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計量論壇

標題: 旋光儀規(guī)程檢定項目是否太不全了? [打印本頁]

作者: 劉彥剛 時間: 2013-11-28 01:08
標題: 旋光儀規(guī)程檢定項目是否太不全了?
旋光儀檢定規(guī)程
(, 下載次數(shù): 123)

主要檢定項目
(, 下載次數(shù): 130)

主要檢定項目如此之少！我覺得起碼還應該檢所給出波長589.4400nm的誤差；起偏后偏振的好嗎（我也說不上要用什么指標）？
不知是因為該規(guī)程是較早期的，還是這些項目真的不需要。

作者: vandyke 時間: 2013-11-28 11:00
我認為以上檢定項目也足夠了，波長不準確旋光度也不準，而且測量589.44也不現(xiàn)實，這是真空波長，鈉燈雙黃線平均波長取589.3nm，這個單色光如果是用鈉燈實現(xiàn)的，需要用雙單色器的單色儀才能評價波長準確度，如果是其他光源加上濾光片實現(xiàn)的，一般都是峰值波長在589nm附近，光譜帶寬也較寬，檢定時總不能拆開儀器取出濾光片檢波長，還是應該以表現(xiàn)出的旋光度誤差來判定儀器好不好，所以檢定波長沒必要，對于用其他波長的儀器，也是測旋光度誤差就好，不必關心波長誤差。
偏振也是同理，起偏檢偏有問題，最終會反映在旋光度誤差大和對于高吸光度樣品無法測兩個方面。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-11-28 13:49

我認為以上檢定項目也足夠了，波長不準確旋光度也不準，而且測量589.44也不現(xiàn)實，這是真空波長，鈉燈雙黃線 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-11-28 11:00

我覺得就像分光光度計一樣，波長準確度也不會不重要，否則規(guī)程給出標準管的旋光度的標準值時，也就沒有必要給出特定的波長。顯然，在旋光儀中是用其他光源加上濾光片實現(xiàn)的，但起碼應該檢測一下，實現(xiàn)該波長的干涉濾光片，其峰值波長的偏差吧？至于能不能拆開儀器取出濾光片檢波長，這樣的情況在酶標儀的規(guī)程中，就是這樣要求的哦！還有用汞燈檢測分光光度計的波長準確度時，規(guī)程也是要求：拆開儀器，將汞燈置于被檢分光光度計中?？梢?，拆開儀器取出濾光片檢波長，關鍵我們還是要以是否需要為前提！
對于分光光度計，我們說主要性能指標有：波長誤差，透射比誤差和雜散光。我覺得對應于旋光儀而言，主要性能指標有：波長誤差，旋光度誤差和偏振的狀態(tài)及雜散光。偏振的狀態(tài)是我相像的，我的意思是指起偏時，沒有使光完全成為某方向的偏振光，還有少部分光沒有完全與主光同方向地偏振。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-11-29 01:21
我查閱了計量檢定人員《化學計量》之第131頁：

這張沒照好，兩邊都漏點了些，又照了一張：

應該說旋光度與波長還是有關系的。

作者: vandyke 時間: 2013-11-30 10:55
波長與旋光度密切相關，但是可不比關心波長而只關心旋光度值，就像我們檢定儀器不必關心檢測具體的響應信號值，不必關心燈電壓值等內部電路，因為這些出問題肯定最終反映到測量結果上，應用黑箱原理，我們只看輸出不看過程。
計量的對象是必須溯源的物理、化學量。旋光儀復現(xiàn)的量是旋光度，不是波長，這與分光光度計完全不同，只要保證旋光度的準確可靠就行了。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-11-30 13:31

波長與旋光度密切相關，但是可不比關心波長而只關心旋光度值，就像我們檢定儀器不必關心檢測具體的響應信號 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-11-30 10:55

謝謝指導!漲知誤碼了!

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-9 05:29

波長與旋光度密切相關，但是可不比關心波長而只關心旋光度值，就像我們檢定儀器不必關心檢測具體的響應信號 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-11-30 10:55

那么旋光儀應該與酶標儀更接近些吧，酶標儀復現(xiàn)的量是吸光度，可他同樣要檢波長哦！至于檢定時需不需要拆開儀器取出濾光片檢波長，還是要看波長對其測量是否有影響。酶標儀不就要求取出濾光片檢波長嗎？

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-9 05:41

波長與旋光度密切相關，但是可不比關心波長而只關心旋光度值，就像我們檢定儀器不必關心檢測具體的響應信號 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-11-30 10:55

而且現(xiàn)在有的旋光儀有溫度補償了，還應該增加溫度補償功能的檢定才是。對于檢定規(guī)程檢定項目的設置，我覺得還是宋小平老師推出的觀點（并體現(xiàn)在他起草的《電導率儀》檢定規(guī)程中）是最精彩的！應據(jù)所測量輸出量：對于電導率儀當然是電導率、對于酶標儀當然是吸光度、對于旋光儀那就是旋光度了，其主要不確定度分量來設置。按此觀點，我覺得也還應該設置波長誤差等檢定項目。你說是嗎？

作者: vandyke 時間: 2013-12-9 09:49
首先，酶標儀需要檢定波長是因為中性濾光片對波長是無選擇性的，用中性濾光片檢吸光度誤差不能代表波長誤差產生的影響，旋光則不同，波長有誤差直接反映在旋光度誤差上了。
其次，以元素燈作為光源的波長準確度比較高，濾光片只作為輔助屏蔽雜散光用，檢定濾光片無太大意義。對于鹵鎢燈、LED作為光源的，濾光片作為單色器有一定的檢定必要，但是拆解濾光片檢定實在是費事而不明智的做法，真要看光的波長準不準，應該用光纖光譜儀、光譜輻射計等測量光源的儀器，而且如果要求誤差小于0.2nm至少要好幾十萬等級的光譜輻射計才能達到要求，經濟上非常不合適。
對于有溫度探頭的旋光儀，檢定測溫誤差是必要的

