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實(shí)驗(yàn)室管理:計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)過(guò)程中的不確定度

2020-01-20 09:40


JJF 1033-2016《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》中指出計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是“具有確定的量值和相關(guān)聯(lián)的測(cè)量不確定度,實(shí)現(xiàn)給定量定義的參照對(duì)象?!彼前延?jì)量基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的單位量值逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具以及將測(cè)量結(jié)果在允許的范圍內(nèi)溯源到國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)的重要環(huán)節(jié)。從定義可知,測(cè)量不確定度是其必不可少的一部分。JJF 1059.1-2012《測(cè)量不確定度的評(píng)定與表示》中指出測(cè)量不確定度是“根據(jù)所用到的信息,表征賦予被測(cè)量值分散性的非負(fù)參數(shù)?!彼桥c測(cè)量結(jié)果相關(guān)聯(lián)的參數(shù),用于表征合理賦予被測(cè)量的值的分散性。測(cè)量不確定度越大,表示測(cè)量能力越差;反之,表示測(cè)量能力越強(qiáng)。

在建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中,很重要的一項(xiàng)工作就是填寫計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核(復(fù)查)申請(qǐng)書以及創(chuàng)建計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告,而其中涉及的不確定度是一項(xiàng)重要指標(biāo)。下面就涉及的幾種不確定度的概念、特點(diǎn)、區(qū)別及注意事項(xiàng)進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析。

1三種不確定度

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核(復(fù)查)申請(qǐng)書中“不確定度或準(zhǔn)確度等級(jí)或最大允許誤差”中的不確定度。申請(qǐng)書中共涉及三種不確定度。

1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度

JJF 1033-2016《計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范》實(shí)施指南中指出“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”是指在檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度中,由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)所引入的不確定度分量。由于計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)主要由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備組成,因此計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度應(yīng)當(dāng)包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器引入的不確定度分量以及主要配套設(shè)備引入的不確定度分量。如機(jī)動(dòng)車排放氣體測(cè)試儀檢定裝置,該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度為CO:Urel=1.1%(k=2) ;HC:Urel=1.1%(k=2);CO2:Urel=1.1%(k=2);NO:Urel=1.1%(k=2);O2:Urel=1.1%(k=2)。它不包括被測(cè)對(duì)象、測(cè)量方法、以及環(huán)境條件等對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度主要是由上級(jí)計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)對(duì)該標(biāo)準(zhǔn)檢定或校準(zhǔn)時(shí)給出的測(cè)量不確定度,不需要本實(shí)驗(yàn)室給出。

2 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度

“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度”是指在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度中由計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器所引入的不確定度分量。例如,機(jī)動(dòng)車排放氣體測(cè)試儀檢定裝置的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器為CO、C3H8、CO2、NO/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和O2/N2氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),不確定度均為Urel=1%(k=2)。它是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)不確定度的一部分,因此,“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度”一般小于“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”。

3 開展檢定或校準(zhǔn)項(xiàng)目的不確定度

“開展檢定或校準(zhǔn)項(xiàng)目的不確定度”是指對(duì)被檢定或被校準(zhǔn)對(duì)象的不確定度要求,也就是將來(lái)用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其他的測(cè)量設(shè)備進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)對(duì)所得結(jié)果的不確定度要求,即“目標(biāo)不確定度”。目標(biāo)不確定度是指根據(jù)測(cè)量結(jié)果的預(yù)期用途,規(guī)定作為上限的測(cè)量不確定度。例如,醫(yī)用超聲源檢定裝置可開展的項(xiàng)目有醫(yī)用超聲診斷儀超聲源、超聲多普勒胎兒監(jiān)護(hù)儀超聲源和超聲多普勒胎心儀超聲源,三者的不確定度要求均為Urel=20%(k=2),即用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)所得結(jié)果的不確定度不能大于Urel=20%(k=2)。

4 填寫注意事項(xiàng)

1)若該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量的是多個(gè)量,應(yīng)當(dāng)分別給出每個(gè)量對(duì)應(yīng)的不確定度。例如,醫(yī)用注射泵和輸液泵校準(zhǔn)裝置可以校準(zhǔn)“流量”和“阻塞壓力”兩個(gè)量,應(yīng)當(dāng)分別給出流量的不確定度和阻塞壓力的不確定度。

