X射线荧光光谱法测定铁矿中二氧化硅含量的不确定度评定
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3 确定影响检测结果的各个不确定度分量
3.1 影响检测结果的不确定因素 影响检测结果的不确定因素有很多， 归纳起来有
以下几方面：一是曲线，由工作曲线带来的不确定度； 二是 X 荧光光谱仪计量性能的局限性，如稳定性等；三 是分析方法， 来自测试方法本身的不确定度； 四是样 品，如试样的内在成分不均匀等；五是人员，测试人员 某些操作不够规范，可能造成测试结果的偏差；六是环 境，温度、湿度等环境因素的变化带来标准曲线的轻微 漂移。 3.2 影响检测结果各个不确定度分量的确定 3.2.1 来自数学模型的不确定度
山西科技
SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY
２０19 年 第 34 卷 第 3 期
文章编号：1004-6429（2019）03-0037-03
收稿日期：2019-03-12
X 射线荧光光谱法测定铁矿中二氧化硅含量的
不确定度评定
崔宏利
（唐山建龙特殊钢有限公司，河北唐山，064200）
姨 移（Vi）2
s=
i=1
n-2
=0.11
s（ 2 k）= 18 s2
=1.87×10-6
移（Ai-A軍）2
i=1
s（k）=1.37×10-3
18
移 s2 （Ai）2
s（ 2 b）=
i=1 18
=1.69×10-3
移（Ai-A軍）2
i=1
s（b）=0.04
因此，参数 k、b 的标准不确定度为：u（k）=s（k）= 1.37×10-3，u（b）=s（b）=0.04。
摘 要：介绍了 X 射线荧光光谱法测定铁矿中 SiO2 的方法，对影响检测结
果的各个不确定度分量进行了评价， 按测量不确定度影响因素建立了数
学模型，结合计算得到了合成不确定度和扩展不确定度，用于表征测量结
果的可信程度。
关键词：X 射线荧光光谱仪；铁矿；SiO2；不确定度
中图分类号：O657.34；P575
表 1 工作曲线标样光强度与含量之间的关系
序号
光强度（A） 原值（y1）
GBW07224
35.654
20.33
GBW07225
44.592
25.47
GBW07226
9.72
5.55
GBW07226A
7.289
4.11
GBW07227
64.563
36.33
GSBD31004
33.745
19.36
GSBD31005
25.153
13.85
GSBD31006
11.216
文献标识码：A
为了保障各国所进行的测量和所得的测量结果有 统一的评定标准， 以便能够相互比对， 取得承认和共 识，需要引入一个量化的参数来校正，而误差分析用于 评定测量结果时，有时既显得不完备也难于操作。 为了 寻求一种更为完备合理、 可操作性强的评定测量结果 质量的方法，测量不确定度诞生。 测量不确定度是一个 合理表征测量结果分散性的参数，它是一个容易定量、 便于操作的质量指标。 测量结果是否有用，在很大程度 上取决于不确定度的大小， 所以测量结果必须有测量 不确定度说明时才是完整和有意义的。
1 检测依据及设备
检测依据是 GB/T 6铝和钡含量的测定 波长色散 X 射线荧 光光谱法》； 环境条件是温度 20 ℃～30 ℃、 湿度 20%～ 70%；测量设备为德国布鲁克 S8 Tiger。
2 检测过程描述
2.1 检测过程 用固定样品与熔剂稀释比， 将粉末状标准样品熔
曲线的不确定度。 根据 X 荧光光谱仪的工作原理， 可知分析曲线的不确定度与所承检样品中所测物质含 量范围关系较大。 因此，针对所承检样品的典型含量范 围，以 SiO2 为例对分析曲线分别进行评定。工作曲线标 样光强度与含量之间的关系见表 1。
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崔宏利 X 射线荧光光谱法测定铁矿中二氧化硅含量的不确定度评定
制成玻璃片，选择合适的分析条件，用 X 射线荧光光谱 仪记录样片 X 射线强度， 根据强度与含量绘制工作曲 线， 并采用理论 α 系数校正、 谱线重叠等方法进行优 化。 然后同样将试样熔制成玻璃片，扫描强度，通过工 作曲线计算出样品中 SiO2 的含量。
2.2 计算 计算公式如下： y=k×A+b