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-10 02:21

首先，酶標儀需要檢定波長是因為中性濾光片對波長是無選擇性的，用中性濾光片檢吸光度誤差不能代表波長誤差 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-9 09:49

元素燈作為光源的波長準確度比較高，我想也只是說其特征峰在光譜曲線上位置較準，但它還是有其它波長的光吧？對于鈉燈我不太了解，就作為自然標準的汞燈，也是具連續(xù)光譜的哦！所以作為單色器的干涉濾光版的峰值波長的準確度仍然是有相當重要的。

據(jù)悉JJG536修訂正在進行時，可惜這次沒有在中國計量協(xié)會網(wǎng)上掛其征求意見稿。故修訂情況不得而知，或許經修訂的JJG536已增加了波長準確度檢定項目也難說哦！

因為之前我對旋光儀了解的很少，不知現(xiàn)在的旋光儀溫度自動補償?shù)挠蟹?，進而有溫度自動補償多不多。如果多的話，我覺得就象電導率儀那樣，不僅要檢定測溫誤差，而且還要檢溫度補償是否有偏差。vandyke你說是嗎？

作者: vandyke 時間: 2013-12-10 14:12
元素燈是線狀譜，用濾光片的波長誤差代表元素燈波長誤差是不正確的，要單獨檢定光的波長誤差，成本太高也完全不必要。
自動溫度補償?shù)男鈨x都是高端自動化旋光儀，補償是內置程序計算的，只要程序不出錯，就不會算錯，所以關鍵是測溫準確度問題。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-11 03:09
顯然，在這里讓我長知識了！暴露出我對元素燈是線狀光譜的知識盲區(qū)！我還是覺得：雖說是元素燈是線狀光譜。但是，不致于線狀到可以不要單色器，只要借肋帶寬較寬的濾光片，區(qū)分元素燈該線狀譜相鄰的其它線光譜就可以了。就拿原吸的空心陰極燈來說，它仍然需要單色器，使進入檢測器的光為單色光。當然，原吸的情況有些不一樣，原子化器不是密閉的。之所以說這些，我是想讓超版更加慎重對待該問題——在旋光儀里，濾光片真的是只作為輔助屏蔽雜散光的作用嗎？如果真的是這樣，當然可以不檢旋光儀的波長誤差，因為元素燈本身就是自然標準哦！

但是，“自動溫度補償?shù)男鈨x都是高端自動化旋光儀，補償是內置程序計算的，只要程序不出錯，就不會算錯，所以關鍵是測溫準確度問題。”就說得不如前一個問題那么妥當了。的確，目前自動溫度補償?shù)男鈨x都是高端自動化旋光儀，但我們規(guī)程修訂周期一般為十年，所以我們規(guī)程要有一定的前瞻性，何況有自動溫度補償?shù)男鈨x已有了！隨著科學技術的進步，特別是計算機技術的進步，內置程序實現(xiàn)部份、甚至全部二次儀表功能的儀器會越來越多，但不能說這樣的儀器就不要檢定了吧？當然程序不出錯，就不會算錯。但又由誰來保證程序還沒出錯呢？所以我認為就象電導率儀一樣，測溫準確與否要檢，溫度補償正確與否也要檢！vandyke：你說呢？

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-13 05:18

元素燈是線狀譜，用濾光片的波長誤差代表元素燈波長誤差是不正確的，要單獨檢定光的波長誤差，成本太高也完 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-10 14:12

vandyke：其實你可以很方便地驗證該問題！一、你已開展旋光儀項目，能很方便找到用來驗證的旋光儀；二、你有很高級的光譜儀，可以很方便地對濾光片進行光譜掃描。如果掃描得知：1、旋光儀的該濾光片的半高寬，與我們檢721分光光度計的干涉濾光片的半高寬差不多，即選擇性好。則說明我們的旋光儀檢定規(guī)程，應有波長準確度檢定項目。2、旋光儀的該濾光片的半高寬較寬，可認為旋光儀的該濾光片是光譜的帶通，選擇性不很明顯。即正如你所說的那樣，只是屏蔽雜散光的作用以及屏蔽掉鈉燈的其它特征峰而已，自然我們的旋光儀檢定規(guī)程，就完全可以沒有波長準確度檢定項目。vandyke：你說是嗎？

作者: vandyke 時間: 2013-12-14 17:44
本帖最后由 vandyke 于 2013-12-14 17:52 編輯

旋光儀常用的的光源有鈉燈、汞燈、鎢燈、激光、LED等，用于單色器的濾光片可能是吸收型，可能是帶通型，也可能是截止型，對于最后一種，單獨測一個濾光片是沒有用的。因為上述組合起來的情況很多，單獨檢測某個單獨部件的波長準不準意義不大，配套使用后光的波長準確就可以。要想測定配套后的光，就不能用分光光度計測波長的方法，所以之前一直強調測波長不可行，不是技術上做不到，是沒有太大意義，而且成本很高。還是回歸本質，抓住旋光度準不準就可以了。
舉個例子，假設我臆構一臺“旋光儀”，它不能發(fā)光不能動，什么也不能做，但是它能“猜”，“猜”得準。你拿什么旋光標準管，它都能“猜對”標準值，你覺得有必要深究它怎么“猜”的嗎？我們只關心，猜得準不準而已。你覺得呢？
旋光儀是用來測量旋光度而不是波長的，波長準不準沒關系，就算不準，它內置的程序已經“修正”波長誤差了，最終測量結果準確不就可以了嗎？儀器廠商從來不標注自己旋光儀的波長準確度，只是標注旋光度的準確度，它不用來測波長，就算波長誤差很大，廠家有本事讓儀器測旋光度誤差不大就可以了。
從契約（合同）的角度講，廠家并不向用戶保證旋光儀的波長準確度，因此我們不能因為波長不準而要求廠家負責，相反，就算波長很準，而旋光度不準，我們可以憑此契約向廠家要說法。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 03:53
本帖最后由劉彥剛于 2013-12-15 03:56 編輯