2)對(duì)于同一個(gè)量,若存在不同的測(cè)量點(diǎn)或不同的測(cè)量范圍,原則上應(yīng)該給出對(duì)應(yīng)于每一個(gè)測(cè)量點(diǎn)的不確定度,至少應(yīng)該分段給出不確定度,以每一分段中的最大不確定度來(lái)表示。例如,醫(yī)用注射泵和輸液泵校準(zhǔn)裝置在測(cè)流量時(shí),在5~19.9 mL/h,其不確定度為Urel=2.4%(k=2);在20~200 mL/h,其不確定度為Urel=1.2%(k=2);在201~500 mL/h,其不確定度為Urel=2.4%(k=2)。

2計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報(bào)告中“檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”

1 檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度

檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度是指用該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)常規(guī)的被測(cè)對(duì)象進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)時(shí)所得結(jié)果的不確定度。該不確定度不僅包括計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)引入的不確定度分量,還包括被測(cè)對(duì)象、測(cè)量方法、環(huán)境條件等對(duì)檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的影響。如對(duì)醫(yī)院在用的輸液泵校準(zhǔn)其15 mL/h流量時(shí),其不確定度為Urel=2.6%(k=2)。因此“檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度”一般大于“計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度”。

2 兩種特殊的檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度

1)校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)中的不確定度

校準(zhǔn)和測(cè)量能力(CMC)是校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室在常規(guī)條件下能夠提供給客戶的校準(zhǔn)和測(cè)量的能力。CMC是校準(zhǔn)能力的完整表達(dá),與認(rèn)可范圍中校準(zhǔn)能力范圍所包含的內(nèi)容一致,它包含被測(cè)量的名稱、校準(zhǔn)方法、測(cè)量范圍及其不確定度。該不確定度是在常規(guī)條件下的校準(zhǔn)中可獲得的最小的測(cè)量不確定度,有時(shí)也稱為最佳不確定度。獲得認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室在證書報(bào)告中給出的測(cè)量不確定度,不得小于認(rèn)可的CMC。

2)常規(guī)不確定度

它是指選取常規(guī)的被測(cè)對(duì)象,在滿足計(jì)量檢定規(guī)程或計(jì)量技術(shù)規(guī)范的前提下至少應(yīng)該達(dá)到的臨界條件下進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)所得測(cè)量結(jié)果的不確定度。這樣評(píng)定得到的測(cè)量不確定度是在規(guī)定條件下可能得到的最大不確定度。也就是說(shuō),在實(shí)際的測(cè)量中只要測(cè)量條件滿足要求,測(cè)量不確定度肯定不會(huì)大于此值。在出具檢定證書或校準(zhǔn)報(bào)告時(shí)可以直接引用該不確定度,這樣做的好處是不必對(duì)每一個(gè)測(cè)量結(jié)果單獨(dú)評(píng)定其不確定度,除非用戶對(duì)測(cè)量不確定度有更高的要求。

在建立計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的過(guò)程中共涉及四種不確定度:計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度、開展的檢定或校準(zhǔn)項(xiàng)目的不確定度、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度,其中檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的不確定度又包括最佳不確定度和常規(guī)不確定度,關(guān)系如下:計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度<計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度≤常規(guī)不確定度<開展的檢定或校準(zhǔn)項(xiàng)目的不確定度。CMC中的不確定度一經(jīng)認(rèn)可,不可隨意更改。如有設(shè)備更新、方法改進(jìn)等需要重新評(píng)定并向CNAS申報(bào)重新申請(qǐng)考核。

實(shí)驗(yàn)室智能化管理LIMS系統(tǒng)一款數(shù)字平臺(tái),可為實(shí)驗(yàn)室提供快速部署且無(wú)縫銜接的實(shí)驗(yàn)室信息管理系統(tǒng)(LIMS)和電子實(shí)驗(yàn)室筆記本電腦(ELN)環(huán)境,可應(yīng)用于生物樣本庫(kù)、實(shí)驗(yàn)室儀器和下一代測(cè)序設(shè)備。實(shí)驗(yàn)室管理平臺(tái)能夠?qū)悠?、用戶、工作流程等進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤,呈現(xiàn)從原始材料運(yùn)輸?shù)綄?shí)驗(yàn)室儀器檢測(cè),再到計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)分析的結(jié)果,具有預(yù)配置的工作流程,可在各種行業(yè)和科學(xué)工作流程中快速實(shí)施系統(tǒng)。

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