式中：y 为被测物质的质量分数；k 为一次项系数，由计 算机拟合出的标准曲线得到；A 为待测元素的光强度； b 为常数项，由计算机拟合出的标准曲线得到。
X 荧光光谱仪计量性能的局限性 （如稳定性等），
根据 X 荧光光谱仪的验收报告， 该设备的精度为
e e
e e
e e
e e
e
e
e
e
0.5%，按照均匀分布考虑：
ur（ el A）=0.5%/姨 3 =0.29% 下面我们根据 X 荧光光谱分析的数学模型 u（ 2 y）= （（kAk+b））2u（ 2 k）+（（kAA+b））2u（ 2 A）+u（ 2 b）来计算分 析曲线的不确定度。 我们分别以 3 个点进行评定。 第一个点以 （6.951，3.81）为例进行评定。 根据 u(A)=A·ure（ l A） 得 u（A）=6.951×0.29%=0.020 1。 将前面计算结果代入 u2 （y）=（（kAk+b））2u2 （k）+ （（kAA+b））2u（ 2 A）+u（ 2 b），即 u（ 2 y）=6.951×6.951×1.87× 10-6+0.566×0.566×0.020 1×0.020 1+1.69×10-3=0.001 9。 依据 u（y）=0.042，得到 ure（ l y）=0.042/3.81×100%= 1.10%。 第二个点以（33.745，19.36）为例进行评定。 根据 u (A)=A·ur（ el A）得 u（A）=33.745×0.29%=0.097。 将前面计算的结果代入 u（ 2 y）=（（kAk+b））2u（ 2 k）+ （（kAA+b））2u2（A）+u2（b）， 即 u2（y）=33.745×33.745×
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n
移（Ai-A軍）（yi-y軃）
由计算公式 Ak= i = 1 n
移（Ai-A軍）2
，b=y-kA，结合
i=1
表 1 数值计算得 k=0.566，b=-0.03。 根据表 1 可知，本
曲线的线性范围为 0.4%～37%，空白值不参与统计。
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3.1 影响检测结果的不确定因素 影响检测结果的不确定因素有很多， 归纳起来有
以下几方面：一是曲线，由工作曲线带来的不确定度； 二是 X 荧光光谱仪计量性能的局限性，如稳定性等；三 是分析方法， 来自测试方法本身的不确定度； 四是样 品，如试样的内在成分不均匀等；五是人员，测试人员 某些操作不够规范，可能造成测试结果的偏差；六是环 境，温度、湿度等环境因素的变化带来标准曲线的轻微 漂移。 3.2 影响检测结果各个不确定度分量的确定 3.2.1 来自数学模型的不确定度
山西科技
SHANXI SCIENCE AND TECHNOLOGY
２０19 年 第 34 卷 第 3 期
文章编号：1004-6429（2019）03-0037-03
收稿日期：2019-03-12
X 射线荧光光谱法测定铁矿中二氧化硅含量的
不确定度评定
崔宏利
（唐山建龙特殊钢有限公司，河北唐山，064200）
姨 移（Vi）2
s=
i=1
n-2
=0.11
s（ 2 k）= 18 s2
=1.87×10-6
移（Ai-A軍）2
i=1
s（k）=1.37×10-3
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移 s2 （Ai）2
s（ 2 b）=
i=1 18
=1.69×10-3
移（Ai-A軍）2
i=1
s（b）=0.04
因此，参数 k、b 的标准不确定度为：u（k）=s（k）= 1.37×10-3，u（b）=s（b）=0.04。
摘 要：介绍了 X 射线荧光光谱法测定铁矿中 SiO2 的方法，对影响检测结
果的各个不确定度分量进行了评价， 按测量不确定度影响因素建立了数
学模型，结合计算得到了合成不确定度和扩展不确定度，用于表征测量结
果的可信程度。
关键词：X 射线荧光光谱仪；铁矿；SiO2；不确定度
中图分类号：O657.34；P575
表 1 工作曲线标样光强度与含量之间的关系
序号
光强度（A） 原值（y1）
GBW07224
35.654
20.33
GBW07225
44.592
