用火花源原子发射光谱法测定钢筋混凝土用钢的碳、硅、锰、磷、硫含量的不确定度评定

广］　垄堕　用火花源原　子发射光谱法测定钢筋混凝土用　钢的碳、硅、　锰、磷、硫含量的不确定度评定　刘宝玉　（天津开发区建设工程试验中心，天津５００４６１）　摘要：本文主要阐述了用火花源原子发射光谱法测定钢筋混凝土用钢的碳、硅、锰、磷、硫含量的不确定度评定，希　望能为广大同仁提供参考和借鉴。　关键词：火花源；原子发射；光谱法；钢筋混凝土；不确定度　Ｄ０Ｉ：１　０．５９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１　６７１－６５９６．２０１　１．２２．０１　９　ｌ　光谱定量分析原理与范围　验采用ＹＳＢＳ１１１７６ａ－２００８，由标准物质证书提供各元素的标　试样经火花源激发以后，元素由基态跃迁到激发态，　准偏差，属Ｂ类不确定度评定。　返回到基态时，发射出特征光谱，这些光经入射狭缝到散　（３）工作曲线引入的不确定度：南于本试验在试验　系统光栅，经过分光以后，各单色光被聚焦在焦面上形成　前，先采用高低标进行全局校正，然后再用与待测样品含　光谱，在焦面上放置若干个出射狭缝，将分析元素的特定　量相近的控样进行局部校正，工作曲线引入的不确定度可　波长引出，分别投射到光电倍增管等接收器上，将光能转　以不做考虑。　变为电信号，由积分电容储存，当曝光终止时，由测量系　（４）设备的稳定引入的不确定度　：本例采用实测法　统逐个测量积分电容上的电压，根据所测电压值的大小来　求得，将ＹＳＢＳ１１１７６ａ一２００８标钢激发ｌＯ次，出各元素的标准　确定元素的含量。火花源光电光谱测定碳素钢和中低合金　差，属Ａ类不确定度评定。　钢五元素的测定范围：Ｃ元素的含量０．００５％～１．２Ｏ％，　２．４合成标准不确定度ＵＣ的评定　Ｓｉ元素的含量０．００５％～３．５０　，Ｍｎ元素的含量０．００３％～　按　＝√“，　＋“　＋“　计算标准不确定度，有效自由度：　２．００％，Ｐ元素的含量０．００３　～０．１５％，ｓ元素的含量　＝　０．００２％～０．０７０％。　＋　，分布成正态分布。结果见表４。　２　不确定度评定的数学模型　２．５扩展不确定度Ｕ的评定　２．１数学模型　扩展不确定度Ｕ＝ｋ。×Ｕ　，ｋｐ＝ｔ。（Ｖ　），置信概率９５％，根　谱线强度与试样浓度的关系式Ｉ＝ＡＣｂ式中Ｉ是谱线强　据《测量不确定度评定与表示》ｊＪＦｌＯ５９—１９９９附录Ａ查得包　度，Ｃ是分析元素的浓度，Ａ是与试样的蒸发、激发过程和　含因子ｋ　计算结果将表４。　试样组成等有关的一个参数，常数ｂ的大小则与谱线的自吸　２．６测量不确定度的表示　收有关。　ｘ＝（Ｘ　４－Ｕ）％，置信概率９５％。　２．２求不确定度各分量　（１）由于人员的因素、试样的均匀性、环境的影响引　３　总结　进的不确定度，可用重复测定的标准差来评定，属Ａ类不确　（１）在此次的分析中我们把校准曲线的拟合程度引入　定度评定。测试条件如下：①样品采用普通混凝土用热轧　的不确定度忽略不计，主要原囚是在试验中采用了高低标　带肋钢筋，直径２０ｍｍ，牌号ＨＲＢ３３５，从同一根上取１０个长约　校正和单点校正。工作曲线绘制成功后，由于每天的试验　５０ｍｍ的样品。②相同试验人员，同一套设备，在较为集中的　条件（温度、压力、氩气流量、电流电压、样品的制样　时间内，保持环境温度等条件不变进行测试。③仪器采用　等）会发生变化，工作曲线会发生漂移，因此要定期对曲　Ｌａｂ　Ｓｐａｒｋ火花光谱仪、切割机、磨样机。