實驗室精密度計算及核查

1、12 目錄 第一章 自我核查基礎知識 第二章 自我核查總則 第三章 用西格瑪法進行自我核查 第四章 再現(xiàn)性與精密度2021-11-183 第一章 自我核查基礎知識第一節(jié) 保證測量準確的方式 自檢/ /自校/ /自我核查1.1 期間核查：實驗室利用“核查標準”對“核查對象”在兩次校準/檢定期間進行的自我檢查。 正式定義：根據(jù)規(guī)定程序，為了確定計量標準、標準物質(zhì)或其他計量儀器是否保持其原有狀態(tài)而進行的操作。（JJF1001 9.49JJF1001 9.49）1.2 目的：檢查“核查對象”是否保持原校準/檢定的狀態(tài)，維持其最佳溯源/測量能力；及早發(fā)現(xiàn)“核查對象”的失準，縮短追溯質(zhì)量事故的時間，盡量避

2、免錯誤的蔓延。32021-11-1842021-11-184 例如：催化劑的微活，假如規(guī)定每60個催化劑測定之間測一個標樣，設標樣的參照值為Vr=67，允許誤差為3，第一次對其測得值為66，認為是準確的；測50個催化劑后，第二次測標樣，標樣測得值為69，認為是準確的；又測50個催化劑后，第二次測標樣，標樣測得值為56，認為失準了；那么測第二次標樣與第三次標樣測定之間的60個催化劑的的檢測報告給出的結(jié)果都認為是可疑數(shù)據(jù)。應追回。（檢測不合格標樣之前的數(shù)據(jù)應該追回）42021-11-1851.3 1.3 什么情況下進行自我核查： 無外校，或有外檢（校）但間隔時間較長，并且 A A、對測量結(jié)果有重要

3、影響的； B B、頻繁使用的； C C、經(jīng)常在惡劣條件（現(xiàn)場）下使用的； D D、含有易老化、易損壞的元器件的儀器。 有外校，但不方便送檢 使用并不普遍的儀器，沒有外校1.4 1.4 核查頻次：根據(jù)核查過程的難易、費時程度決定，既要考慮不應頻繁使用核查標準；但至少每年應有一次。561.5 1.5 有關(guān)法律法規(guī)的要求 計量法規(guī)定：計量器具啟用前必須送計量檢定部門檢定，合格( (準確) )后方可使用。 認可準則規(guī)定：對檢測/ /校準/ /抽樣的準確性或有效性有顯著影響的所有設備，包括輔助測量設備，啟用前應送已認可的校準實驗室對影響結(jié)果的關(guān)鍵量或值進行校準。 計量法和認可準則同時規(guī)定：故障計量器具/

4、 /儀器設備修理后，必須重新檢定合格或重新校準給出新的校準值方可使用。 計量法規(guī)定：使用中的量具按相應檢定規(guī)程周期送檢，保證其量值準確。 認可準則規(guī)定：使用中的測量設備在兩次校準期間是否準確，由用戶以期間核查方式自查。自查合格不必送校，否則必須送校。校準周期用戶自定。 6第二章 自我核查總則第一節(jié) 自我核查的基本步驟1.1 1.1 按照分辨力將儀器分為“精度高的儀器”和“精度不高的儀器”這里所說的精度不高的儀器是指儀器的分辨力差。分辨力高：精度高分辨力低：精度低 對同一試樣被測量測n n次，得到n n個結(jié)果，如果這n n個結(jié)果都相同，即為“精度不高的儀器”；如果這n n個結(jié)果不全相同，即為“精

5、度高的儀器”. . 72021-11-1881.2 1.2 確定核查（檢查）點 應根據(jù)儀器的使用（測量）范圍確定檢查點，檢查點盡量成等比數(shù)列設公比為q q，首項為a a，量程（末項）為A A，測量點為n n個，則有：1.3 1.3 檢定周期與自我核查周期的確定 理論上應遵循JJF 1139-2005JJF 1139-2005。在實際應用中，根據(jù)使用頻次，在兩次檢定之間安排一次或多次期間核查。1/nqA a前緊后松前緊后松82021-11-18 第二節(jié) 對“精度不高的儀器”的一個測量點的核查方法 使用該儀器對相應的標樣測一次，如果測量結(jié)果等于該VrVr （參照值） ，則可認為儀器正常，如果測量結(jié)

