Исходные измерения
Для работы понадобятся Сигнал канала 1, Сигнал канала 2, Фон канала 1, Фон канала 2. Это измеряемые характеристики пробы, прибора или калибровочного раствора. По этой причине в данной методике нельзя заменять исходные показания значениями из другого прибора без предварительного переноса градуировки.
Другие поля задают условия метода: Чувствительность канала 1, Чувствительность канала 2, Стандартное отклонение сигнала 1, Стандартное отклонение сигнала 2, Кратность разбавления. Их нельзя произвольно менять после измерения: это приведёт к пересчёту аналитического результата. Для расчёта «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям» особенно важно записать в лабораторном журнале все условия подготовки пробы: объёмные операции, настройку измерителя и значения стандартов.
Формула и последовательность вычислений
Объединяет два независимых результата по обратным квадратам неопределённостей. Записанная в калькуляторе формула: c=(c₁/u₁²+c₂/u₂²)/(1/u₁²+1/u₂²); u=1/sqrt(Σ1/uᵢ²). Величины связаны именно этим уравнением; оно описывает математическую постановку «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям», а не произвольный пересчёт сигналов.
Сначала рассчитывается измерительный отклик или поправка, затем оценивается искомое содержание и вспомогательные показатели. При недопустимой комбинации данных — например, если проба оказывается за границей калибровки, — расчёт выдаёт пояснение. Для самопроверки начните с величины «сигнал канала 1»: проследите, как меняются промежуточные значения при её увеличении на пять процентов.
Как оценить результат
Не ограничивайтесь одним числом. Изучите рассчитанные сопутствующие параметры: они показывают роль фона, условий измерения, поправок или неопределённости. У расчёта «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям» точность прежде всего ограничена выбранной математической моделью и качеством измеренных данных.
Для проверки измените один из входов в пределах его погрешности измерения. Если итог слишком чувствителен к небольшим колебаниям, стоит повторить измерение или расширить градуировочную серию. Если «сигнал канала 2» получено с большой неопределённостью, полезно повторить опыт и сравнить результаты вместо немедленного увеличения числа знаков после запятой.
Ограничения лабораторной модели
Два канала имеют независимые случайные ошибки; систематическую ошибку градуировки требуется учитывать отдельно. Это ограничение обязательно для «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям»: иначе даже математически точный ответ нельзя считать достоверной лабораторной оценкой.
Показания реального оборудования могут зависеть от состава растворителя, температуры, примесей и качества холостой пробы. Эти влияния нельзя автоматически включить в расчёт без соответствующих измеренных величин. Проверьте экспериментально, выполняется ли допущение: Два канала имеют независимые случайные ошибки; систематическую ошибку градуировки требуется учитывать отдельно. Особенно полезен контрольный раствор известной концентрации и измерение холостой пробы.
Пример расчёта и самопроверка
В форме уже указаны контрольные значения. Нажмите «Рассчитать» и изучите показанные результаты, затем замените одну из исходных величин. В частности, при проверке «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям» зафиксируйте введённое значение «сигнал канала 1», чтобы сравнения двух опытов оставались воспроизводимыми.
Если расчёт связан с концентрацией, полезно сравнить ответ с анализом контрольного раствора известного состава. Измерительный метод достоверен лишь в проверенном диапазоне. При подготовке отчёта также укажите условия градуировки и исходные показания; один результат без данных о приготовлении пробы недостаточен для подтверждения анализа «средневзвешенное содержание по двум спектральным измерениям».
Формула расчёта
c=(c₁/u₁²+c₂/u₂²)/(1/u₁²+1/u₂²); u=1/sqrt(Σ1/uᵢ²).
Проверенные примеры
Сигнал канала 1 = 0.53 ; Сигнал канала 2 = 0.39 ; Фон канала 1 = 0.02 ; Фон канала 2 = 0.018 ; Чувствительность канала 1 = 0.11 ; Чувствительность канала 2 = 0.075 ; Стандартное отклонение сигнала 1 = 0.015 ; Стандартное отклонение сигнала 2 = 0.025 ; Кратность разбавления = 2
Объединённая концентрация, мг/л = 9.36552; Объединённая неопределённость, мг/л = 0.252422; Разница каналов, мг/л = -0.647273; Вес первого канала, % = 85.6637
Сигнал канала 1 = 1.0971 ; Сигнал канала 2 = 0.39 ; Фон канала 1 = 0.02 ; Фон канала 2 = 0.018 ; Чувствительность канала 1 = 0.11 ; Чувствительность канала 2 = 0.075 ; Стандартное отклонение сигнала 1 = 0.015 ; Стандартное отклонение сигнала 2 = 0.025 ; Кратность разбавления = 2
Объединённая концентрация, мг/л = 18.1982; Объединённая неопределённость, мг/л = 0.252422; Разница каналов, мг/л = 9.66364; Вес первого канала, % = 85.6637
Сигнал канала 1 = 0.53 ; Сигнал канала 2 = 0.8073 ; Фон канала 1 = 0.02 ; Фон канала 2 = 0.018 ; Чувствительность канала 1 = 0.11 ; Чувствительность канала 2 = 0.075 ; Стандартное отклонение сигнала 1 = 0.015 ; Стандартное отклонение сигнала 2 = 0.025 ; Кратность разбавления = 2
Объединённая концентрация, мг/л = 10.9609; Объединённая неопределённость, мг/л = 0.252422; Разница каналов, мг/л = -11.7753; Вес первого канала, % = 85.6637
Как пользоваться онлайн-калькулятором
- Укажите «Сигнал канала 1»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Сигнал канала 2»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Фон канала 1»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Укажите «Фон канала 2»; убедитесь, что величина соответствует данной пробе и выбранным единицам.
- Заполните остальные поля формы и запустите расчёт.
- Сопоставьте полученные показатели с областью применимости и контрольным опытом.