④试验方法：依　线进行校正，高低标校正是通过校正曲线高点和低点含量　据碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常　而到达对整条曲线的校正。　规法）ＧＢ／Ｔ４３３６—２００２，每个样品激发２次，ｍ＝２，１０个样品，　（２）光学系统随着周围环境的变化其光学性质也会发　ｎ＝１０，共得２Ｏ个数据。根据所测数据按下式求出合并样本标　生微小的变化，为保持仪器的稳定性，要定期对光学系统进　准偏差（将１０组样本合并起来求总的标准偏差）见表１。　行调整，在实际操作中我们是采用描迹的办法对光学系统进　行调整，通过描迹使得每一通道的光学性质都处在最佳位　应用公式：Ｕ１：ｓ（ｘ）：．　二ｌ　Ｉ　一１）　置，在该位置所得的光强度最大，保证仪器的灵敏度最高。　（２）标准样品（即控样）引入的不确定度ｕ２：本次试　在工作中至少每周做一次捕迹，保证仪器的灵敏度。　收稿Ｅｌ期：２０１１一Ｏ５—２５修回Ｅｌ期：２０１１一Ｏ６—１９　中国西部科技　２０１　１￣Ｐ０８月（上旬）第１Ｏ卷第２２期总第２５５期　样晶　■号　Ｉ　２　３　４　Ｓ　８　丁　８　ｇ　１０　平坶癜　台并样本　标准羞　五　Ｃ　０　２Ｂ４　Ｏ，２Ｏ１　０．２Ｏ‘　ａ　２Ｏｔ　０．２∞　Ｏ．鞠Ｓ　０．２０Ｂ　Ｏ．２∞　Ｏ．２００　０　２Ｏ４　Ｏ．　ｏ２　Ｏ．∞ｌＴ　兀　０．２０８　Ｏ．２００　Ｏ．２０５　Ｏ．２０　Ｏ．１９９　８．２Ｂｌ　０　０∞　０．２ｏ２　０．１９９　Ｏ．２∞　素　Ｓｉ　０．‘ｇｓ　０．５０８　Ｏ．５０６　０．　０ｌ　ｏ．孽鲁９　Ｏ．８∞　０．５００　Ｏ　稍　０．　９９　Ｏ．５０２　０．搴Ｏ２　０．Ｏ。２譬　客　Ｏ．９Ｄ５　０．４褥　Ｏ　Ｓ０Ｓ　０　５０３　Ｏ　５∞　０．．ｑ８　０．４９９　０．　０５　０　４９９　０．５１０　量　Ｉｂｚ　１．３７０　ｌ，３　ｌ，３１电　Ｉ．３７３　ｌ　３Ｂ９　Ｉ．３Ｂ霉　１．３∞　１．３Ｂｌ　１，举　１．３６６　１．３Ｔｌ　Ｏ．∞∞　１．３昭　１．３ｅｌ　１．３Ｔ８　１．３６７　１．３６８　Ｉ．　Ｔｌ　１．３６８　１．３６７　１．３Ｂ９　１　３ＴＢ　Ｏ．ｎ鼯　０．戎婚　０　０２９　０　Ｏ．０２８　Ｏ　０．踊　Ｏ．蛹　０．ｏ２８　Ｏ．０鹈　０．０２９　０．洲　Ｏ．∞ｌ　０　０２８　０．Ｏ３ｌ　０　０３０　Ｏ　嘲　０．啷　Ｏ．ｏ３ｏ　０．０２ｅ　０　０２９　０．咖　Ｓ　Ｏ．ＯｌＳ　Ｏ．Ｏ１８　０　０１８　０．Ｏ１８　Ｏ．Ｏｌ６　０　Ｏｌ７　Ｏ　Ｏｌ９　０．０ｌ８　Ｏ．Ｏ１８　０　Ｏｌ８　０．０１７　Ｏ．ＯＤ∞　０．０１８　０．０１６　０　０１８　０．０１９　０　０１７　０．ＯｌＢ　０．０１８　０　０１８　０．０１７　０　０１８　表１组样本合并起来求总的标准偏差　豫麓　次数　ｔ　２　３　４　Ｓ　８　７　８　９　１０　撼准麓　辫　五　Ｃ　Ｏ．１∞　Ｏ　Ｉ了售　Ｏ　ｌ了ｅ　Ｏ　Ｉ８２　Ｏ　ｔ８３　０　Ｉ８　０．ｔ８４　Ｏ　ｉ８５　０．１８Ｉ　Ｏ　ｌ伯　０．ｉ瓣　Ｏ　０眩口　一　＇Ｃ　Ｓｉ　０　麓　Ｏ，嚣４　Ｏ　３６０　０．裘－３　０　３ｓ１　０　３５３　Ｏ　３Ｓ４　Ｏ．３５９　０．３５７　Ｏ．鬟；９　Ｏ　Ｏ，∞３２　囊　ｈ　１．３Ｓ３　１．鬟沿　１．　沿　１．　Ｉ　３５２　１．３酷　１．　【３　１．３∞　１．３６５　１．３鹇　１．３５８　Ｏ．ｏ咂８　音　Ｐ　０．０１３　Ｏ　０１３　Ｏ．ＯＩ（　Ｏ　Ｏｌｔ　０　０１４　Ｏ　０１４　０．０１４　０．０１４　０．０１４　０．０１４　０　０１４　０．０∞●　量　Ｓ　０　０１６　０．０ｌ　０．ＯＩ？　