TCSTM 00900-2023 食品重金属分析仪校准规范.pdf

ICS 17.020 CCS A 61 团 体 标 准 T/CSTM 009002023 食品重金属分析仪校准规范 Calibration specification for food heavy metal analyzer 2023-03-24 发布 2023-06-24 实施 中关村材料试验技术联盟 发布 CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 I 目 次 前言.II 1 范围.1 2 规范性引用文件.1 3 术语和定义.1 4 概述.1 5 计量特性.2 6 校准条件.2 7 校准项目及校准方法.3 8 不确定度来源分析.4 9 校准结果表达.4 10 复校时间间隔.5 附录 A（资料性）测量不确定度评定示例.6 附录 B（资料性）校准记录格式.8 附录 C（资料性）校准证书内页格式.10 附录 D（资料性）起草单位和主要起草人.12 CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 II 前 言 本文件参照GB/T 1.1-2020标准化工作导则 第1部分：标准化文件的结构和起草规则的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。本文件由中国材料与试验标准化委员会基础与共性技术标准化领域委员会（CSTM/FC00）提出。本文件由中国材料与试验标准化委员会基础与共性技术标准化领域委员会（CSTM/FC00）归口。CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 1 食品重金属分析仪校准规范 1 范围 本文件规定了基于能量色散 X 射线荧光光谱法原理的食品重金属分析仪的计量特性、校准条件、校准项目和校准方法、不确定度来源分析、校准结果表达和复校时间间隔。本文件适用于食品重金属分析仪主要计量性能的校准。2 规范性引用文件 下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。GB/T 31364 能量色散X射线荧光光谱仪主要性能测试方法 JJF 1071-2010 国家计量校准规范编写规则 LS/T 6115 粮油检验 稻谷中镉含量快速测定 X 射线荧光光谱法 JB/T 12962.1 能量色散 X 射线荧光光谱仪 第 1 部分：通用技术 T/CAIA/SH 003 稻米 镉的测定 X 射线荧光光谱法 T/KJFX 002 稻谷及其制品中镉的快速测定 能量色散 X 射线荧光光谱法 3 术语和定义 LS/T 6115、JB/T 12962.1、T/CAIA/SH 003、T/KJFX 002 界定的术语和定义适用于本文件。4 概述 基于能量色散 X 射线荧光光谱法的原理，由 X 射线管发射出较高能级 X 射线入射到样品，样品中的待测重金属元素在高能 X 射线的激发下，产生特征 X 射线，并由高性能半导体探测器接收，通过分析被激发元素的特征 X 射线能量与相应强度，从而对食品中的重金属元素进行定性及定量分析。仪器主要由 X 射线管、准直器、探测器、自动化系统、数据采集与处理系统组成。其结构示意图如图 1 所示。CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 2 标引顺序说明：1X 射线管；2样品；3准直器；4探测器；5自动化及数据采集处理系统。图 1 仪器原理结构示意图 5 计量特性 仪器的计量特性见表 1。根据被校准仪器的预期用途选择相应的校准项目或者其他重金属元素。表 1 计量特性 计量特性 校准项目 待测重金属元素含量 低 中 高 x0.2 mg/kg 0.2 mg/kgx0.4 mg/kg x0.4 mg/kg 示值误差 0.05 mg/kg 15%10%测量重复性 8%检出限 0.05 mg/kg 能量分辨力 180 eV 注 1：由于校准工作只给出测量结果，不判断合格与否，以上计量特性仅供参考。6 校准条件 6.1 环境条件 6.1.1 环境温度：（1535）。6.1.2 相对湿度：80%。6.1.3 电源电压及频率：电压（22022）V，频率（501）Hz。6.1.4 仪器应置于稳定的试验台，避免阳光直射，周围无腐蚀性气体、强电场或强磁场干扰。4 2 1 3 5 CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 3 6.2 测量标准及其他设备 6.2.1 大米粉成分分析系列国家有证标准物质，重金属元素扩展不确定度不大于 0.04mg/kg，(k=2)。或根据仪器特定应用选择其他食品类标准物质。6.2.2 纯锰片或仪器规定的其他测量分辨力样品。7 校准项目和校准方法 7.1 校准前检查 仪器外表面（装置）应整洁光滑、平整，标识、印字完全清晰；各部件配套齐全且能正常工作，无影响正常测量功能的缺陷。按照仪器说明书要求开机稳定，仪器各项自检正常。7.2 能量分辨力 将 6.2.2 中的纯锰片放置于样品杯或固定在试验台，适当调节管压和管流，使计数率在 100cps200cps 之间，测试时间 100s，测量 Mnk的特征谱。Mnk的后半峰能量与前半峰能量之差即为能量分辨力，单位电子伏（eV）。亦可按照仪器说明书规定的其他样品或方法测量能量分辨力，对于某些不能读取图谱的仪器可以免做此项。7.3 检出限 如果仪器预置大米粉 Cd 元素测试的工作曲线，按说明书校正曲线后即可进行测试。如果仪器没有预置工作曲线，需自行绘制大米粉 Cd 含量测试工作曲线。仪器选择定性测试模式（或称初筛模式），设置管电压45kV，管电流500A，测试时间 600s，测试空白大米粉成分分析标准物质中的重金属元素 Cd（其中 Cd 含量不大于 0.01mg/kg），重复测量 11次，记录测量值，按公式（1）计算仪器的检出限。1)3n1i2iLnxxc（.（1）式中：Lc检出限，单位为 mg/kg。