旋光儀常用的的光源有鈉燈、汞燈、鎢燈、激光、LED等，用于單色器的濾光片可能是吸收型，可能是帶通型，也 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-14 17:44

非常感謝超版耐心細致的解答！苦口婆心的勸說！

關于“旋光儀常用的的光源有鈉燈、汞燈、鎢燈、激光、LED等，用于單色器的濾光片可能是吸收型，可能是帶通型，也可能是截止型，對于最后一種，單獨測一個濾光片是沒有用的。因為上述組合起來的情況很多，單獨檢測某個單獨部件的波長準不準意義不大，配套使用后光的波長準確就可以。”

的確，旋光儀有各種各樣，如果包羅萬象都去討論，的確很麻煩！

我們就以規(guī)程給出的度盤指示自動旋光儀為例：

(, 下載次數(shù): 132)

我想在這里8—濾光片要實現(xiàn)單色光的話，只能是干涉濾光片。對于干涉濾光片應該只要掃描一下其光譜，就能知道了、就能實現(xiàn)波長準確度的檢定，這與因定波長型式的酶標儀檢波長準確度是一個道理。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 04:00
為了掃描該干涉濾光片的光譜，我借了一WZZ—1型旋光儀，看了相關的部位：

我覺得大方鐵后，第一個大園片應該就是濾光片，但因為是借來的儀器，特別是從來沒接觸過該儀器。所以不敢去拆取濾光片去掃描，如有版友知道該濾光片的拆卸方法請告知！我真的想掃描其光譜曲線，判斷其作用哦！

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 04:10
本帖最后由劉彥剛于 2013-12-15 04:22 編輯

[attach]125955[/attach]quote]旋光儀常用的的光源有鈉燈、汞燈、鎢燈、激光、LED等，用于單色器的濾光片可能是吸收型，可能是帶通型，也 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-14 17:44

[/quote]

關于“所以之前一直強調測波長不可行，不是技術上做不到，是沒有太大意義，”

關于波長對旋光度的影響，正如我前面引用的艾明澤肖哲老師主編的，計量檢測人員培訓教材《化學計量》中介紹：

《化學計量》之第131頁

可見波長對旋光度的影響還是不小的、對波長準確度的檢定還是有意義的。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 04:32

旋光儀常用的的光源有鈉燈、汞燈、鎢燈、激光、LED等，用于單色器的濾光片可能是吸收型，可能是帶通型，也 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-14 17:44

是的，“我們還是回歸本質，抓住旋光度準不準就可以了。舉個例子，假設我臆構一臺“旋光儀”，它不能發(fā)光不能動，什么也不能做，但是它能“猜”，“猜”得準。你拿什么旋光標準管，它都能“猜對”標準值，你覺得有必要深究它怎么“猜”的嗎？我們只關心，猜得準不準而已。你覺得呢？
旋光儀是用來測量旋光度而不是波長的，波長準不準沒關系，就算不準，它內置的程序已經“修正”波長誤差了，最終測量結果準確不就可以了嗎？儀器廠商從來不標注自己旋光儀的波長準確度，只是標注旋光度的準確度，它不用來測波長，就算波長誤差很大，廠家有本事讓儀器測旋光度誤差不大就可以了?！?br /> 當然，能“猜對”標準值就可以了。但當有誤差時，就要求要搞清楚：這誤差是旋光度自身真正的誤差，還是因為由于它在猜時，為了能猜出標準值，采取的輔助措施，所加的單色光波長不準造成的旋光度誤差的假像？vandyke ：你說這該不該？

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 04:37
回復 14# vandyke

vandyke：其實，丁香花老師也同意波長對旋光度的影響存在是肯定的！如方便的話，你可與丁老師溝通一下哦！

作者: vandyke 時間: 2013-12-15 10:48

波長與旋光度密切相關，但是可不比關心波長而只關心旋光度值，就像我們檢定儀器不必關心檢測具體的響應信號 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-11-30 10:55

我一直都強調旋光儀測量波長與旋光度密切相關，不然作為檢定標準石英管的標準旋光儀也不必采用穩(wěn)頻激光。劉工一直誤解我認為波長與旋光度無關嗎？
正是因為兩者相關，我們才不需要檢定波長。如果是分光光度計或者酶標儀，因為波長和吸光度（透射比）弱相關——原因在于采用中性濾光片——所以要檢定波長（當然，波長作為主要參數(shù)的儀器也必須檢定波長，如果有一種標物能同時做波長和透射比，我們就不用分開來做了，其實液相色譜儀紫外、二極管陣列檢測器就是這么做的，只不過它更關心波長而不關心吸光度準確度）。
化學很多儀器參數(shù)是間接的，用戶和計量人員應該關心最終結果，而不需要深究過程（做科研除外），否則，液相色譜紫外檢測器是否要檢定吸光度準確度，示差折光檢測器是否要檢定折射率準確度？同理，濁度儀要檢定散射光強度？
我始終認為，作為起草規(guī)程時的研究、標準器的研制、旋光儀的研制，測量波長誤差應當且必須，但作為儀器檢定的規(guī)程，僅需要保證儀器最終測量參數(shù)準確即可。
另外，對于使用兩篇截止型濾光片達到帶通效果的，不能單獨檢定一片濾光片，要么兩片疊加檢定，要么分別檢定后用數(shù)學軟件（Matlab之類）計算他們透射光譜的卷積光譜，才能得到真正的光譜圖。無論如何，檢定濾光片一般都是不現(xiàn)實的，因為濾光片安裝的角度也會影響旋光度，檢定人員拆下來后如果不調整好，反而導致旋光儀不準。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-15 12:51
回復 20# vandyke