０　０１７　０．ａｌＴ　０．０１９　０．０１９　０．０１８　０　Ｏｔ？　０　Ｏｌ？　０　０１７　０．∞ｌ０　表２试验数据　＿Ｉ定　不确定震来酒　详定方法　翻由度　拣　鏖不确碰　度分量　Ｃ　Ｓｉ　ｈ　Ｐ　Ｓ　Ｖｌ　试祥、人勇、环境　蒋因ｊ蠢　＾类　ｇ　０　００ｌ７　Ｏ　Ｏ０２９　Ｏ　０ｏ哇０　０　０ＤＯ７　Ｏ．∞∞　璩　标准祥晶　Ｂ类　Ｏ．∞２　０　０∞　０．ＯＯ４　０．００ｌ　Ｏ．∞ｌ　饺麓稳定ｌ生　楼—　ｇ　Ｏ．０ｏ２９　０，Ｏ∞眨　Ｏ．０∞８　０　０∞《　Ｏ．∞ｌ０　表３各分量的不确定度　（３）通过对数据的分析可知，用Ｌａｂ　Ｓｐａｒｋ火花光谱　参考文献：　仪测定碳、硅、锰、磷、硫含量时，硅、锰的不确定度相　［１］碳素钢和中低合金钢火花源原子发射光谱分析方法（常规　对大些，所以在选择控样时，应注意控样的硅、锰的含量　法）ＧＢ／Ｔ４３３６—２００２．　的不确定度分量的大小，不要让控样的不确定度直接影响　［２］测量不确定度评定与表示ＪＪＦＩＯ５９—１９９９．　样品的测定结果的不确定度。　［３］测量不确定度评定与表示指南．国家质量技术监督局计量司组　编［Ｍ］．中国计量出版社出版．　（上接第２ｊ页）置锁止以后，防止人员被杆塔构件刮、蹭、　定标准。目前我们国家没有关于防坠落装置方面的标准，　碰等可能对人体产生的二次伤害。如何加装缓冲器可以避　国际上欧盟、日本、美国等国家均有此类标准，标准的内　免下坠冲击可能对人体造成的伤害。（５）防坠落装置的防　容包括ＥＮ３５３：２００２（包含刚性、柔性轨道的防坠落装　盗措施。目前国内产品防盗措施大多是将连接轨道与杆塔　置）、ＥＮ３５４：２００２（安全绳）、ＥＮｄ５５：２００２（缓冲　构件之间的连接螺栓加装防盗螺栓，部分厂家将距离地面　器）、ＥＮ３５８：２００２（固定带及定位绳索）、ＥＮ３６１：　一定范围内的轨道材料更换为无回收利用价值的高强玻璃　２００２（全身保护背带吊具）、ＥＮ３６２（安全钩）ＥＮ　３６３：　钢，使其对盗贼失去吸引力。（６）产品通用性的问题。目　２００２（防坠系统）、ＥＮ　３６４：１９９２（试验方法）、ＥＮ　前，不同厂家的防坠落产品差异较大，无论轨道及防坠器　３６５：１９９２（使用及标识说明的一般要求）等。我国应结合　均不能通用，给运行维护、更换部件均带来很大麻烦。　各生产厂家的厂标，参考国际标准、制定我国行业标准或　（７）防坠器使用周期内的疲劳破坏、保养及检验等。　国家标准。　（２）防坠落装置应满足以下技术要求：零锁　（８）造价。目前各种产品价格差异较大，很难评定各种产　止、防腐蚀、抗疲劳、防盗、适应不同塔型（含新建或己　品的综合性价比。（９）安装。目前国内生产厂家大多没有　建）、不同气象条件、装各缓冲器（避免二次伤害）、操　高空作业资质，一般采用现场指导施工单位进行安装，责　作方便、能提供全过程可靠的保护、经济适用、符合国　任划分不明确。一旦出现问题，容易相互推诿、扯皮等现　情。（３）防坠落装置构造应力求简单可靠、不能改变或影　象。　响杆塔的正常使用，对杆塔结构不能造成损害　（４）产品　４　建议　应具有通用性。在确定检验标准的前提下对轨道、防坠器　通过对我国现有防坠落保护装置的调查和初步研究，　进行测定，确定一种或几种合理的轨道形式作为标准型　需要对此开展专项课题研究，为高空作业人员在登高、高　式，在杆塔组立时一并安装，不同厂家根据推荐的标准轨　空固定作业、返回等全过程提供保护，贯彻“以人为　道，配套生产各自的防坠器。　本”、实施“平安工程”的指导思想，建议如下：　（１）制　参考文献：（略）