气相色谱仪计量标准技术报告分解

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 冯勇 建标单位名称（公章） 龙口市计量检定测试所 填 写 日 期 2014年3月

目 录

一、建立计量标准的目的…………………………………………………… (1) 二、计量标准的工作原理及其组成……………………………………(1) 三、计量标准器及主要配套设备…………………………………………(2) 四、计量标准的主要技术指标………………………………………(3) 五、环境条件……………………………………………………………(3) 六、计量标准的量值溯源和传递框图………………………………………(4) 七、计量标准的重复性试验…………………………………………………(5) 八、计量标准的稳定性考核……………………………………………………(6) 九、检定或校准结果的测量不确定度评定…………………………………(7) 十、检定或校准结果的验证…………………………………………………(10) 十一、结论……………………………………………………………………(11) 十二、附加说明…………………………………………………………………(11)

一、建立计量标准的目的 开展检定项目，给企业的检定带来方便。 二、计量标准的工作原理及其组成 工作原理： 待基线稳定后，用微量注射器注入1ul～2ul，浓度为100ng/ul或1000ng/ul的正十六烷-异辛烷溶液，连续进样6次，记录正十六烷峰面积。 RSDxi1nix2n11100% xRSD——相对标准偏差（%）； n——测量次数； xi——第i次测量的峰面积； x——n次进样的峰面积算术平均值； i——进样序号。 组成: 由苯—甲苯 、正十六烷—异辛烷、甲基对硫磷—无水乙醇、丙体六六六—异辛烷、偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷、甲烷-氮气、数字多用表、微量进样器、电子皂膜流量计、标准铂电阻温度计、电子秒表、空盒气压表组成。

三、计量标准器及主要配套设备 名 称 苯-甲苯溶液 正十六烷-异辛烷溶液 型 号 测量范围 不确定度 检定周制造厂及 检定或 或准确度等级 期或复出厂编号 校准机构 或最大允许误差 校间隔 GBW（E）130101 5.01mg/ml U=3% k=2 U=3% k=2 U=3% k=2 U=3% k=2 U=3% k=2 U=0.8% k=2 U=1% k=2 国防计量站 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 国防计量站 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 中国计量科学研究院 2年 2年 计量标准器GBW（E）130102 100ng/ul 10.0ng/ul 主要配套设备

甲基对硫磷-无水乙醇溶液 丙体六六六-异辛烷溶液 偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液 甲烷-氮气 数字多用表 标准铂电阻温度计 1年 GBW（E）130103 GBW（E）130104 101ng/ml 偶氮苯10.5ng/ul 马拉硫磷11.8ng/ul 2年 GBW 010048 2年 1.01% 1.00×10 -6TCD FID 0-10MΩ 1年 2010 -5Uohms=2.0 ×10k=2山东省计KEITHLEY 量科学研究院 昆明特普瑞仪表有限公司 CAUTION 山东省计量科学研究院 龙口市计量检定测试所 1年 WZPB-2 （0-420）℃ 二等标准 2年 微量进样器 SYR 10uL U=0.20% k=2 1年 电子皂膜流量GL-102B 计 (50-1000)ml/min 1.0级 北京捷思达中国计量科仪分析仪器学研究院 研发中心2391 上海气象仪器仪表厂有限公司 贸有限公司 2年 空盒气压表 DYM3 (930-1060)hpa U=0.7 k=2 山东省计量科学研究院 量所 1年 电子秒表 天福牌 (1-1799)s MPE：±0.1s/600s 深圳市惠波工烟台市计1年

四、计量标准的主要技术指标 测量范围：TCD:苯—甲苯5.01mg/ml、甲烷-氮气100×10、FID：正十六烷—异辛烷100ng/ul、甲烷-氮气100×10、ECD：丙体六六六异辛烷101ng/ml、FPD：甲基对硫磷—无水乙醇10.0ng/ul、NPD：偶氮苯—马拉硫磷—异辛烷偶氮苯10.5ng/ul马拉硫磷11.8ng/ul 不确定度或准确度等级或最大允许误差： 苯-甲苯溶液、正十六烷-异辛烷溶液、甲基对硫磷-无水乙醇溶液、丙体六六六-异辛烷溶液、偶氮苯-马拉硫磷-异辛烷溶液 U=3% k=2 -5数字多用表Uohms=2.0 ×10k=2 -6-6五、环境条件 序号 项 目 要 求 实际情况 结 论 1 温 度 （5～35）℃ （15～33）℃ 合格 2 湿 度 20%～80% 附近无强的机械振动和磁场干扰 30%～70% 合格 3 干扰因素 无强的机械振动和磁场干扰 合格 4 5 6

六、计量标准的量值溯源和传递框图 上 一 级 计 量 标 准 本 单 位 计 量 标 准 下 一 级 计 量 器 具 七、计量标准的重复性试验

八、计量标准的稳定性考核 选一台检测器为FID的气相色谱仪，编号为921006，在正常工作条件下，等精度重复测量10次，各次测量值如下： 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 测量值Xi(pH) U＝Xi－X -1574.5 -1148.5 -916.5 1132.5 -887.5 980.5 103.5 896.5 462.5 -887.5 U2 2479050.25 1319052.25 839972.25 1282556.25 787656.25 961380.25 10712.25 803712.25 213906.25 787656.25 ∑U＝71267364 274506 74932 76997 77213 75193 77061 76184 75977 76543 75193 X =76080.5 s (xi110ix)2(n1)＝938 按照同样方法对TCD、FPD、NPD、ECD检测器进行了重复性试验，测量重复性考核结果均小于合成标准不确定度。