按理該問題生產廠家是專家，上海儀邁儀器科技有限公司邵懿芳副總最有發(fā)言權，可惜我沒有邵總的聯(lián)系方法！

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-18 04:34
我想我如下的說法應該是恰當?shù)摹?br /> 專家告訴我說：
一、對于旋光儀，波長誤差導致的很大的旋光度誤差，也應是說波長誤差是旋光度測量很重要的不確定度分量。其對波長準確度的要求，不是一般的，如用于分光光度計和原子吸收的單色器的準確度能滿足得了的。對于現(xiàn)有主要的旋光儀而言：
1、以鈉燈為光源的，因為它不是用干涉濾光片等元件去選取我們所需的特征峰，而是采用濾光片，將其它在光譜曲線上，低于特征峰的其余波長的光截掉。這樣一來，儀器單色光的波長準確度，本身主由自然標準決定，自然主樣的儀器波長準確度是無需檢定的。
2、以LED為光源，輔以干涉濾光片獲得單色光（其原理不是簡單地用干涉濾光片選單色光）的。波長準確度需要檢，但關鍵是該采用什么樣的方法去檢。
二、具有溫度自動補償?shù)男鈨x，對于該方面的功能，就與酸度計和電導率儀一樣，有兩個項目要檢：
1、儀器能否據(jù)測得的溫度，并據(jù)約定的將當時溫度下的旋光度（或糖度）轉換到我們約定的溫度下的旋光度（或糖度）。
2、儀器的測溫探頭與其相當于二次溫度表一塊，能否準確地測量溫度。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-20 02:12
通過對該問題的學習、思考、討論和請教，真的使自己收獲很大，對旋光儀及其檢定有了較深入的認識。我們一定要這樣去對待自己的工作，才能把工作做好哦！

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-24 05:10
這次旋光儀規(guī)程的征求意見稿，沒有象以往一樣，掛在中國計量協(xié)會網(wǎng)上。估計只是向各省院發(fā)征求意見稿，而我只是在地市所，沒有資格看到。要不是我所正好想對旋光儀項目做點市場調查，我看了一下該規(guī)程，也就沒能發(fā)現(xiàn)其實即將出來的新規(guī)程，也存在項目不全的問題。為了論證并說明該規(guī)程報批稿也項目不全，自然要學習并認識些問題。能使我對旋光儀有了如此的認識，能有機會向國內非光譜分析儀（旋光儀和折射儀）生產廠家的專家討教，并有些共識，真的是收獲很大很大！

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-25 17:10
上海儀邁儀器邵總對此問題的探討，請見鏈接，以供大家一起討論：
為方便量友學習我將邵總指導性意見粘貼如下：
我們公司作為新的旋光儀JJG規(guī)程的第二起草單位，規(guī)程審核后，收到一些同事的提問，我們盡可能在我們網(wǎng)站上與大家討論。

有人問，為什么檢定規(guī)程上不檢定旋光儀的波長？

這個問題很重要。規(guī)程沒有寫，并不是說波長對旋光儀來說不重要。是因為沒法操作。你檢定旋光儀，總不能把人家的儀器打開吧。這是第一。第二，你拿什么來檢測？因為波長對旋光儀的準確度來說是太重要了，特別對要檢測大角度旋光儀的用戶來說，更是如此。一般的單色器不能達到它的要求。我給一個數(shù)據(jù)，大家可以看一下。有一根進口石英管，在589.3nm下，它標的是24.015 °；在589.44nm下，它標的是24.003°。差0.14nm，就差0.012°。所以沒法檢查旋光儀的波長準確度。

在波長不正確時，對于不同角度的石英旋光管，會出現(xiàn)不同的誤差。這個誤差與石英旋光管的角度成線性的。也就是說，角度愈大，誤差也愈大。所以有的旋光儀的制造商就不管波長準不準，用計算機來校正這個誤差。這樣，你計量部門檢測是對的，但對用戶就不一定對。因為波長引起的誤差對不同的物質是不同的。（這就是我們說，各個物質的旋光色散是不同的）。如果用戶測的角度很小，而且所測的物質的與石英相同，用戶就不一定能發(fā)現(xiàn)。所以說，只要用石英管檢查的儀器合格，就認為儀器的波長是準確的，這是不對的。只有用與石英不一樣的旋光色散的另一種物質（與石英的波長色散相差愈大愈好）與石英來同時檢查儀器，儀器合格，那儀器的波長才是準確的。

綜上所說：旋光儀的波長對旋光儀的準確度是非常重要的；檢定規(guī)程沒法檢查儀器的波長；波長的誤差，對不同的用戶影響是不一樣的。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-25 17:14
本帖最后由劉彥剛于 2013-12-25 17:15 編輯