6、果不等于VrVr，則可認為儀器不正常，應進行修正。 例如，用一臺分辨力為1克的商用臺秤稱得一個Vr=500g的標準砝碼，若稱量結(jié)果為500g，此商用臺秤正常；若稱量結(jié)果為501g，此商用臺秤在500g點失準，需修正，修正值為-1克；若稱量結(jié)果為498g，此商用臺秤在500g點失準，需修正，修正值為2克。9第三節(jié) 對“精度高的儀器”的一個檢查點核查的三種方法 西格瑪法（標準偏差法） 標準偏差用來描述所研究的特性值相對于均值偏離的程度。 自校規(guī)程法1.1 1.1 En En值法電子天平的期間核查 JJG1036JJG1036量筒容量的期間核查 JJG196JJG196n22Lref| -Vr|E

7、=UUx101.2 1.2 對儀器進行自我（期間）核查的基本要求: : 一致性好。( (方差小) ) 均值與VrVr（參照值）之差不能大。精密度：對同一被測對象多次測試結(jié)果的一致程度，精密度的大小常用偏差表示重復性(r) (r) 與再現(xiàn)性(R)(R)是精密度的兩種極端情況計算方差（已知允許偏差）計算均值（已知準確值）1112132021-11-1813第三章 用“西格瑪法”進行自我核查 第一節(jié) 實驗室內(nèi)重復性 應用重復性標準差核查一個測量點的重復性與均值。 重復性的定義：在重復性條件下，n n（n1n1）個結(jié)果間的一致性。 重復性條件下測量多次，剔除可查明原因的離群值后得到n (n2)n (n

8、2)個結(jié)果如下： 12,.nx xx13142021-11-1814為了檢驗其一致性，算得均值與方差14221111()1nniriiixxsxxnnl 當n=2n=2時，若 可認為重復性滿足要求 。l 當n2n2時，若滿足下列公式即可認為重復性滿足要求。22222211( )/( )/rrrrss15n34569自由度自由度 23458X20.95()5.9927.8159.48811.07015.507X20.95()/3.00 3.00 2.60 2.60 2.37 2.37 2.21 2.21 1.94 1.94 (2)(1)2.8rxx = n-1, 一般 =0.0520.95()用

9、用minitab軟件軟件查查開方分布分位數(shù)開方分布分位數(shù)常規(guī)使用的簡便方法： 對剔除可查明原因的離群值后得到n n個結(jié)果，進行排序： 若： 也可認為重復性滿足要求。 16(1)(2)( ).nxxx(2)(1)2.8rxx(n)可簡單認為：可簡單認為：2.8為為95%的置信度的置信度2.8所以需提前知曉所以需提前知曉172021-11-1817例：為了對天平在1000.0mg這點進行核查，已知天平在1000.0mg這點的 ，用該天平對一個1000.0mg標準砝碼，在重復性條件下測6次，得到1000.2 、999.7 、 999.8 、 1000.1 、999.9 、 1000.0，根據(jù)這些數(shù)據(jù)

10、算得方差為0.035，檢驗該天平在1000.0mg這點重復性條件下的一致性是否滿足要求。 上述結(jié)果說明，可認為天平重復性滿足要求。2220.95/0.035/0.0281.25(5)/511.0705/52.2141rrs20.028r17182021-11-1818第二節(jié) 西格瑪?shù)墨@得2 2. .1 1 說明書標明的SDSD（ Standard Deviation標準偏差）或RSDRSD（ Relative Standard Deviation相對標準偏差： RSD=SD()/Vr SD()=RSD*Vr 例如：一臺萬分之一的天平的RSD=0.15%，當Vr=1000mg時， SD=0.15

