JJF 2204-2025 蛋白质纯化分析仪校准规范

中华人民共和国国家计量技术规范
JJF2204—2025
蛋白质纯化分析仪校准规范
CalibrationSpecificationforProteinPurificationAnalyzers
2025-02-08发布2025-08-08实施
国家市场监督管理总局 发布
归口单位:全国生物计量技术委员会
主要起草单位:南京市计量监督检测院
中国计量科学研究院
中国计量测试学会
黑龙江省计量检定测试研究院
参加起草单位:上海市计量测试技术研究院
本规范委托全国生物计量技术委员会负责解释
本规范主要起草人:
陈鸿飞(南京市计量监督检测院)
李 舒(南京市计量监督检测院)
金有训(中国计量科学研究院)
马爱文(中国计量测试学会)
周 彤(黑龙江省计量检定测试研究院)
参加起草人:
王尚君(南京市计量监督检测院)
刘 刚(上海市计量测试技术研究院)
JJF2204—2025
目 录
引言……………………………………………………………………………………… (Ⅱ)
1 范围…………………………………………………………………………………… (1)
2 引用文件……………………………………………………………………………… (1)
3 术语…………………………………………………………………………………… (1)
4 概述…………………………………………………………………………………… (1)
5 计量特性……………………………………………………………………………… (2)
6 校准条件……………………………………………………………………………… (2)
6.1 环境条件…………………………………………………………………………… (2)
6.2 测量标准及其他设备……………………………………………………………… (2)
7 校准项目和校准方法………………………………………………………………… (3)
7.1 输液系统…………………………………………………………………………… (3)
7.2 检测系统…………………………………………………………………………… (5)
7.3 收集系统…………………………………………………………………………… (6)
7.4 整机性能测试……………………………………………………………………… (8)
8 校准结果表达………………………………………………………………………… (8)
9 复校时间间隔………………………………………………………………………… (8)
附录A 校准记录和校准证书推荐格式……………………………………………… (9)
附录B 分析仪校准结果的测量不确定度评定示例………………………………… (13)
附录C 国际温标纯水密度表………………………………………………………… (19)
Ⅰ
JJF2204—2025
引 言
JJF1071 《国家计量校准规范编写规则》、JJF1001 《通用计量术语及定义》和
JJF1059.1 《测量不确定度评定与表示》共同构成支撑本规范制定工作的基础性系列规
范。本规范的校准方法及计量特性等主要参考了JJG119 《实验室pH (酸度)计检定
规程》、JJG705 《液相色谱仪检定规程》、GB/T6682 《分析实验室用水规格和实验方
法》。
本规范为首次发布。
Ⅱ
JJF2204—2025
蛋白质纯化分析仪校准规范
1 范围
本规范适用于基于层析分离法的蛋白质纯化分析仪的校准。
2 引用文件
本规范引用了下列文件:
JJG119-2018 实验室pH (酸度)计检定规程
JJG705-2014 液相色谱仪检定规程
JJF1001—2011 通用计量术语及定义
JJF1265—2022 生物计量术语及定义
GB/T6682—2008 分析实验室用水规格和实验方法
凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本规范;凡是不注日期的引用文
件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。
3 术语
JJF1001—2011、JJF1265—2022中界定的及以下术语和定义适用于本规范。
3.1 蛋白质纯化 proteinpurification
利用各种蛋白质间的相似性来除去非蛋白物质的污染,并利用各种蛋白质的差异
(如大小、形状、电荷、疏水性、溶解度等)将目的蛋白质从与其他蛋白质的混合物中
提取出来的过程。