上海儀邁儀器邵總對此問題的探討，請見鏈接，以供大家一起討論：

為了方便版友學習，我將邵總對此問題的指導性意見粘貼如下：

我們公司作為新的旋光儀JJG規(guī)程的第二起草單位，規(guī)程審核后，收到一些同事的提問，我們盡可能在我們網(wǎng)站上與大家討論。
有人問，為什么檢定規(guī)程上不檢定旋光儀的波長？
這個問題很重要。規(guī)程沒有寫，并不是說波長對旋光儀來說不重要。是因為沒法操作。你檢定旋光儀，總不能把人家的儀器打開吧。這是第一。第二，你拿什么來檢測？因為波長對旋光儀的準確度來說是太重要了，特別對要檢測大角度旋光儀的用戶來說，更是如此。一般的單色器不能達到它的要求。我給一個數(shù)據(jù)，大家可以看一下。有一根進口石英管，在589.3nm下，它標的是24.015 °；在589.44nm下，它標的是24.003°。差0.14nm，就差0.012°。所以沒法檢查旋光儀的波長準確度。
在波長不正確時，對于不同角度的石英旋光管，會出現(xiàn)不同的誤差。這個誤差與石英旋光管的角度成線性的。也就是說，角度愈大，誤差也愈大。所以有的旋光儀的制造商就不管波長準不準，用計算機來校正這個誤差。這樣，你計量部門檢測是對的，但對用戶就不一定對。因為波長引起的誤差對不同的物質是不同的。（這就是我們說，各個物質的旋光色散是不同的）。如果用戶測的角度很小，而且所測的物質的與石英相同，用戶就不一定能發(fā)現(xiàn)。所以說，只要用石英管檢查的儀器合格，就認為儀器的波長是準確的，這是不對的。只有用與石英不一樣的旋光色散的另一種物質（與石英的波長色散相差愈大愈好）與石英來同時檢查儀器，儀器合格，那儀器的波長才是準確的。
綜上所說：旋光儀的波長對旋光儀的準確度是非常重要的；檢定規(guī)程沒法檢查儀器的波長；波長的誤差，對不同的用戶影響是不一樣的。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-25 17:15
看得出波長準確度對旋光儀很重要！我們現(xiàn)在檢不了，應該有危急感！辦法總是人想出來的，有道是辦法總比問題多，難道我們能這樣知難就退嗎？

作者: ofooo 時間: 2013-12-25 22:09
對旋光原理不是很了解，我從一些化學常用化學儀器來談談我對這個問題的看法。
一般化學分析儀器都是由好多部件構成的，部件參數(shù)的誤差必然會影響最終測量結果。但是我們也注意到大部分化學分析儀器屬于間接測量，即需要利用標準物質來校準后，才能用于未知樣品的測量，而此時部件的誤差在標物和未知樣測量中都存在，于是互相抵消掉了，于是對測量結果沒有影響。例如液相色譜的流速有誤差，但是這個誤差是固定的，對標物和未知樣影響一樣，所以并不影響定性結果和定量結果。同理，如果旋光儀波長偏差了，只要其對標準物質和待測樣的影響是一樣的，則對未知樣品濃度測量的影響也是可以抵消的。

作者: ofooo 時間: 2013-12-25 22:20
本帖最后由 ofooo 于 2013-12-25 22:24 編輯

還有一種情況是，某一參數(shù)的誤差被另一參數(shù)的誤差抵消了。例如塵埃粒子計數(shù)器，其測量結果是采樣流量、采樣時間和檢測器靈敏度的綜合結果，如果流量偏小，但其靈敏度偏高，則影響互相抵消，則測量結果仍然可以是準確的。所以從分析角度講，只要整體綜合結果是準確的，即使個別參數(shù)存在誤差應該也是允許的。所以很多最新的儀器檢定規(guī)程中計量指標變得相對簡單，如《元素分析儀》只有示值誤差和重復性，而起草中的粉塵測試儀等甚至只剩下示值誤差了。這是因為，由于有些儀器結構太復雜，不可能對每個參數(shù)進行檢測，另一方法，從用戶角度出發(fā)，只要儀器能正常使用就行了，不關心參數(shù)間如何互相影響。否則像凱氏定氮儀（元素分析儀的一種），如果從儀器構成看，測量結果必須考慮包括樣品前處理過程回收率誤差，也包括加入各種試劑純度和體積的誤差、蒸餾吸收過程的誤差、滴定過程引入的誤差，這樣考慮的話就會變得很復雜了。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-26 02:56

對旋光原理不是很了解，我從一些化學常用化學儀器來談談我對這個問題的看法。
對旋光原理不是很了解，我從一些化學常用化學儀器來談談我對這個問題的看法。
一般化學分析儀器都是由好多部件構成的，部件參數(shù)的誤差必然會影響最終測量結果。但是我們也注意到大部分化學分析儀器屬于間接測量，即需要利用標準物質來校準后，才能用于未知樣品的測量，而此時部件的誤差在標物和未知樣測量中都存在，于是互相抵消掉了，于是對測量結果沒有影響。例如液相色譜的流速有誤差，但是這個誤差是固定的，對標物和未知樣影響一樣，所以并不影響定性結果和定量結果。同理，如果旋光儀波長偏差了，只要其對標準物質和待測樣的影響是一樣的，則對未知樣品濃度測量的影響也是可以抵消的。ofooo 發(fā)表于 2013-12-25 22:09

我們不能依賴于用于的是有比對樣的化驗，萬一儀器用于非比對樣的化驗呢？豈不就誤人子弟了！而且在測味精的谷氨酸時，好象沒有比對樣吧？

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-26 03:09

還有一種情況是，某一參數(shù)的誤差被另一參數(shù)的誤差抵消了。例如塵埃粒子計數(shù)器，其測量結果是采樣流量、采樣時間和檢測器靈敏度的綜合結果，如果流量偏小，但其靈敏度偏高，則影響互相抵消，則測量結果仍然可以是準確的。所以從分析角度講，只要整體綜合結果是準確的，即使個別參數(shù)存在誤差應該也是允許的。所以很多最新的儀器檢定規(guī)程中計量指標變得相對簡單，如《元素分析儀》只有示值誤差和重復性，而起草中的粉塵測試儀等甚至只剩下示值誤差了。這是因為，由于有些儀器結構太復雜，不可能對每個參數(shù)進行檢測，另一方法，從用戶角度出發(fā)，只要儀器能正常使用就行了，不關心參數(shù)間如何互相影響。否則像凱氏定氮儀（元素分析儀的一種），如果從儀器構成看，測量結果必須考慮包括樣品前處理過程回收率誤差，也包括加入各種試劑純度和體積的誤差、蒸餾吸收過程的誤差、滴定過程引入的誤差，這樣考慮的話就會變得很復雜了。ofooo 發(fā)表于 2013-12-25 22:20

