性附录） 重量法测量不确定度评定实例 重量法测定铁矿石中硅含量测量不确定
39 39
39 40 40
40 10 41 41 42
度评定
4.3 46
附录B（资料性附录） 滴定法测量不确定度评定实例附录C（资料性附录）分光光度法测量不确定度评定实例高碘酸盐光度法测定低合金钢中
锰含量测量不确定度评定
55
附录D（资料性附录） 原子吸收光谱法测不确定度评定实例原子吸收光谱法测定铝合金
.59
中铜含量测量不确定度评定
附录E（资料性附录） 氢化物发生-原子荧光光谱法测量不确定度评定实例氢化物发生-原子
.63
荧光光谱法测定低合金钢中砷含量测量不确定度评定….
附录F（资料性附录） 电感耦合等离子体原子发射光谱法测量不确定度评定实例附录G（资料性附录） 火花放电原子发射光谱法测量不确定度评定实例火花放电原子发射
68
74 78 84
光谱法测定低合金钢中钼含量测量不确定度评定·
附录H（资料性附录） X射线荧光光谱法测量不确定度评定实例附录1（资料性附录） 红外吸收法和热导法测量不确定度评定实例附录J（资料性附录）气体容量法测定碳含量测量不确定度评定实例燃烧气体容量法测定钢
中碳含量测量不确定度评定
88
参考文献
91
Ⅲ GB/T 28898—2012
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草本标准由中国钢铁工业协会提出。 本标准由全国钢标准化技术委员会（S.ACTC183)归口。 本标准起草单位：钢铁研究总院、武汉钢铁集团公司、上海材料研究所、山东冶金科学研究院、中国
科学院金属研究所、鞍钢股份有限公司鳞鱼圈钢铁分公司。
本标准主要起草人：罗倩华、曹宏燕、柯瑞华、张穗忠、谭林青、李莎莎、沈克、朱跃进、王丽晖、 王明海、崔秋红、闻向东、余卫华。
T GB/T28898—2012
冶金材料化学成分分析
测量不确定度评定
1范围
本标准规定了化学成分分析测量不确定度评定的通用规范以及重量法、滴定法、分光光度法、原子吸收光谱法、氢化物发生-原子荧光光谱法、电感耦合等离子体原子发射光谱法、火花放电原子发射光谱法、X射线荧光光谱法、红外吸收法和热导法、气体容量法测定碳含量测量不确定度评定方法。
本标准适用于冶金材料化学成分分析测量不确定度的评定。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件.仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T12805实验室玻璃仪器 滴定管 GB/T12806 实验室玻璃仪器 单标线容量瓶 GB/T 12807 实验室玻璃仪器 分度吸量管 GB/T12808 实验室玻璃仪器 单标线吸量管 JJF1059 测量不确定度评定与表示
3总则
3.1分析测试中常见的不确定度因素
根据化学成分分析的特点，产生不确定度的因素大致可归纳为 a）被测量定义、概念和测量条件的不完整或不完善； b）取样、制样、样品储存及样品本身引起的不确定度： c） 分析测试和测量过程中使用的天平、础码、容量器血、千分尺、游标卡尺等计量器具本身存在的
误差引起的不确定度：
d) 测量条件变化引入的不确定度； e) 标准物质的认证值或基准物质纯度的不确定度； f) 测量方法、测量过程等带来的不确定度；
g） 校准曲线的线性及其变动性、测量结果的修约引人的不确定度； h) 模拟式仪器读数存在的人为偏差： i) 数字式仪表由于指示装置的分辨力引入的指示偏差；
引用的常数、参数、经验系数等的不确定度；测量过程中的随机因素.以及随机因素与上述各因素间的交互作用，表现为在相同的条件下，
j) k）
重复测量量值的变化。 上述产生不确定度的因素不一定都是独立的，可能具有相关性。例如.第项可能与前面各项存在一
定相关性。一定条件下，某些因素可能是不确定度的主要贡献者，而另一些可能贡献极微.可以忽略不计。