25.47
GBW07226
9.72
5.55
GBW07226A
7.289
4.11
GBW07227
64.563
36.33
GSBD31004
33.745
19.36
GSBD31005
25.153
13.85
GSBD31006
11.216
文献标识码：A
为了保障各国所进行的测量和所得的测量结果有 统一的评定标准， 以便能够相互比对， 取得承认和共 识，需要引入一个量化的参数来校正，而误差分析用于 评定测量结果时，有时既显得不完备也难于操作。 为了 寻求一种更为完备合理、 可操作性强的评定测量结果 质量的方法，测量不确定度诞生。 测量不确定度是一个 合理表征测量结果分散性的参数，它是一个容易定量、 便于操作的质量指标。 测量结果是否有用，在很大程度 上取决于不确定度的大小， 所以测量结果必须有测量 不确定度说明时才是完整和有意义的。
1 检测依据及设备
检测依据是 GB/T 6铝和钡含量的测定 波长色散 X 射线荧 光光谱法》； 环境条件是温度 20 ℃～30 ℃、 湿度 20%～ 70%；测量设备为德国布鲁克 S8 Tiger。
2 检测过程描述
2.1 检测过程 用固定样品与熔剂稀释比， 将粉末状标准样品熔
曲线的不确定度。 根据 X 荧光光谱仪的工作原理， 可知分析曲线的不确定度与所承检样品中所测物质含 量范围关系较大。 因此，针对所承检样品的典型含量范 围，以 SiO2 为例对分析曲线分别进行评定。工作曲线标 样光强度与含量之间的关系见表 1。
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崔宏利 X 射线荧光光谱法测定铁矿中二氧化硅含量的不确定度评定
制成玻璃片，选择合适的分析条件，用 X 射线荧光光谱 仪记录样片 X 射线强度， 根据强度与含量绘制工作曲 线， 并采用理论 α 系数校正、 谱线重叠等方法进行优 化。 然后同样将试样熔制成玻璃片，扫描强度，通过工 作曲线计算出样品中 SiO2 的含量。
2.2 计算 计算公式如下： y=k×A+b
式中：y 为被测物质的质量分数；k 为一次项系数，由计 算机拟合出的标准曲线得到；A 为待测元素的光强度； b 为常数项，由计算机拟合出的标准曲线得到。
X 荧光光谱仪计量性能的局限性 （如稳定性等），
根据 X 荧光光谱仪的验收报告， 该设备的精度为
e e
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0.5%，按照均匀分布考虑：
ur（ el A）=0.5%/姨 3 =0.29% 下面我们根据 X 荧光光谱分析的数学模型 u（ 2 y）= （（kAk+b））2u（ 2 k）+（（kAA+b））2u（ 2 A）+u（ 2 b）来计算分 析曲线的不确定度。 我们分别以 3 个点进行评定。 第一个点以 （6.951，3.81）为例进行评定。 根据 u(A)=A·ure（ l A） 得 u（A）=6.951×0.29%=0.020 1。 将前面计算结果代入 u2 （y）=（（kAk+b））2u2 （k）+ （（kAA+b））2u（ 2 A）+u（ 2 b），即 u（ 2 y）=6.951×6.951×1.87× 10-6+0.566×0.566×0.020 1×0.020 1+1.69×10-3=0.001 9。 依据 u（y）=0.042，得到 ure（ l y）=0.042/3.81×100%= 1.10%。 第二个点以（33.745，19.36）为例进行评定。 根据 u (A)=A·ur（ el A）得 u（A）=33.745×0.29%=0.097。 将前面计算的结果代入 u（ 2 y）=（（kAk+b））2u（ 2 k）+ （（kAA+b））2u2（A）+u2（b）， 即 u2（y）=33.745×33.745×
本刊 Ｅ-ｍａｉｌ押sxkjzzs@ 科技论坛
n
移（Ai-A軍）（yi-y軃）
由计算公式 Ak= i = 1 n
移（Ai-A軍）2
，b=y-kA，结合
i=1
表 1 数值计算得 k=0.566，b=-0.03。 根据表 1 可知，本
曲线的线性范围为 0.4%～37%，空白值不参与统计。
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