據(jù)我了解機械行業(yè)的多元素分析儀就是取代分光光度計的，每一個測量某元素的通道相當于一臺單一波長的分光光度計。這樣的單一用途的單一波長的分光光度計，如用標準物質法，不去分別檢波長和透射比是可以接受的。而旋光儀我覺得較酶標儀的用途都還要更雜些（即更多樣化些），既然酶標儀都要將儀器內的形成單色的濾光片，拿出來檢，我就覺得旋光儀就也要檢波長更好！

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-26 03:41

最后，即使旋光儀的波長存在誤差，但一般來說這個誤差不會很大。就像分光光度計，如果波長存在誤差，并不大 ...
ofooo 發(fā)表于 2013-12-25 22:33

“最后，即使旋光儀的波長存在誤差，但一般來說這個誤差不會很大。就像分光光度計，如果波長存在誤差，并不大影響測量結果，”
邵總不說了，而且給出了數(shù)據(jù)，對于旋光儀波長準確度要求很高，很小的波長誤差會造成較大的旋光度誤差。
“一個原因如前面討論，波長誤差對標準物質和未知樣測量結果的影響抵消了”，
我覺得我們不能將主動權交在別人手里，而應該是主動防患于未然，而不應該靠一些偶然來保證我們不犯錯誤。
“另一個主要原因是其吸收峰是個連續(xù)的吸收峰，在峰值附近的波長均有吸收值，而不像線狀譜，波長偏差一點吸收就幾乎為零”。
這里好象說得有點邏輯混亂，吸收峰應該是針對被測，而線狀光譜應該說的是光源吧？
“然后就如前面討論的，旋光儀燈的特殊性。再次，一般來說元素燈的譜線是自然基準，是不需要測量其是否準確，反過來其峰值測量是否準確，考量的應該是光譜測量儀的準確性。就像元素燈送到中國計量院檢測，證書只會給出能量值等指標，而不會給出波長示值誤差這個指標。”
說的是，對于用鈉燈做光源的旋光儀，一則元素燈本就是波長自然標準。特別是在鈉燈作為光源的旋光儀里形成單色的濾光片不是干涉濾光片（因為它達不到旋光儀對單色純度的要求），而是將鈉燈特征光譜邊上的非特征波長截掉，從而只剩下特征峰波長的光。這樣的旋光儀，的確不需要檢波長。但是因為鈉燈的旋光儀，故障率高、壽命短?，F(xiàn)在有用LED作為光源的旋光儀，據(jù)邵總講其單色原理較復雜。但有一點是肯定的，它是有必要檢波長誤差的！

作者: 青衣刀馬旦 時間: 2013-12-26 08:22
有新規(guī)程了

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-26 15:19

有新規(guī)程了
青衣刀馬旦發(fā)表于 2013-12-26 08:22

問題正是因為新規(guī)程也沒有波長準確度檢定和溫度補償功能的檢定！

作者: vandyke 時間: 2013-12-26 19:03
本帖最后由 vandyke 于 2013-12-26 19:23 編輯

我在之前的帖子說過，檢測入射光的波長誤差不是沒有手段，而是成本太高。搞光學的人都知道測量光源頻譜不是什么難事，多少年前我們化學家都利用單色儀發(fā)現(xiàn)太陽各種同位素的譜線，要實現(xiàn)光譜精細結構的精確測量，就需要較長的焦距和很好的雙單色器結構的單色儀，這樣的裝置，只能是固定在實驗室內，不可能方便攜帶的?，F(xiàn)代測量光源光譜輻射的儀器，有所謂的光譜輻射計，公認最好的此類產品，售價高達百萬元人民幣，波長不確定度最小也不過0.1nm。
首先，旋光儀要不要檢定波長誤差，說到最后，要回到檢定規(guī)程的用途上。檢定規(guī)程是基層計量機構和檢定人員能在日常條件下，方便快捷的判斷儀器計量性能是否符合使用要求的操作規(guī)程，要計算人力、時間和資金的成本，它應該是儀器所必須達到的最低標準而不是要求廠商達到的最高標準。廠家如果憑此檢定規(guī)程對自己的儀器進行要求，那是完全背離檢定規(guī)程的設計初衷的。檢定規(guī)程的表現(xiàn)形式是簡單的，不等于它背后的實驗數(shù)據(jù)少，它就應該化繁為簡，編制規(guī)程時用盡量多的實驗表明“就算實際檢定只做最少的幾個項目，也足以判定儀器計量性能的好壞”這就是最好的規(guī)程。此大象無形、大音希聲是也！
其次，檢定規(guī)程與型式評價大綱還是有區(qū)別的，某一種光源設計是否能滿足旋光度誤差的要求，計量部門可以通過評價大綱詳細對一型號的旋光儀進行檢測，當然可以加入波長誤差的項目，通過形式評價，假如發(fā)現(xiàn)這種型號是LED做光源，配套的濾光片又不足以實現(xiàn)準確的波長導致旋光度誤差大，完全可以不批準這樣的型號，根本輪不到檢定規(guī)程去檢波長。反之則反是。總之，對于過于繁瑣、精細，要求過高的技術指標，應該在前期（型式評價）就應該解決，否則型式評價真是流于形式，檢定規(guī)程倒是霸王硬上弓。實施型式評價的機構一般是技術水平高設備條件好的機構，不是所有計量所都有這能力，加之型式評價時間充裕、資金充裕，這種種門檻看似制約，實則才能符合檢波長的要求，否則一旦把波長誤差寫入檢定規(guī)程，其實不是全國沒有幾家機構能檢定旋光儀了？