1 GB/T28898—2012
分析测试过程中，可能还有一些尚未认识到的系统效应，不可能在不确定度评定中予以考虑，但它可能导致测量结果的误差 3.2测量不确定度评定的基本程序 3.2.1分析方法及测量参数描述
对测量方法和测量对象进行清晰而正确的描述，包括方法名称、方法原理、试料量、试料分解和处理、测量所使用的计量器具和仪器设备、测量的校准物、测量条件、样品测量参数等，这些信息和参数与测量不确定度评定密切相关，测量方法描述的程度和列出的测量参数应满足不确定度评定的需要 3.2.2建立数学模型
根据测量方法，建立输出量"与各输入量r，之间的函数关系式y三（x1·{2·**.工，），明确与各输
人量r的定量关系。 3.2.3测量不确定度来源的识别
根据测量方法和测量条件对测量不确定度的米源进行分析并找出主要的影响因素。不确定度的影响量不仅与各输人量，直接有关，还要考虑影响输人量有关的间接因素.并初步判断其主要因素和次要因索。 3.2.4标准不确定度的评定 3.2.4.1基本方法
对影响不确定度量值的主要因素分别进行不确定度的A类评定和不确定度的B类评定。不确定度的A类评定用统计方法计算其标准不确定度.不确定度的B类评定用其他方法估计其标准不确定度。标准不确定度和相对标准不确定度用符号u（工，)和ut（r)表示。 3.2.4.2标准不确定度的A类评定 3.2.4.2.1贝塞尔法
在重复性条件下进行"次独立测量："次测量结果的算术平均值.7按式（1）计算：
=r
..( 1)
n
以贝塞尔公式计算测量值的标准差：
(1,-)2 n1
..(2)
式中： s——测量列中任一次测量结果的标准差对n次测量的测量列平均值立.其标准不确定度为u(）一s()=s/V。 当测量结果是其中k个测量值的平均值时.其标准不确定度为u（T.）二s//。 为了提高计算标准差的可靠性，重复测量的次数"一般不少于6次。
3.2.4.2.2合并样本标准差
当进行m组重复测量，每一组测量列的标准差s；·合并样本的标准差s,按式（3)计算：
2 GB/T28898—2012
,)
.(3)
/ m(n— 1
77
其自由度v为m（n一1)."为每组测量中重复测量的次数。各测量列标准差s,不应有显著性差异，在统计上可用柯克伦法（Cochran)检验s,的-致性
当每组重复测量次数为2时.式（3)可简化为：
V 2 m
.1
L
(4)
式中： 4, 第i组独立测试结果之差，即}=工一,。 在相同情况下，由该测量过程对被测量7进行次重复测量.以次测量的算术平均值工，作为测量
结果.则该测量结果的标准不确定度按式（5)计算：
u()=
·(5)
Vk
如果对m个被测量.r.所重复的次数不完全相同.设各为n:.而.r，的标准差s（.r，）的自由度为 v=n,一1，通过m个s，与v;，可得：
Zv.s?
(6)
.
3.2.4.2.3极差法
极差法是在，接近正态分布的前提下.简化了的统计方法。在重复性条件下进行n次测量.按式（7)计算用测量结果的极差统计单次测量的标准差：
R C
.( 7 )
式中：
单次测量标准差；
R. 测量数据列的极差（工mnn） C- 一极差系数。 n次测量平均值的标准不确定度u（）=sV=R（CV）。 极差法的极差系数C和自由度>的关系见表1。
表1 极差系数C及自由度v表
7 2.70 5.3
8 2.85 6.0
9 2. 97 6.8
5 2.33 3. 6
6 2.53 4. 5
2 1. 13 0. 9
4 2.06 2. 7
n C .
3 1. 64 1. 8
极差法一般在测量次数较少时采用。 3.2.4.3 3标准不确定度的B类评定 3.2.4.3.1标准不确定度B类评定的信息来源
当输入量，不是通过重复观测得到.例如容量器血的误差、标准物质特性量值的不确定度等.不能用统计方法评定其标准不确定度，可以通过工，可能变化的有关信息或资料的数据来评定。
标准不确定度B类评定的信息一般有：
3