4 概述
蛋白质纯化分析仪(以下简称分析仪)是基于层析分离法用于分离和收集各种蛋白
质的仪器。
分析仪主要的纯化和分离原理包括凝胶过滤层析、离子交换层析、疏水层析、反相
层析和亲和层析。分析仪的工作流程主要包括待测样品通过进样系统,由输液系统进入
分析仪的分离系统,根据样品中各组分在层析柱内固定相和流动相间分配或吸附等特性
的差异,达到分离效果,由检测器检测各组分的保留时间和响应值(峰面积或峰高)后
由样品收集系统收集目标蛋白质。分析仪除了配有紫外检测器外,通常还配有pH 检测
器、电导检测器等多种检测器实时控制流路中各项理化参数,以确保蛋白质分离的
效果。
分 析仪主要由进样系统、输液系统、检测系统、分离系统、收集系统和数据处理系
统组成。
1
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5 计量特性
分析仪的计量特性及指标见表1。
表1 分析仪的计量特性
计量性能计量性能指标
泵流量示值误差±5%
泵流量稳定性≤3%
泵梯度误差±3%
pH 检测示值误差±0.03pH
pH 检测重复性≤2%
*电导检测温度示值误差±1.0℃
*电导检测示值误差±2%
*电导检测重复性≤2%
紫外检测器波长示值误差±2nm
紫外检测器波长重复性≤2nm
*收集器温度示值误差±1.0℃
*收集器加样示值误差±5%
*收集器加样重复性≤5%
*整机定量重复性≤3%
*整机定性重复性≤1%
注:
1 以上技术指标不用于合格性判别,仅供参考,计量特性也可参照分析仪制造厂商给出的技术要求。
2 带*项目如仪器适用,可进行该项目的校准。
6 校准条件
6.1 环境条件
6.1.1 环境温度为(10~30)℃,相对湿度不大于80%。
6.1.2 室内应防潮、避光、防热、无腐蚀性物品,通风良好。
6.2 测量标准及其他设备
6.2.1 数字温度计:测量范围为(-10.0~100.0)℃,最大允许误差±0.3℃。
6.2.2 分析天平:最大称量不小于200g,最小分度值不大于1mg, 级。
6.2.3 电子秒表:最小分度值不大于0.1s,最大允许误差±0.5s/d。
6.2.4 pH标准物质:pH测量范围为3~10,扩展不确定度应小于或等于0.01 (k=3)。
6.2.5 电导率标准物质:相对扩展不确定度应小于或等于0.25% (k=2)。
6.2.6 紫外分光光度计溶液标准物质:参考波长为235nm、257nm 和313nm,透射
2
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比扩展不确定度应小于或等于0.3% (k=2)。
6.2.7 蛋白质标准物质:使用纯品蛋白质标准物质,相对扩展不确定度小于或等于
8% (k=2)。
6.2.8 纯水:符合GB/T6682—2008要求的二级水。
7 校准项目和校准方法
7.1 输液系统
7.1.1 泵流量示值误差和泵流量稳定性
用专用管路连接分析仪的入口、出口,以脱过气的纯水作为流动相,通过管路冲洗
系统,使系统中充满纯水。将温度计插入流动相内,测量试验温度。设定适当的流量,
当输液泵运行稳定后,在泵流量设定范围中均匀取3个测量点,用合适体积的容量瓶
(事先清洗、干燥后称重)分别接收规定时间流出的流动相,并称量总重量,重复测量
3次,测量时间如表2所示。按公式(1)、公式(2)计算流量的实测值,按公式(3)
计算流量示值相对误差Ss,按公式(4)计算流量稳定性SR。
表2 泵流量测定参数
泵流速设定值/(mL/min) 0.2~5.0 5.0~50 大于50
流动相收集时间/(min) 5 2 1
Fm=ΔW/(ρt×t) (1)
ΔW =W2-W1 (2)
式中:
Fm ———流量实测值,mL/min;
ΔW ———收集的流动相的质量,g;
ρt ———试验温度下流动相的密度,g/cm3 (不同温度下流动相的密度参见
附录C);
t ———收集流动相的时间,min;
W2 ———容量瓶加流动相的质量,g;
W1 ———容量瓶的质量,g。
Ss=Fs-Fm
Fm ×100% (3)
式中:
Ss ———流量示值相对误差,%;
Fs ———流量设定值,mL/min;
Fm ———同一设定流量3次测量值的算术平均值,mL/min。
SR=Fmax-Fmin
Fm ×100% (4)
3
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式中:
SR ———流量稳定性;
Fmax ———同一设定流量3次测量值的最大值,mL/min;
Fmin ———同一设定流量3次测量值的最小值,mL/min;
Fm ———同一设定流量3次测量值的算术平均值,mL/min。
7.1.2 泵梯度误差
将仪器连接好,不接色谱柱,设定检测波长为254nm,流量设置为2mL/min。按
表3设置梯度参数,如果系统不支持自动变化梯度,则每隔60s手动设置梯度参数。A
溶剂为纯水,B溶剂为含0.1%丙酮的水溶液。开始测试前,先用纯水平衡系统至少
10min,等待基线平稳后开始执行梯度程序,采集梯度曲线,测量各溶液配比时的输出
信号值,重复测量2次。用公式(5)计算每一阶梯对应的响应信号值的变化值Li,按
公式(6)计算5段阶梯响应信号值的总平均值Li,按公式(7)计算每一段的梯度误
差Gi,取Gi 最大者作为仪器的梯度误差。
Li=[L1i-L1(i-1)]+[L2i-L2(i-1)]
2 (5)
式中:
Li ———第i 段阶梯响应信号值的平均值;
L1i ———第i 段阶梯第1组响应信号值;
L1(i-1) ———第(i-1)段阶梯第1组响应信号值;
L2i ———第i 段阶梯第2组响应信号值;
L2(i-1) ———第(i-1)段阶梯第2组响应信号值。
Li =Σn
i=1
Li
n (6)
式中:
Li———5段阶梯响应信号值的总平均值;
n ———梯度的阶梯数,n=5。
Gi=Li-Li
Li ×100% (7)
式中:
Gi———第i 阶段的梯度误差。
表3 梯度参数
序号通道A/% 通道B/%
1 100 0
2 80 20
3 60 40
4
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表3 梯度参数(续)
序号通道A/% 通道B/%
4 40 60
5 20 80
6 0 100
7 100 0
7.2 检测系统
7.2.1 pH 检测器示值误差和重复性
选择3种标准溶液,pH 范围在3~10,使用数字温度计测量标准溶液温度,根据
标准物质证书确认在相应温度下的pH 溶液标准值的修正值。首先,在校准功能下选用
两种标准溶液进行标定(推荐使用pH 为4和9附近的标准溶液),然后测量第3种标
准溶液的pH,记录仪器示值pHei。重复测量6次,计算平均值pHe。按公式(8)计算
pH 检测器示值误差,按公式(9)计算pH 检测器测量重复性。
ΔpHe=pHe-pHs (8)
式中:
ΔpHe———pH 检测器示值误差;
pHe ———6次pH 检测器测量值的平均值;
pHs ———pH 溶液标准值的修正值。
SpH = Σn
i=1(pHei -pHe)2
n -1 × 1
pHe
×100% (9)
式中:
SpH ———pH 检测器测量重复性;
pHei ———第i 次pH 检测器测量值;
pHe ———6次pH 检测器测量值的平均值;
n ———测量次数,n=6。
7.2.2 电导率检测器温度示值误差、示值误差和重复性
使用纯水对于分析仪进行平衡,设置仪器流量为仪器最大值,在仪器电导传感器前
端收集流动相,使用数字温度计测量流动相温度,重复测量3次得到T1。将流路恢复,
在电导传感器后端收集流动相,使用数字温度计检测流动相温度,重复测量3次得到
T2,同时读取仪器温度显示值,按公式(10)计算电导率检测器温度示值误差。
T =Ts-T1+T2
2 (10)
式中:
T ———电导率检测器温度示值误差,℃;
Ts———电导率检测器显示温度,℃;
5
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T1———3次电导率检测器前端流动相温度测量的平均值,℃;
T2———3次电导率检测器后端流动相温度测量的平均值,℃。
温度测量结束后,使用电导率标准溶液平衡系统,使用电导率检测器测量标准溶液
6次,计算平均值σ作为电导检测器示值,根据标准物质证书确认在相应温度下的电导
率溶液标准值的修正值σs。按公式(11)计算仪器电导率检测器示值误差,按公式
(12)计算电导率检测器测量重复性。
Δσ=σ-σs (11)
式中:
Δσ ———电导率检测器示值误差,μS/cm;
σ ———6次电导率检测器测量值的平均值,μS/cm;
σs ———电导率溶液标准值的修正值,μS/cm。
Sσ = Σn
i=1(σi -σ)2
n -1 ×1σ
×100% (12)
式中:
Sσ ———电导率检测器测量重复性;