ix单次测量值，单位为 mg/kg；x11 次测量的平均值，单位为 mg/kg；n 测量次数，n=11。7.4 示值误差 在 7.3 的测量条件下，选择仪器定量测试模式（或称为复筛模式），依次测试表 1 中低、中、高三种 Cd 含量的大米粉成分分析标准物质，每种标准物质重复测量 3 次，记录仪器测量值。当仪器使用范围在 x0.2 mg/kg 时，按照公式（2）计算示值误差，当仪器使用范围在 x0.2 mg/kg 时，按照公式CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 4（3）计算示值误差。sxxx.（2）%100ssrxxxx.（3）式中：x仪器的示值误差，单位为 mg/kg；rx仪器的相对示值误差，单位为%；x3 次测量的平均值，单位为 mg/kg；sx标准物质的标准值，单位为 mg/kg。7.5 测量重复性 在 7.3 的测量条件下，选择仪器定量测试模式（或称为复筛模式），测试 Cd 含量在（0.20.4）mg/kg 的大米粉成分分析标准物质，重复测量 7 次，按公式（4）计算测量重复性。%1001)(1n12nxxxRSDii（4）式中：RSD 测量重复性，单位为%；ix 单次测量值，单位为 mg/kg；x 7 次测量的平均值，单位为 mg/kg。n 测量次数，n=7。8 不确定度来源分析 示值误差测量不确定度主要由测量重复性和标准物质引入。不确定度评定示例见附录 A，其中不确定来源包括但不限于附录 A 所列因素。9 校准结果表达 9.1 校准原始记录需注明本文件号，校准时的环境条件、计量器具、仪器条件参数、各项校准原始数据等，见附录 B。9.2 校准证书或校准报告上应给出校准结果及测量结果不确定度，见附录 C。9.3 现场校准应注明“现场校准”。9.4 校准证书或校准报告上的内容参照 JJF 1071-2010 中 5.12 的规定，应包括标题“校准证书”、实CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 5 验室名称和地址、校准日期及报告日期、校准的地点、校准环境的描述、报告签发人等。10 复校时间间隔 复校时间由实验室自定，建议不超过 1 年。在此期间，如果仪器经过大修、移动及其他需要校准时，应重新校准。CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 6 附录 A（资料性）测量不确定度评定示例 A.1 概述 A.1.1 环境条件：温度（1035），相对湿度80%。A.1.2 标准物质：大米粉成分分析标准物质 GBW（E）100350，Cd 标准值 0.32mg/kg，扩展不确定 0.02mg/kg（k=2）。A.1.3 测量方法：按 7.4 进行示值误差的校准。A.1.4 校准对象：食品重金属分析仪。A.1.5 评定结果使用：在符合上述条件下的测量结果，可直接使用本不确定度的评定结果。A.2 测量模型及不确定度评定 A.2.1 测量模型 食品重金属分析仪的测量模型见公式（3）。A.2.2 不确定度传播率 由于x与sx彼此不相关，则不确定度计算见公式（A.1）222221r2c)()()(sxucxucxu.(A.1)式中灵敏系数为：sxxxc1r1 2ssr2xxxxc A.2.3 不确定度计算公式 不确定度计算公式(A.1)可转化为公式(A.2)：)()(1)(s22222rcxuxxxuxxuss.(A.2)式中：)(rcxu 示值误差的合成标准不确定度；)(xu测量重复性引入的标准不确定度；)(sxu标准物质引入的标准不确定度。由于测量平均值x和标准值sx量值相近，可近似认为：xsx，则公式（A.2）可简化为公式（A.3）：2sr2rrc)()()(xuxuxu.(A.3)CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 7 式中：)(rxu测量重复性引入的相对标准不确定度；)(srxu标准物质引入的相对标准不确定度。A.3 不确定度评定 A.3.1 测量重复性引入的不确定度 重复测量 7 次大米粉成分分析标准物质，Cd 元素测量结果见表 A.1。表 A.1 大米粉标准物质中 Cd 元素测量结果 次数 1 2 3 4 5 6 7 测量值/mg/kg 0.32 0.32 0.32 0.31 0.31 0.31 0.30 7 次测量算术平均值为 0.32mg/kg，采用贝塞尔公式计算单次测量的实验标准偏差为s=0.0076mg/kg。按 7.4 进行示值误差校准时，重复测量 3 次，如取表 A.1 中第 1，2，3 次的重复测量值，则由测量重复性引入的相对标准不确定度为：%5.1%10032.0130076.0%10013)()(ssrxsxxuxu A.3.2 标准物质的不确定度 由标准物质证书得到 Cd 元素的扩展不确定度为 U=0.02 mg/kg（k=2）,因此标准物质引入的相对标准不确定度为：3.1%10032.0202.0)(ssrxkUxu A.4 不确定度分量汇总 标准不确定度分量汇总见表 A.2。表 A.2 标准不确定度汇总表 标准不确定度分量 不确定度分量来源 相对标准不确定度/%)(rxu 测量重复性引入的相对标准不确定度 1.5 )(srxu 标准物质引入相对标准不确定度 3.1 A.5 合成标准不确定度 由公式（A.3），Cd 元素示值误差的合成标准不确定度为：CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 8%4.31.35.1)()()(222sr2rrcxuxuxu A.6 扩展不确定度 取包含因子k=2，则Cd元素示值误差校准结果的扩展不确定度为：%8.6rc）（xukU CSTM标准发布使用全国团体标准信息平台T/CSTM 00900-2023 9 附录 B（资料性）校准记录格式 校准记录包含但不限于以下信息：本文件号 送检单位 校准日期 仪器型号/规格 出厂编号 设备编号 校准地点 温度 湿度%RH 计量标准 计量器具/标准物质 编号/型号 不确定度