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光电直读光谱仪分析铝及铝合金中Fe元素含量的不确定度评定
求
丁淑杰
(哈尔滨电机厂有限责任公司，黑龙江哈尔滨150000）
摘要：本文利用光电直读光谱仅对铝及铝合金中Fe元素含量的不确定度进行了评定，通过分新不确定度产生的原因，可以我到提高准确度的方法，研究人页需要对Fe含量测定结果进行合理的分析。本文对光电直读光请仪工作原理以及特点进行了分析，还对达一仪器应用在铝及铝合金Fe元素含量测定的过程造行了探讨，希望对相关工作者有所帮助，避免含量测定结果不准确度升高现象的出现
关键词：光电直读光谱仅；铝及铝合金；Fe元素；不确定度
光电直读光谱仪是一种测量准确性较高的仪器，人们利用这一设备可以对铝及铝合金中Fe等元素的含量进行准确的测定,在这一过程中,如果工作人员操作不当则很客易出现误差。误差是降低光电直读光谱仪分析铝及铝合金Fe元素含量的准定度的主要原因在测量的过程中，工作人员要对出现含量不准确的原因进行总结还要对测定结果进行记录确定可置信范围这样才能保证测定结果的有效性。为了提高测定结果的准确性必须对首先了解光电直读光谱仪的工作原理以及特点还要了解错及铝合金中Fe元系含量标准值这样才能保证定结果的准确性。
1光电直读光谱仪的工作原理及特点
1.1光电直读光谱仪的工作原理。光电直读光谱仪顾名思义是利用光与电的特性进行测量，光可以与物质进行相互作用其可以引起内部原子或者分子进行电子跃迁。物质对光有着吸收或者发射的特性不同的物质波长或者反射强度信息有着一定变化,在检测的过程中,利用光的变化进行检测的仪器即被称为光电直读光谱仪。光谱仅有着较多的功能利用复色光可以在空间不同位置进行照射与反射可以形成不同的波长在与光电仪器结合后，可以了解波长成分以及强度，在处理后可供分析测定含量使用。光谱分析法是一种常见的金属含量测定法其在质量控制方面发择着重要的作用。利用光电直读光谱仪可以对穿透吸收光潜进行准确的测量为了提高测量的准确性需要保证单波长辐射现代科技技术在不断发展，在测量的过程中逐渐形成了自动波长扫描的方式在结合计算机技术，可以将扫描结果传输到计算机系统中。计算机自动扫描利用了电脑控制技术,这项技术可以提高自动扫描系统的性能，是光谱研究的有效测量方式。光电直读光谱仪的工作原理比较简单，是利用金属电极之间改电等特性对金属中所含特定金属含量进行测定的过程中在分析试样时主要是利用光源在聚光透镜中有光照射出去，反射在光栅上在读取光谱线后可以利用光电直读光谱仪将光转化为电流。
12光电直读光谱仪的特点。光电直读光谱仪是一项操作较为简单的分析方法其有着较多的特点而且具有效率高、速度快等优点。在应用的过程中光电直读光谱仪自动化程度比较高不需要耗费较多的人力资源而且危险性低只需要简单的接钮，即可完成有效成分的测量。这种仪器的应用范围比较广，面且工作效率比较高不易出现故障间题。这种仪器在进行测量时,出现误差的概率比较低这主要是因为仪器的灵敏度高，在测量的过程中，误差一般都在允许的范围内。分析铅成分时只需单人操作，几十种元素的化验结果需由打印机打印出化验报告，整个过程几乎全部由机器来完成。化验结果可存储于计算机内成百上千套,便于日后整理查询尤其适用于配制合金时炉前快速分析及时调整合金的成分。使用前首先应确定直读光谱仪的基体，根据不通需求可安装不同的基体如铁基、铜基、铅基如化验铅成份即采用铅基。其次是需要化验的元素在直读光谱仪是否有通道通道一般在选定供货商后第一满足当前元素及含量使用的范围，第二是满足准备近期开发新产品可能化验的元素和含量的范围，最后再根据国内外行业的最新发展动态，确定未来发展趋势所使用元素及含量的范围，根据以上三个方面来确定所化验的元素及其含量的范用通道既能满足当前任务的需用。
2光电直读光谱仪在铝及铝合金中Fe元素含量测定中的应用及不确定度评定
2.1不确定度来源分析。影响光谱分析元素不确定度的因素有:(1)人员测试人员对试样的激发操作点不同号起测试结果偏差。2)仪器光谱仪计量的局限性如稳定性光谱仅的工作曲线的不确定度标准试样的不确定度及由此引起的分析曲线的不确定度。(3样品的内在成分不均匀及制样表面的光洁度。4)分析方法本身的不确定度。5)环境温度、湿度的变化电流、电压及仪器所需氨气流量的稳定性
避度 1101 2736 5480 9237 14609 20887
标样编号 E412B E414B E413B
元款 Fe Fe Fe
真值 06.00 0.1500 0.3450 05.650 0.9600 1.4000
表1统计数据
计算值 0.0387 0.1526 0.3411 0.5963 0.9613 1.3996
或差值 0.0003 0.0026 0.0039 0.0013 0.0013 0. 0004
差值百分比，为
0.8029 1.7298 1.1242.0.2185 0.1313 0.0305
表2标准试样的相对标准不确定度
标样定值 0.039 0.345 1.40
标准偏若，% 0.0003 0.004 0,016
22光谱仪的相对标准不确定度
数据触数 8 8 8
=标
Us
偏双/82
V标样定值，X
0.00011 0.00141 0.00566
0. 282 0.409 0. 404
用DV-6直读光谱仪测定一个固定的标准电压3500mV，连续测12 次分别得到以下数据：3431,3431,3431,3432,3431,3431,3431,3431,3429 3431,3431,3431。平均值为3431。用贝塞尔公式。
吉(x) n-1
可求出S=0674
23光谱仪工作曲线的相对标准不确定度
根据光谱仪的工作原理可知分析曲线的不确定度与含量范围关系较大用编号E411-6的一套铝光谱标准样品获得6个点的座坐标制作Fe元素的分析曲线波长2714)。统计如表1所示，
24标准试样的相对标准不确定度(见表2) 25人员、环境对测量不确定度的影响
由于本试验采用自动化设备进行检测工作，环境稳定，人员和环境对测量不确定度基本没有影响,在此予以忽略。
3结论
综上所述光电直读光谱仪是一种非常简单方便的测量仪器，使用其对铝和铝合金中的铁元素含量进行测量，是可行且科学的。其不但操作简单方便面且分析的范围更广误差更小。由本研究中的分析可以看出采用光电直读光谱仪进铁元素测量，其不确定度并不由一个分量组成而是受多个分量的影响。而这所有的分量均会对测量结果产生直接影响。并且本文中所提出的不确定度评定方法也非常适合在令后的同类分析中应用其不但能够清断明了的对各个分量进行计算，还可以进行一定的合成使所有的因素都考患在内充分反映这此分量对测量结果造成的不确定度情况其有很大的科学性非常适合在实验室中推广应用。
参考文献
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