σi ———电导率第i 次测量,μS/cm;
σ ———6次电导率检测器测量值的平均值,μS/cm;
n ———测量次数,n=6。
7.2.3 紫外检测器波长示值误差和重复性
连接分析仪检测器与数据处理系统,不接色谱柱,待通电预热稳定后,用纯水注入
检测池内进行冲洗,注满检测池;从检测器入口注入紫外分光光度计溶液标准物质(空
白),待检测器示数稳定后,选择235nm、257nm 和313nm3个检测点,将检测器示
数回零。
从检测器入口注入紫外分光光度计溶液标准物质,待示值稳定后,调节检测器波长
进行测量(不方便直接注入液体的仪器,以水做流动相,流量设为0.5mL/min,将标
准物质作为样品进样测试)。例如测试235nm 时,从230nm 开始到240nm,每10s
或每次进样改变1nm,记录每个波长下的吸收值。有波长扫描功能的仪器可绘制紫外
分光光度计溶液标准物质光谱曲线。
测得的最大或最小吸收值对应的波长即为特征波长实际测量值,重复测量3次,
3次测量值的平均值与参考波长之差为波长示值误差,3次测量值中的最大值与最小值
之差为波长重复性。按此方法依次测试各测试波长示值误差和重复性。
7.3 收集系统
7.3.1 收集系统温度示值误差和稳定性
将数字温度计探头固定在收集系统相应的位置,将分析仪通电,设置为常用的储存
温度。待温度稳定后,记录下数字温度计读数并开始计时,每隔2min记录一次读数,
共计15次,求出平均值。根据公式(13)计算温度示值误差,根据公式(14)计算温
度稳定性。
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ΔT =Td-T (13)
式中:
ΔT ———温度示值误差,℃;
Td ———分析仪设置温度,℃;
T ———15次测量值的平均值,℃。
ΔTf=T0max-T0min (14)
式中:
ΔTf ———温度稳定性,℃;
T0max———15次测量值中的最高温度,℃;
T0min ———15次测量值中的最低温度,℃。
7.3.2 收集系统加样示值误差和重复性
首先将可密封容器(如500μL带盖离心管,可防止容器内的水分挥发)在的电子
天平上称重;然后将去盖容器放到分析仪加样模块的合适位置,通过分析仪命令控制收
集器往该容器中加入200μL平衡至室温的除气纯水,立即盖上容器在电子天平上称重;
用温度计测量纯水温度并从附录C中查找到对应的密度,根据公式(15)计算加液体
积;重复测量6次,取后3次测量结果根据公式(16)计算收集系统加样示值误差;根
据公式(17)计算收集系统加样重复性。
V =m -m0
ρ (15)
式中:
V ———加液体积,μL;
m ———容器和纯水的总质量,mg;
m0 ———容器质量,mg;
ρ ———室温下水的密度,mg/μL。
EV =
V0 -13
Σ3
i=1
Vi
V0
×100% (16)
式中:
EV ———收集系统加样示值误差,%;
V0 ———体积设定值,μL;
Vi ———后3次加液体积测量值,μL。
SV = Σn
i=1(Vi -V)2
n -1 ×1V
×100% (17)
式中:
SV ———收集系统加样重复性;
Vi ———第i 次加液体积测量结果,μL;
V ———6次加液体积测量结果平均值,μL;
7
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n ———测量次数,n=6。
7.4 整机性能测试
将仪器各部分连接好,选用用户指定的色谱柱、相适应的流动相和其他测量参数,
检测波长设置为280nm,基线稳定后由注射器注入500μL的1mg/mL的C反应蛋白
标准物质进行测试(也可使用其他符合要求的标准物质和测量条件)。连续测量6次,
分别记录色谱图中相应的保留时间和峰面积,根据公式(18),以峰面积的相对标准偏
差计算定量重复性,以保留时间的相对标准偏差计算定性重复性。
S定性(或定量)= Σn
i=1(Xi -X )2
n -1 ×1X
×100% (18)
式中:
S定性(或定量)———定性(或定量)测量重复性相对标准偏差,%;
Xi ———第i 次测得的保留时间或峰面积,s或无量纲;
X ———6次测量结果的算术平均值,s或无量纲;
n ———测量次数,n=6。
8 校准结果表达
校准记录应详尽地记载测量数据和计算结果,出具的校准证书应符合JJF1071—
2010中5.12的要求。校准记录格式及校准证书推荐格式见附录A。测量不确定度按
