宝石相对密度测量不确定度评定

杨云

摘 要：依据GB/T 16553—2010和JJF 1059.1—2012对结果的不确定度进行了评定与表示，根据标准的要求和以往的工作经验，寻找了影响测量不确定的因素，对分量进行了分析并进行了合成。

关键词：宝石；相对密度；不确定度；合成标准

中图分类号：TS933.21 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.01.127

密度的测定十分复杂，因相对密度值与密度值十分接近，二者的换算系数仅为1.000 1. 在宝石学中，通常把测定的相对密度值作为密度的近似值。宝石的相对密度是指在4 ℃及1个标准大气压的条件下，单位体积的宝石质量与同体积水的质量的比值，没有单位。在实際工作中，大部分实验室未对宝石做相对密度不确定度的评定工作，在以往测试过程当中，对于测试的结果一般只涉及到误差、实验室内的允许差等概念。近年来，这项工作逐渐与国际接轨，测试结果的不确定度在合格判定中的应用越来越广泛，2016年新发布的《检验检测机构资质认定评审准则及释义》中4.5.15提到了，鼓励检验检测机构在测试出现临界值、进行内部质量控制或客户有要求时采用测量不确定度方法。

1 试验部分

1.1 仪器设备

仪器设备主要有BSA224S-CW电子天平、静水称重器和温度计。

1.2 样品及测量

样品为编号为ZB01的水晶，该样品分别于2015-11-20和2015-11-28多次重复性测量，取得数据12组，如表1所示。

2 测试结果的不确定度评定

2.1 数学模型

样品的密度（ρ）可用样品在空气中的质量（m1）和在液体介质中的质量（m2）根据公式计算得出：

式（1）中：ρ为样品在室温时的密度，g/cm3；m1为样品在空气中的质量，g；m2为样品在液体介质中的质量，g；ρ水为液体介质在不同温度下的密度，g/cm3。

2.2 测试结果的不确定度评定

2.2.1 电子天平的标准不确定度的评定

BSA224S-CW电子天平检定证书表明，仪器和示值误差的测量扩展不确定度V85=0.3 mg-0.1 mg，Veef=30，按B类不确定度评定（查JJF 1059.1—2012附录A，kp=2.06）。

2.2.2 测量人员读数时引入的不确定度uc2

2.2.3 检验结果的重复性引入的测量不确定度uc4

2.2.4 合成标准不确定度uc

相对合成标准不确定度为：

将相关数据代入得uc.rel= =0.35%.

合成标准不确定度uc=2.643×0.35%=0.009.

2.2.5 扩展不确定度U

选择包含因子k=2（正态分布，置信水准p=95.45%），则静水称重测量扩展不确定度为U=2×uc=2×0.009=0.018.

编号为ZB01的水晶测量结果为 =2.643±0.018.

3 不确定度的意义

本文通过对相对密度测量误差的不确定度的评定，使实验室了解了测试结果正确性的可疑程度，满足内部质量控制的要求。

参考文献

[1]全国法制计量管理计量技术委员会.JJF 1059.1—2012 测量不确定度评定与表示[S].北京：中国标准出版社，2013.

[2]倪晓丽.化学分析中不确定度的评语指南[M].北京：中国计量出版社，2008.

[3]上海市计量测试技术研究院.常用测量不确定度评定方法及应用实例[M].北京：中国计量出版社，2001.

[4]中国国家标准化管理委员会.GB/T 16553—2010 珠宝玉石鉴定[S].北京：中国标准出版社，2010.

〔编辑：王霞〕