作者: Rie 時間: 2013-12-27 00:14
我從光譜測量的角度談一下關于波長準確度檢定的問題，如果要測量光譜的波長準確度，從現(xiàn)有的技術手段來說并不難實現(xiàn)，包括精確到0.01nm，還是有辦法實現(xiàn)的，但是問題是我們需不需要檢定波長準確度。對于元素燈，其原子譜線是自然基準，波長準確度用不著懷疑，那么對于LED光源或者其他在可見光區(qū)沒有原子譜線的光源我想各位化學同仁可能大多沒有見過其光譜分布是什么樣的吧(當然如果這些光源真的用在旋光儀上，我原以為旋光儀一直是用鈉燈做光源)，這些光源的光譜分布是連續(xù)的，即使有峰值也不是很尖銳的峰，其光譜帶寬往往在10~20nm甚至更多，使用帶通濾光片并不能使這些連續(xù)光譜變成一個尖峰(我印象中旋光儀應該沒有單色器吧),如果是LED光源一般會有個圓頭峰，你會發(fā)現(xiàn)在1nm甚至幾nm范圍內都是光譜輸出最大值；如果是鎢燈，其光譜在可見光區(qū)是一條上升的曲線，也就是沒有峰，所以我個人認為旋光儀應該還是會采用元素燈而不會采用這些連續(xù)光譜的光源。劉工說要去測濾光片，我覺得意義不大，測濾光片還不如直接測出射光，濾光片的光譜透射比并不代表出射光的光譜。
對于旋光儀我們最關心的還是旋光準確度，如果都是用旋光管來統(tǒng)一量值，那么對于我們計量機構來說不管其使用哪種光源或者波長誤差有多大，我們測出來值應該還是一致的。但對于測量其他被測物，我沒有研究過使用不同類型的光源會不會給測量結果帶來誤差，如果真的會帶來誤差，我想最簡單的解決方法還是儀器生產廠家都使用相同的元素燈來作為旋光儀的光源。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-27 03:36

我在之前的帖子說過，檢測入射光的波長誤差不是沒有手段，而是成本太高。搞光學的人都知道測量光源頻譜不是 ...
vandyke 發(fā)表于 2013-12-26 19:03

非常感謝超版耐心細致的勸說！全面且辯證的解釋！的確，這次規(guī)程就將波長誤差檢定寫入，真的是有些為時過早。但我們應該思考該問題，并作好知識儲備，隨著科學技術的進步，也許在下一次規(guī)程修訂時，將其定入就不是什么難事了。而不是說國際建議也沒有該項目，我們規(guī)程就也不要該項目。我們也可以考慮干一次走在國際建議之前的事，讓國際建議采納一回我們的意見也未嘗不可。而且，我們技術委員會副主任委員也是這個意思。
但是這次沒能將溫度補償功能的檢定寫進去，實屬憾事！這點你不反對吧？

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-27 04:14
本帖最后由劉彥剛于 2013-12-27 04:42 編輯

我從光譜測量的角度談一下關于波長準確度檢定的問題，如果要測量光譜的波長準確度，從現(xiàn)有的技術手段來說并 ...
Rie 發(fā)表于 2013-12-27 00:14

首先，非常感謝謝我們論壇里的光學專家關注我的思考！你所可是地市所中率先、也是唯一有光譜儀的哦！

“我從光譜測量的角度談一下關于波長準確度檢定的問題，如果要測量光譜的波長準確度，從現(xiàn)有的技術手段來說并不難實現(xiàn)，包括精確到0.01nm，還是有辦法實現(xiàn)的，但是問題是我們需不需要檢定波長準確度?！?br /> 對于需不需要檢波長準確度的問題，前面非光譜分析儀器專業(yè)生產廠家的邵總，該廠家可也是新規(guī)程的參加起草單位，邵總也正是新規(guī)程參加起草人哦！作了很好的回答：
我們公司作為新的旋光儀JJG規(guī)程的第二起草單位，規(guī)程審核后，收到一些同事的提問，我們盡可能在我們網(wǎng)站上與大家討論。
有人問，為什么檢定規(guī)程上不檢定旋光儀的波長？
這個問題很重要。規(guī)程沒有寫，并不是說波長對旋光儀來說不重要。是因為沒法操作。你檢定旋光儀，總不能把人家的儀器打開吧。這是第一。第二，你拿什么來檢測？因為波長對旋光儀的準確度來說是太重要了，特別對要檢測大角度旋光儀的用戶來說，更是如此。一般的單色器不能達到它的要求。我給一個數(shù)據(jù)，大家可以看一下。有一根進口石英管，在589.3nm下，它標的是24.015 °；在589.44nm下，它標的是24.003°。差0.14nm，就差0.012°。所以沒法檢查旋光儀的波長準確度。
在波長不正確時，對于不同角度的石英旋光管，會出現(xiàn)不同的誤差。這個誤差與石英旋光管的角度成線性的。也就是說，角度愈大，誤差也愈大。所以有的旋光儀的制造商就不管波長準不準，用計算機來校正這個誤差。這樣，你計量部門檢測是對的，但對用戶就不一定對。因為波長引起的誤差對不同的物質是不同的。（這就是我們說，各個物質的旋光色散是不同的）。如果用戶測的角度很小，而且所測的物質的與石英相同，用戶就不一定能發(fā)現(xiàn)。所以說，只要用石英管檢查的儀器合格，就認為儀器的波長是準確的，這是不對的。只有用與石英不一樣的旋光色散的另一種物質（與石英的波長色散相差愈大愈好）與石英來同時檢查儀器，儀器合格，那儀器的波長才是準確的。
綜上所說：旋光儀的波長對旋光儀的準確度是非常重要的；檢定規(guī)程沒法檢查儀器的波長；波長的誤差，對不同的用戶影響是不一樣的。