JJF1059.1—2012的要求评定,测量不确定度评定示例见附录B。
9 复校时间间隔
建议分析仪的复校准间隔一般不超过1年。由于复校时间间隔的长短是由仪器的使
用情况、使用者、仪器本身质量等诸因素所决定的,因此送校单位可根据实际使用情况
自主决定复校时间间隔。如果在使用过程中对仪器测量结果产生怀疑或更换主要部件应
及时校准。
8
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附录A
校准记录和校准证书推荐格式
A.1 校准记录内页的格式
校 准 记 录
(推荐性表格)
仪器名称型号
制造厂商出厂编号
委托单位
名称联系人
地址电话
温度相对湿度
记录编号证书编号
校准员核验员
本次使用的主要
计量标准器具
规格型号
不确定度/准确度
等级/最大允许误差
器具编号有效性确认
一、泵流量示值误差及泵流量稳定性误差
Fs
mL/min Fs1= t1= Fs2= t2= Fs3= t3=
W1
g
W2
g
W2-W1
g
(W2-W1)/ρt
mL
Fm
mL/min
F
mL/min
Ss
%
SR
%
9
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二、泵梯度误差
A 溶液B溶液
B溶液比例0% 20% 40% 60% 80% 100%
Li
L1i-L1(i-1)
L2i
L2i-L2(i-1)
Li
Li
Li-Li
Gi
A 溶液B溶液
B溶液比例0% 20% 40% 60% 80% 100%
Li
L1i-L1(i-1)
L2i
L2i-L2(i-1)
Li
Li
Li-Li
Gi
三、pH 示值误差和重复性
室温/℃ 校准液1 校准液2
测量次数1 2 3 4 5 6 平均值
测量值
标准值示值误差重复性
四、电导检测器温度示值误差、示值误差和重复性
电导检测器前端
流动相温度测量值
1 2 3
前端流动
相温度测
量平均值
T1
电导检测器后端
流动相温度测量值
1 2 3
后端流动
相温度测
量平均值
T2
电导检
测器显
示温度
Ts
电导检
测器温度
示值误差
仪器测量值/(μS/cm)
1 2 3 4 5 6
测量平均值
σ
μS/cm
电导率溶液
标准值的
修正值σs
μS/cm
示值误差
Δσ
μS/cm
重复性
Sσ
%
10
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五、紫外检测器波长示值误差和重复性
标准值/nm 测量值/nm 平均值/nm 示值误差/nm 重复性
六、收集器温度示值误差和重复性
测量次数1 2 3 4 5 6 7 8
测量值
测量次数9 10 11 12 13 14 15 16
测量值
设定值示值误差重复性
七、收集器加样示值误差及重复性
测量次数1 2 3 4 5 6
空管重量/mg
加样后重量/mg
计算体积/μL
加样示值误差加样重复性
八、定量/定性重复性
标物名称浓度进样量波长
流动相流量灵敏度波长范围
序号1 2 3 4 5 6 平均值RSD
保留时间
峰面积
11
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A.2 校准证书的格式
校 准 证 书
共 页,第 页
序号校准项目校准结果
1 泵流量示值误差
2 泵流量稳定性
3 泵梯度误差
4 pH 检测示值误差
5 pH 检测重复性
6 电导检测示值误差
7 电导检测重复性
8 电导检测温度示值误差
9 紫外检测器波长示值误差
10 紫外检测器波长重复性
11 收集器温度示值误差
12 收集器加样示值误差
13 收集器加样重复性
14 整机定量重复性
15 整机定性重复性
1. 泵流量示值误差测量不确定度:
2.pH 检测示值误差测量不确定度:
3. 电导检测示值误差测量不确定度:
4. 温度测量不确定度:
校准员: 核验员:
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附录B
分析仪校准结果的测量不确定度评定示例
分析仪校准过程中涉及的参数主要有泵流量、pH、电导、紫外检测器波长、收集
系统温度、收集系统加样量,下面以部分主要参数为例分析测量过程中对测量结果影响
较大的不确定度分量来源,对其进行不确定度评定。
B.1 泵流量示值误差的不确定度评定
B.1.1 测量模型
Fm=ΔW/(ρt×t) (B.1)