11、%*1000= 1.52 2. .2 2 按GB/T 6379.2 GB/T 6379.2 給出的方法獲得（試驗方法精密度計算）；如果按GB/T 6379.2 GB/T 6379.2 獲得時有困難，可用下列方法獲得。182021-11-182.3 2.3 西格瑪?shù)墨@得的一種方法2.3.1 2.3.1 當有測量標準VrVr時： 用一臺處于最佳狀態(tài) （新儀器或剛檢定過）的儀器，對該測量標準測多次，剔除所有的離群值（見GB/T4883-2008 GB/T4883-2008 正態(tài)樣本離群值的判斷和處理）后，還有mm個測量結(jié)果，記這mm個測量結(jié)果為： 算得其均值為 ，算得方差為 賦值 ；此建立 的過程稱

12、為計量建標。0y01020,.myyy20s220rs2r19202021-11-1820 利用該 值自我核查： 該儀器使用一段時間后，對其進行期間核查，對該測量標準測多次，剔除可查明原因的離群值后還有n n個測量結(jié)果，記為 ，算得其均值為 ，算得方差為 Sr2 ， 則可認為該儀器核查不合格（失準）；一致性不合格。 11121,.nxxxx22222211( )/( )/rrrrss20212021-11-1821注意： 建標時，其測量結(jié)果必須剔除（統(tǒng)計）離群值后才能計算均值和方差; ;對儀器進行核查時，其測量結(jié)果不剔除（統(tǒng)計）離群值，僅剔除可查明原因的離群值，其余結(jié)果都用來計算均值和方差。

13、若測量儀器的自動化程度不高，檢測結(jié)果會受到人員操作影響時，建標及核查都應由優(yōu)秀操作員操作。 對那些全國僅此一臺的進口儀器或者自建設備（沒有外檢和外校），用此方法計量建標（建立標準的西格瑪）尤為重要，一定要抓住“在儀器處于最佳狀態(tài)（新儀器或剛檢定過）時計量建標這個時機”，“機不可失，時不再來”。21222021-11-1822第三節(jié) 正確度（均值）的控制3.1 3.1 當儀器給了MPEMPE（允許誤差）時（測6 6次），使用以下判定原則： 滿足以下不等式，判核查合格，否則判核查不合格。 MPE MPE是比較粗糙的判定值，它與測量次數(shù)無關(guān)； 若沒有規(guī)定測試次數(shù)，一律測6 6次。2221( )|rr

14、sxVrMPE2223作者作者:于振凡于振凡分辨力為0.001mm0.001mm的千分尺（測微計）23242021-11-18243.2 3.2 正確度 當儀器沒給MPEMPE時，使用以下判定原則： 使用待核查的儀器（設備）對標物VrVr測試n n 次，得到如下結(jié)果： 算得均值和方差： 若 則可認為該儀器的正確度滿足要求（未發(fā)現(xiàn)不滿足要求）。 221111()1nniiiixxsxxnn12,.nx xx1/2|(1)sxVrtnn24t分布的分位數(shù)使分布的分位數(shù)使用用minitab查詢查詢252021-11-18253.3 3.3 當儀器沒給MPEMPE時 當測試次數(shù)n2n2，可使用以下（近

15、似）判定規(guī)則： 當n=2n=2時，使用以下（近似）判定規(guī)則： 其k k值由MINITABMINITAB自動給出。2221( )rrrsxVrkmaxmin2.8rrxxxVrk25第四節(jié) 確定接受參照值 VrVr4.14.1 接受參照值 VrVr Vr Vr（accepted reference Valueaccepted reference Value）參照值，多種稱謂如下： 1 1）參照值 ； 2 2）參考值； 3 3）標準值； 4 4）標稱值； 5 5）約定真值； 6 6）校準值； 7 7）實際值4.24.2 獲取VrVr的順序 外買 用其它測試方法（例如配方法）獲取VrVr 由高級別的儀器檢測某一對象的結(jié)果（多次測量結(jié)果的平均值）。 由剛檢定過的本儀器或另外一個儀器檢測某一對象的結(jié)果（多次測量結(jié)果的平均值） 。26特別指出：建立VrVr可以使用高級別的儀器測出的結(jié)果的平均值，建立 必須使用同級別的儀器測出的結(jié)果的方差。2r272021-11-18第七節(jié)