從ASTM D 3985等壓法的數據溯源看壓差法（fǎ）的權威地位

　　等壓法透氣性測（cè）試標（biāo）準ASTM D3985中要求使用NIST提供的標準物質進行標定，然而很多標準執（zhí）行者對這種可溯源的標準物質的材質（zhì）以及其標準值的獲得方法並不十分了解。本文將對標準（zhǔn）物質的溯源性以（yǐ）及ASTM等壓法透氣性測試標準中采用的標準物質（zhì）進行詳（xiáng）細的說明，並由此分析在透氣性測試領域中各種檢測（cè）方（fāng）法的地（dì）位。

 

1．什（shí）麽是溯源性

 

　　溯源性（xìng）是（shì）指一個測量結果或測量標準（zhǔn）的（de）值，都能通過一條（tiáo）具有規定（dìng）不確定度（dù）的連續比較鏈，與測量基（jī）準聯係起來。這種特性（xìng）使所有的同種量值，都可以按這（zhè）條（tiáo）比較鏈通過校準向（xiàng）測量的源頭追溯，也就是溯源到（dào）同一測量基準（國家基準或國際基準），從而使準確性和一致性得到技術（shù）保證。否則，量值（zhí）處於多源或多頭，必然會在技（jì）術上（shàng）和管（guǎn）理上造成混（hún）亂。

 

　　標準（zhǔn）物質的溯源性概念突出了利用“很好地確定的標準方法”確定測量值這一層意（yì）思。在測量係統中，通過給出的標準（zhǔn）物質量值的不確定度可了解標準物質量值傳遞的可靠程度。由於標準物質的定值工作是直接建立標準值的，是標準物質溯源性的關鍵，因此在研製標準物質時首先要考慮的是定值方法的選擇（zé），通常選擇的都是該（gāi）項指標的公認檢測方法。

 

2．等壓（yā）法透氣性測試方法使用的標準物（wù）質

 

2.1 ASTM D 3985采用的標準物質

 

　　ASTM D 3985中多次提到NIST標準物質，其中在“意（yì）義及使用”部分有如（rú）下描述：The oxygen transmission rate of a standard reference material as determined manometrically by NIST, is in good agreement with the values obtained in the coulometric interlaboratory test using material from the same manufacturing lot.（由（yóu）NIST用壓差法測得的標準參考材料的氧氣透過率與實驗室間用庫侖法測（cè）試同一批次的試樣所獲得的（de）數據具有很好的一致性。）同時在JIS K 7126-1987《塑料薄膜及薄片的氣體滲透率試驗方法》標準說明部分的第8條寫明“在ASTM D3985中，NBS發行的SRM 1470被推薦為標準參考材料”。因此（cǐ）可以確認ASTM D 3985中使用的由（yóu）NIST提供溯源的就是標準物質SRM 1470。

 

2.1 SRM 1470介紹

 

　　SRM 1470: POLYESTER FILM FOR OXYGEN GAS TRANSMISSION MEASUREMENTS（用於氧氣透過（guò）測（cè）試的聚酯薄膜）。

 

　　由美國商業部/國家標準局發布的NBS SPECIAL PUBLICATION 260-58 詳細介紹（shào）了SRM 1470的基本資（zī）料以及這種材料的應用情況：

 

　　This SRM takes the form of 23μm thick sheets of poly(ethylene terephthalate) film.

（這種SRM材料選（xuǎn）用厚度為23μm的PET薄膜。）

 

　　The NBS computer-controlled manometric permeation measuring facility was employed for the collection of the data.

（使用了國家標準局的計算機控製壓差法滲透測試裝置來獲得（dé）測試數據。）

 

　　The permeance is a function of the following quantities which must be measured: 1. The rate of pressure rise 2. The downstream cell volume 3. The effective area of gas transmission 4. The inlet reservoir pressure 5. The absolute temperature

（滲透量是以下待測值（zhí）的函數：1. 壓力的升高率 2. 下腔體積 3. 有效（xiào）氣體透過麵積 4. 進氣儲存器的壓力 5. 絕對溫（wēn）度）

 

　　This Standard Reference Material is intended for use in the measurement of the oxygen gas transmission rate of thin polymeric films using manometric, volumetric, or coulometric methods.

（這種標（biāo）準參考材料用於聚（jù）合體薄膜的氧氣透過率（lǜ）測試（shì），測試方法可以是壓力法（fǎ）、體積法和庫侖法。）

 

　　由這些資（zī）料描述可以確定，SRM 1470是厚度為23μm的PET薄膜，采用壓差法獲得（dé）標準值，用於壓力法、體積法和庫（kù）侖法（fǎ）與標準值的校對。從上述（shù）NIST的文件描述可以明確地看出（chū）其溯源材料（liào）的數據（jù）是用壓差法測得給出的。

 

　　需（xū）要說明的一點是NBS（National Bureau of Standards，國家標準局）即是（shì）NIST（National Institute of Standards and Technology，美國（guó）國家標準技術協會），於1901年成立，1988年更名為NIST。SRM 1470的資（zī）料發布（bù）於1979年，因此其（qí）中使用的還是NBS。

 

3．由標準物質溯源性（xìng）看各種透氣性（xìng）測試方法的（de）檢測地位

 

　　透氣性測試方法所使用的標準物（wù）質，目前可知以NIST發表（biǎo）的SRM 1470使用（yòng）最為廣（guǎng）泛，所以該標準物質的標準值獲得方法具有（yǒu）相當的（de）普遍性。SRM 1470的說明（míng）資料中已經明確了該材料的標準值是由壓（yā）差法（fǎ）獲得的，因此（cǐ）描述SRM 1470更加恰（qià）當的說法是“由美國國家標（biāo）準技術協會NIST提供的可溯源到由壓差法確定的標準（zhǔn）值”的標準物質。

 

　　正如之前所說，在標準物質的研製過程中，定（dìng）值方法的選擇是溯（sù）源性的關鍵，往往選擇的都是該項指標的權威檢測方法。因（yīn）此通過SRM 1470定值方（fāng）法（fǎ）的選擇可以看出，在透氣性測試領域中壓差法的基礎地（dì）位是不容懷疑的（de）。

 

　　綜上所述，對於（yú）透氣性（xìng）測試領域來講，壓差法是基礎檢測方法，而等壓法設備隻能使用“可（kě）溯源到由壓差法確定的標準值”的標準物質的一個（gè）單點數據來局部（bù）評價自己的數據體（tǐ）係。