ΔW =W2-W1 (B.2)
Ss=Fs-Fm
Fm ×100% (B.3)
式中:
Fm ———流量实测值,mL/min;
ΔW ———收集的流动相的质量,g;
ρt ———试验温度下流动相的密度,g/cm3 (不同温度下流动相的密度参见
附录C);
t ———收集流动相的时间,min;
W2 ———容量瓶加流动相的质量,g;
W1 ———容量瓶的质量,g;
Ss ———流量示值相对误差;
Fs ———流量设定值,mL/min;
Fm ———同一设定流量3次测量值的算术平均值,mL/min。
由公式(B.1)、公式(B.3)得灵敏系数:
c1= ∂Ss
∂(ΔW )=-Fs×ρt×t
(ΔW )2 (B.4)
c2=∂Ss
∂t =Fs×ρt
ΔW (B.5)
B.1.2 不确定度来源
泵流量示值误差测量结果的不确定度来源主要为:
a)称量过程引入的不确定度,主要包括测量重复性引入的不确定度和电子天平引
入的不确定度(包括分辨力引入的不确定度和由测量准确度引入的不确定度);
b)测量时间引入的不确定度,主要包括由使用的电子秒表引入的不确定度和人为
误差引入的不确定度。
B.1.3 标准不确定度的评定
B.1.3.1 称量过程引入的标准不确定度
B.1.3.1.1 测量重复性引入的标准不确定度u1
选定一台蛋白质纯化分析仪,在设定值为1.0mL/min处测量泵流量示值误差,收
13
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集时间为5min,流动相密度取997.043kg/m3。在此条件下,进行连续10次测量,得
到一组数据ΔWi:4.981g、4.996g、5.016g、5.024g、4.986g、4.964g、5.037g、
4.975g、4.993g、4.988g。根据测量结果计算其单次测量的试验标准偏差s:
s= Σ10
i=1(ΔWi -ΔW )2
9 ≈0.0229g
实际重复测量3次,得到一组数据ΔWi:4.981g、4.996g、5.016g,以3次测量
值的算术平均值作为测量结果,则测量结果平均值的标准不确定度为:
u1=s
3≈0.0132g
B.1.3.1.2 电子天平分辨力引入的标准不确定度u2
称量使用的电子天平的分辨力为1mg,按均匀分布计算,则由电子天平分辨力引
入的标准不确定度为:
u2= 1
2× 3mg≈0.0003g
B.1.3.1.3 电子天平分辨力引入的标准不确定度u3
称量使用的电子天平的最大允许误差为±5mg,按均匀分布计算,则由电子天平
准确度引入的标准不确定度为:
u3=5
3mg≈0.0029g
B.1.3.2 测量时间引入的标准不确定度
B.1.3.2.1 电子秒表引入的标准不确定度u4
电子秒表引入的不确定度可按其最大允许误差进行计算,电子秒表最大允许误差为
0.5s/d,按均匀分布,则:
u4= 0.5
86400× 3×300s≈0.001s
B.1.3.2.2 人为误差引入的标准不确定度u5
人为误差主要是指由人的反应时间造成的计时误差,一般人的反应时间通常为
(0.2~0.3)s,则由人为误差引入的标准不确定度为:
u5= 0.3
2× 3s≈0.087s
B.1.4 标准不确定度一览表
标准不确定度一览表见表B.1。
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表B.1 分析仪泵流量设定值误差测定结果标准不确定度一览表
不确定度来源标准不确定度灵敏系数
称量过程
测量重复性0.0132g
电子天平分辨力0.0003g
电子天平准确度0.0029g
-0.1996g-1
测量时间
电子秒表0.001s
人为误差0.087s 0.1995min-1
B.1.5 合成标准不确定度
由于各不确定度分量不相关,故:
uc= c2
1(u2
1+u2
2+u2
3)+c2
2(u2
4+u2
5)=0.27%
B.1.6 扩展不确定度
取包含因子k =2,则泵流量示值误差测量结果的相对扩展不确定度为U =
2uc=0.6%。
B.2 pH 检测器示值误差的不确定度评定
B.2.1 测量模型
ΔpHe=pHe-pHs (B.6)
式中:
ΔpHe———pH 检测器示值误差;
pHe ———6次pH 检测器测量值的平均值;
pHs ———pH 溶液标准值的修正值。
B.2.2 不确定度来源
pH 检测器示值误差测量结果的不确定度来源主要为:
a)pH 检测器测量引入的不确定度,主要包括测量重复性引入的不确定度和pH 检
测器的分辨力引入的不确定度;
b)pH 标准溶液引入的不确定度,主要包括标准物质的不确定度和数字温度计引
入的不确定度。
B.2.3 标准不确定度的评定
B.2.3.1 重复性引入的标准不确定度u1
选定一台蛋白质纯化分析仪,利用自带pH 校准功能使用两种pH 标准溶液对其
pH 检测器进行校准后,用pH 检测器对第三种pH 标准溶液进行测量,连续测量
10次,得到一组测量值pHei:6.88、6.87、6.85、6.84、6.88、6.88、6.86、6.84、
6.87、6.84,根据测量结果计算其单次测量的试验标准偏差s:
s= Σ10
i=1(pHei -pHe)2
9 ≈0.0173
则测量结果平均值的标准不确定度为:
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u1=s
6≈0.007
B.2.3.2 pH 检测器的分辨力引入的标准不确定度u2
若pH 检测器的分辨力为0.01,则由pH 检测器的分辨力引入的不确定度分量为:
u2=0.01
2× 3≈0.003
B.2.3.3 标准物质引入的标准不确定度u3
标准物质引入的不确定度可以根据标准物质证书提供的扩展不确定度和包含因子确
定,例如,使用的国家二级pH 标准物质,其不确定度为U =0.01 (k=3),则pH 标
准物质的引入的标准不确定度为:
u3=0.01
3 ≈0.003
B.2.3.4 温度对标准物质pH 值影响引入的标准不确定度u4
以混合磷酸盐pH 标准物质为例,查得20 ℃、25 ℃时的pH 标准值分别为6.88、
6.86,当数字温度计测定标准溶液温度在(20~25)℃时,pH 标准值可能值的区间半
宽度为:
a=12
(6.88-6.86)=0.01
按均匀分布,则引入的标准不确定度为:
u4=0.01
3 ≈0.006
B.2.4 标准不确定度一览表
标准不确定度一览表见表B.2。
表B.2 pH 检测器示值误差测定结果标准不确定度一览表
标准不确定度不确定度来源标准不确定度数值
u1 测量重复性0.007
u2 pH 检测器的分辨力0.003
u3 标准物质0.003
u4 温度对标准物质pH 影响0.006
B.2.5 合成标准不确定度
由于各不确定度分量不相关,故
uc= u2
1+u2
2+u2
3+u2
4 =0.010
B.2.6 扩展不确定度
取包含因子k =2,则pH 检测器示值误差测量结果的扩展不确定度为U =
2uc=0.02。
B.3 收集系统温度示值误差的不确定度评定
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B.3.1 测量模型
ΔT =Td-T (B.7)
式中:
ΔT ———温度示值误差,℃;
Td ———分析仪设置温度,℃;
T ———15次测量的平均值,℃。
B.3.2 不确定度来源
(1)测量重复性引入的不确定度。
(2)温度测量标准器引入的不确定度。
B.3.3 标准不确定度的评定
B.3.3.1 测量重复性引入的标准不确定度u1
选定一台蛋白质纯化分析仪,设置温度4℃,读取固定在相应位置的温度测量标准
器示值,每隔2min记录一次读数Ti,共记15次:4.3℃、4.6℃、4.2℃、4.7℃、
4.6℃、4.8℃、4.3℃、4.2℃、4.5℃、4.8℃、4.4℃、4.3℃、4.5℃、4.8℃、
4.6℃。
根据测量结果计算试验标准偏差:
s= Σ15
i=1(Ti -T)2
14 ≈0.215℃
实际测量15次,则测量重复性引入的标准不确定度为:
u1= s
15≈0.056℃
B.3.3.2 标准器分辨力引入的标准不确定度u2
数字温度计的分辨力为0.1℃,分散区间半宽为0.05℃,按均匀分布计算,则:
u2=0.05
3 ℃≈0.029℃
B.3.3.3 标准器准确度引入的标准不确定度u3
数字温度计的最大允许误差为±0.3℃,按均匀分布计算,则:
u3=0.3
3 ℃≈0.173℃
B.3.4 标准不确定度一览表
标准不确定度一览表见表B.3。
表B.3 分析仪温度测定结果标准不确定度一览表
标准不确定度不确定度来源标准不确定度数值
u1 测量重复性0.056℃
u2 标准器分辨力0.029℃
u3 标准器准确度0.173℃
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B.3.5 合成标准不确定度
