紅外分光光度計(jì)是根據(jù)物質(zhì)在紅外光區(qū)的吸收光譜特性和朗伯–比耳定律進(jìn)行定性和定量分析的儀器，廣泛應(yīng)用于醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)、化工企業(yè)及科研單位的分析實(shí)驗(yàn)室。國(guó)家檢定規(guī)程JJG681–1990［1］對(duì)儀器的計(jì)量性能有明確的技術(shù)要求，如波數(shù)測(cè)量誤差、透射比測(cè)量誤差、重復(fù)性、零點(diǎn)漂移等。

紅外分光光度計(jì)檢定裝置主要由聚苯乙烯片標(biāo)準(zhǔn)器和扇形板標(biāo)準(zhǔn)器等主要檢定裝置及秒表等輔助標(biāo)準(zhǔn)器組成。波數(shù)示值誤差主要利用測(cè)量值與聚苯乙烯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)值之差測(cè)得，透射比誤差主要通過(guò)測(cè)量值與扇形板標(biāo)準(zhǔn)值之差測(cè)得。

任彥麗等［2］對(duì)色散型紅外分光光度計(jì)的波數(shù)示值誤差進(jìn)行了不確定度分析。王文光等［3］使用相對(duì)法求出線性回歸方程，然后對(duì)方程的有關(guān)項(xiàng)進(jìn)行不確定度分析，從而得到被測(cè)量的不確定度。這兩種方法均是針對(duì)色散型紅外分光光度計(jì)檢定進(jìn)行的分析。新的傅里葉變換紅外光譜儀校準(zhǔn)規(guī)范(JJF1319–2011)［4］于2011年發(fā)布實(shí)施，傅里葉變換紅外光譜基于干涉調(diào)頻分光原理進(jìn)行測(cè)試，大大提高了檢測(cè)精度及縮短了檢測(cè)時(shí)間［5］。國(guó)內(nèi)尚未有傅里葉變換紅外光譜儀校準(zhǔn)過(guò)程不確定度分析的報(bào)道。筆者根據(jù)*新的國(guó)家不確定度評(píng)定規(guī)范［6–7］，對(duì)色散型及傅里葉變換型紅外分光光度計(jì)同時(shí)進(jìn)行檢定過(guò)程不確定度分析，包括波數(shù)示值誤差及透射比示值誤差的不確定度分析兩個(gè)部分。

1測(cè)量依據(jù)和方法

1.1測(cè)量依據(jù)

JJG681–1990色散型紅外分光光度計(jì)檢定規(guī)程；

JJF1319–2011傅里葉變換紅外光譜儀校準(zhǔn)規(guī)范。

1.2測(cè)量方法

儀器開(kāi)機(jī)穩(wěn)定后，先用空氣校準(zhǔn)空白，用聚苯乙烯片對(duì)儀器進(jìn)行全波段掃描，記錄波數(shù)測(cè)量值3次，換算成真空狀態(tài)的測(cè)量值，處理后3次測(cè)量值的平均值和標(biāo)準(zhǔn)值之差即為波數(shù)測(cè)量示值誤差。在波數(shù)1000cm–1處校準(zhǔn)儀器的0%和****，再分別用10%和50%標(biāo)準(zhǔn)扇形板測(cè)定波數(shù)測(cè)量?jī)x的透射比，測(cè)量3次，測(cè)量均值與標(biāo)準(zhǔn)值之差即為透射比示值誤差。

1.3主要測(cè)量設(shè)備與試劑

標(biāo)準(zhǔn)扇形板：不確定度為0.1%(k=2)，黑龍江省計(jì)量科學(xué)研究院；聚苯乙烯片標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：不確定度為1.0cm–1(k=3)，國(guó)防科技工業(yè)應(yīng)用化學(xué)一級(jí)計(jì)量站。

2不確定度評(píng)定

2.1波數(shù)示值誤差的測(cè)量不確定度

2.1.1測(cè)量的數(shù)學(xué)模型

測(cè)量的數(shù)學(xué)模型為：

2.1.2A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

λ的不確定度來(lái)源主要是紅外分光光度計(jì)的測(cè)量重復(fù)性，可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量，用A類方法進(jìn)行評(píng)定獲得。用聚苯乙烯片對(duì)一臺(tái)紅外分光光度計(jì)進(jìn)行10次測(cè)量，所得數(shù)據(jù)列于表1。由表1可知，波數(shù)測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.1672cm–1，則λ的標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.1.3B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

波數(shù)示值誤差的B類測(cè)量不確定度主要來(lái)源于聚苯乙烯片的定值不確定度及儀器分辨力引入的不確定度。聚苯乙烯片的證書(shū)給出的波長(zhǎng)定值不確定度為1.0cm–1，k=3，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：u(B)=1.0／3=0.33（cm-1）由儀器分辨力帶來(lái)的不確定度分量*小，此項(xiàng)可以忽略。

2.1.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)數(shù)學(xué)模型式(1)可得，靈敏系數(shù)/,/cc11s122222mmmmDD-====，以上各影響因素相互獨(dú)立，所以合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

2.1.5擴(kuò)展不確定度

按正態(tài)分布，取包含因子k=3，擴(kuò)展不確定度U=kuc=3×0.34=1.02(cm–1)≈1.1cm–1。

2.2透射比示值誤差的測(cè)量不確定度

2.2.1測(cè)量的數(shù)學(xué)模型

測(cè)量的數(shù)學(xué)模型：

2.2.2A類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

透射比示值誤差的不確定度來(lái)源主要是紅外分光光度計(jì)的測(cè)量重復(fù)性，可以通過(guò)連續(xù)測(cè)量，用A類方法進(jìn)行評(píng)定得到。用透射比標(biāo)準(zhǔn)濾光片對(duì)一臺(tái)紅外分光光度計(jì)進(jìn)行10次測(cè)量，所得數(shù)據(jù)列入表2。由表2可知，透射比測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差s=0.1284%，則透射比示值誤差的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.2.3B類標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

透射比示值誤差的B類不確定度主要來(lái)源于透射比定值不確定度及儀器分辨力引入的不確定度。標(biāo)準(zhǔn)扇形板透射比證書(shū)給出的不確定度為0.1%，包含因子k=2，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：urel(B)=0.1%／2=0.05%由儀器分辨力帶來(lái)的不確定度分量*小，此項(xiàng)可以忽略。

2.2.4合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

根據(jù)數(shù)學(xué)模型式(2)可得，靈敏系數(shù)c1=/122xxD，c12s22xxD以上各影響量相互獨(dú)立，所以合成相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

2.2.5相對(duì)擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2，Urel=kuc,rel=2×0.096%≈0.2%。

3測(cè)量不確定度報(bào)告與表示

根據(jù)以上計(jì)算，紅外分光光度計(jì)的波數(shù)示值誤差測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度U=1.1cm–1，k=3；透射比示值誤差測(cè)量結(jié)果的相對(duì)擴(kuò)展不確定度Urel=0.2%，k=2。