“對于元素燈，其原子譜線是自然基準，波長準確度用不著懷疑”而且，在用鈉燈作為光源的旋光儀里，濾取特征峰不是用單色器的辦法，而是用有色濾光片將特征峰邊上的鄰近波長光截掉，所以對于用鈉燈作為光源的旋光儀是無需檢波長準確度的。

“那么對于LED光源或者其他在可見光區(qū)沒有原子譜線的光源我想各位化學同仁可能大多沒有見過其光譜分布是什么樣的吧(當然如果這些光源真的用在旋光儀上，我原以為旋光儀一直是用鈉燈做光源)，這些光源的光譜分布是連續(xù)的，即使有峰值也不是很尖銳的峰，其光譜帶寬往往在10~20nm甚至更多，使用帶通濾光片并不能使這些連續(xù)光譜變成一個尖峰(我印象中旋光儀應該沒有單色器吧),如果是LED光源一般會有個圓頭峰，你會發(fā)現(xiàn)在1nm甚至幾nm范圍內都是光譜輸出最大值；如果是鎢燈，其光譜在可見光區(qū)是一條上升的曲線，也就是沒有峰”
   用LED與干涉濾光版作為旋光儀的單色光源，我也是在電話向邵總請教時才得知的。而且原理還不簡單，好像說到了什么主導波長。一聽太專業(yè)了，我也不好意思讓長我十歲的老師在電話里給我上課。但邵總說的，對于該原理的旋光儀就很有必要檢波長準確度。

“所以我個人認為旋光儀應該還是會采用元素燈而不會采用這些連續(xù)光譜的光源。”
還是聽邵總說，鈉光燈的旋光儀，故障北高、壽命短。人們所以要用LED與干涉濾光版作為旋光儀的單色光源。

   “劉工說要去測濾光片，我覺得意義不大，測濾光片還不如直接測出射光，濾光片的光譜透射比并不代表出射光的光譜”。
當時之所以想測以鈉燈作為光源的旋光儀，測試管后的濾光片。是因為，當時以為在這里從鈉燈特征峰近鄰域，選取特征峰是用干涉濾光片實現(xiàn)的。如果是這樣，當然其單色光的波長準確度就依賴于干涉濾光片。后來從邵總處得知不是這樣，而測試管后的濾光片只是一有色玻璃而已，自然就知道自己錯了。

“ 對于旋光儀我們最關心的還是旋光準確度，如果都是用旋光管來統(tǒng)一量值，那么對于我們計量機構來說不管其使用哪種光源或者波長誤差有多大，我們測出來值應該還是一致的。但對于測量其他被測物，我沒有研究過使用不同類型的光源會不會給測量結果帶來誤差，如果真的會帶來誤差，我想最簡單的解決方法還是儀器生產廠家都使用相同的元素燈來作為旋光儀的光源?！?br /> 是的“對于旋光儀我們最關心的還是旋光準確度”，但是，這個問題又可以從邵總指導性意見中找到答案。沒有波長準確度為前提的旋光準確度，只能是我們計量人自己玩得高興，當測真正的被測樣品時，或許旋光準確度的準確度就難能如我們所愿了！

作者: Rie 時間: 2013-12-27 13:09
謝謝劉工的解釋，我想最核心問題就是一點，旋光度的準確度，如果真的是因為光源的波長誤差會導致不同被測物的旋光度不一致，那必須統(tǒng)一光源，即統(tǒng)一旋光儀所用光源的光譜分布。以現(xiàn)有的LED技術來說做不到光譜分布與鈉燈一致，甚至同一批的LED光源其光譜分布都有偏差。對于統(tǒng)一光源光譜分布的做法在光學計量領域已經是約定俗稱的，這是獲得相同測量結果的必然做法。我個人并不贊同隨意使用其他光源代替現(xiàn)有鈉燈的做法，雖然LED成本低，使用壽命長，在沒有相應的標準出臺前還是使用鈉燈更可靠。
主波長其實理解起來很簡單，LED的光譜是連續(xù)的，會有幾個光譜輸出峰，一般一到兩個，其最大光譜能量輸出峰的位置就是主波長，之前也說了LED的光譜峰是圓頭峰，那么主波長自然也會有幾個nm的誤差
另外不管使用何種帶通濾光片，其切出來的光譜波長都有范圍的，不存在切出某個固定波長點的濾光片

作者: vandyke 時間: 2013-12-27 14:44
目前用LED作為光源的儀器確實有不準確的問題，也有用戶反映檢定合格的儀器測糖確不準，主要還是光的光譜帶寬太寬這個問題，倒不是波長準確度問題。要精確定標的儀器，通常需要用元素燈，例如以前PE 343 的汞燈，甚至是檢定旋光管專用旋光儀使用穩(wěn)頻氦氖激光。

作者: 劉彥剛 時間: 2013-12-28 05:31

謝謝劉工的解釋，我想最核心問題就是一點，旋光度的準確度，如果真的是因為光源的波長誤差會導致不同被測物 ...
Rie 發(fā)表于 2013-12-27 13:09