由于各不确定度分量不相关,故:
uc= u2
1+u2
2+u2
3 ≈0.184℃
B.3.6 扩展不确定度
取包含因子k=2,则收集系统温度示值误差的扩展不确定度为U =2uc≈0.4℃。
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附录C
国际温标纯水密度表
1990年国际温标纯水密度表见表C.1。
表C.1 1990年国际温标纯水密度表单位:kg/m3
t90(℃) 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9
15 999.099999.084999.069999.053999.038999.022999.006998.991998.975998.959
16 998.943998.926998.910998.893998.876998.860998.843998.826998.809998.792
17 998.774998.757998.739998.722998.704998.686998.668998.650998.632998.613
18 998.595998.576998.557998.539998.520998.501998.482998.463998.443998.424
19 998.404998.385998.365998.345998.325998.305998.285998.265998.244998.224
20 998.203998.182998.162998.141998.120998.099998.077998.056998.035998.013
21 997.991997.970997.948997.926997.904997.882997.859997.837997.815997.792
22 997.769997.747997.724997.701997.678997.655997.631997.608997.584997.561
23 997.537997.513997.490997.466997.442997.417997.393997.396997.344997.320
24 997.295997.270997.246997.221997.195997.170997.145997.120997.094997.069
25 997.043997.018996.992996.966996.940996.914996.888996.861996.835996.809
26 996.782996.755996.729996.702996.675996.648996.621996.594996.566996.539
27 996.511996.484996.456996.428996.401996.373996.344996.316996.288996.260
28 996.231996.203996.174996.146996.117996.088996.059996.030996.001996.972
29 995.943995.913995.884995.854995.825995.795995.765995.753995.705995.675
30 995.645995.615995.584995.554995.523995.493995.462995.431995.401995.370
31 995.339995.307995.276995.245995.214995.182995.151995.119995.087995.055
32 995.024994.992994.960994.927994.895994.863994.831994.798994.766994.733
33 994.700994.667994.635994.602994.569994.535994.502994.469994.436994.402
34 994.369994.335994.301994.267994.234994.200994.166994.132994.098994.063
35 994.029993.994 993.96 993.925993.891993.856993.821993.786993.751993.716
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