按照JJF1033-2008计量标准考核规范要求，此计量标准无需做稳定性考核

九、检定或校准结果的测量不确定度评定 1、概述 1.1测量依据：JJG700-1999《气相色谱仪检定规程》 1.2环境条件：温度（5-35）℃，相对湿度（20-85）%，柱温:160℃;汽化室温度:220℃;检测器温度:220℃。 1.3测量标准：正十六烷-异辛烷溶液，不确定度3%，k=3， 1.4被测对象：6890型气相色谱仪（FID） 1.5测量过程：用气相色谱标准物质在规定的条件下连续测量6次，得到其测量列的6次峰面积的平均值，与相应进样量及气相色谱基线噪声，得到气象色谱仪的检测限。 2、数学模型：FID利用氢火焰作电离源，使有机物电离，产生微电流再经过放大和高电阻后，将电流信号转变为电压信号输出，经过记录得到色谱柱分离物质的色谱图。检出限是指当检测器能产生的信号相当于2倍噪声时检测器内被测标准物质在流动相中的质量或浓度。 D2NW （1） A式中：D为检测限，N为基线噪声，W为进样量，A为峰面积算术平均值 由于气相色谱检定工作中所遇到的色谱型号和性能不同，FIB检测器检出限指标差异较大，因此以检出限的相对不确定度表示测量数据的分散程度，按式(2)计uuuu算:DNWA （2） DNWA2223不确定度评定 3.1噪声N测量引入的相对不确定度 选择灵敏档即色谱仪器电阻阻值最小档，点火，待基线稳定后，调节信号至记录显示的中部，记录噪声换算为电流量。使用最高灵敏度档测试仪器稳定时的基线噪声(N≤1×10-12A为噪声指标合格)。通过对近年的气相色谱检定的统计，噪声指标均优于国家计量检定规程要求指标((1×10-12A)的1～2个数量级，因此，取N=1×10-13A。色谱工作站显示的最小分度值为0.002mV，最高灵敏档的电阻为1×10-12Ω，最小分度值换算为电流-18信号为2×10A。 N的不确定度评定按均匀分布计算，kuN2101851.1510为: N310133，则N测量引人的相对不确定度3.2进样质量W引入的相时不确定度 在气相色谱检定时使用进样器向色谱仪中进人一定量的标准物质，进样量按式(3)计算:

W=cV 式中:W一进样量，g; c—标准物质浓度，g/ul, . V一一进样体积，ul。 标准物质浓度引人的相对不确定度:由标准物质证书可得到，正十六烷一异辛烷的相对扩展不确定度为3% (k =2)，则标准物质浓度引人的相对不确定度为: uc0.3%0.0015 c2 进样体积V引人的相对不确定度:使用高精度无进样死体积且经过校准的微量注射器，检定时进样体积为2 ul，校准值为0ul，最小分度值为0.05 ul 进样体积V的不确定度评定按均匀分布计算， k3，则进样体积引人的相对不确定度为: uV0.050.0144 V32进样量W引人的合成相对不确定度为: uuu WcV0.0145 WcV3.3色谱峰面积A侧量引入的相对不确定度 在实际操作中，待基线稳定后，用校准的微量注射器注人2uL浓度为102 ng/ uL的正十六烷一异辛烷标准溶液，连续进样6次，记录峰面积。由仪器测得的色谱峰面积为:20909、20963、21016、20509、20842、20979峰面积平均值A20870。样品峰面 积的标准不确定度: 22uASAAAi1n2n1187 峰面积测量的不确定度主要是由重复进样引入的A类不确定度，色谱峰面积的相对不确定度为: uAuA8.96103 AA4、合成相对不确定度 将3.1、3.2、3.2计算数据代人式(2)得气相色谱检定FID检测器检出限的合成相对不确定度为: uD1.7102 D 5、扩展不确定度取置信概率为95% k=2

扩展不确定度U=3.4% k=2 6、测量结果的报告与表示 U=3.4% k=2

十、检定或校准结果的验证 选一台检测器为FID的气相色谱仪，编号为921006，三个同级别实验室用本装置检定结果如下： 龙口计量所 招远计量所 蓬莱计量所 检测限 3.3×10 -10-103.5×10 -103.7×10 -10-10 取龙口计量所鉴定结果为y1，3.3×10 取三个实验室鉴定结果平均值为y2，y2=3.5×10 ＝0.2×10 满足y1y2＜-10n1 U（U为龙口计量所测量不确定度） n

十一、结论 经验证，该装置的各项性能均达到实验室气相色谱仪检定规程的要求，可以开展气相色谱仪的检定工作。 十二、附加说明 JJG700-1999《气相色谱仪》检定规程