实验室精密度计算及核查.

报告人：陈妍12目录第一章自我核查基础知识第二章自我核查总则第三章用西格玛法进行自我核查第四章再现性与精密度2020/1/23第一章自我核查基础知识第一节保证测量准确的方式—自检/自校/自我核查1.1期间核查：实验室利用“核查标准”对“核查对象”在两次校准/检定期间进行的自我检查。正式定义：根据规定程序，为了确定计量标准、标准物质或其他计量仪器是否保持其原有状态而进行的操作。（JJF10019.49）1.2目的：检查“核查对象”是否保持原校准/检定的状态，维持其最佳溯源/测量能力；及早发现“核查对象”的失准，缩短追溯质量事故的时间，尽量避免错误的蔓延。32020/1/242020/1/24例如：催化剂的微活，假如规定每60个催化剂测定之间测一个标样，设标样的参照值为Vr=67，允许误差为3，第一次对其测得值为66，认为是准确的；测50个催化剂后，第二次测标样，标样测得值为69，认为是准确的；又测50个催化剂后，第二次测标样，标样测得值为56，认为失准了；那么测第二次标样与第三次标样测定之间的60个催化剂的的检测报告给出的结果都认为是可疑数据。应追回。（检测不合格标样之前的数据应该追回）42020/1/251.3什么情况下进行自我核查：无外校，或有外检（校）但间隔时间较长，并且A、对测量结果有重要影响的；B、频繁使用的；C、经常在恶劣条件（现场）下使用的；D、含有易老化、易损坏的元器件的仪器。有外校，但不方便送检使用并不普遍的仪器，没有外校1.4核查频次：根据核查过程的难易、费时程度决定，既要考虑不应频繁使用核查标准；但至少每年应有一次。561.5有关法律法规的要求计量法规定：计量器具启用前必须送计量检定部门检定，合格(准确)后方可使用。认可准则规定：对检测/校准/抽样的准确性或有效性有显著影响的所有设备，包括辅助测量设备，启用前应送已认可的校准实验室对影响结果的关键量或值进行校准。计量法和认可准则同时规定：故障计量器具/仪器设备修理后，必须重新检定合格或重新校准给出新的校准值方可使用。计量法规定：使用中的量具按相应检定规程周期送检，保证其量值准确。认可准则规定：使用中的测量设备在两次校准期间是否准确，由用户以期间核查方式自查。自查合格不必送校，否则必须送校。校准周期用户自定。6第二章自我核查总则第一节自我核查的基本步骤1.1按照分辨力将仪器分为“精度高的仪器”和“精度不高的仪器”这里所说的精度不高的仪器是指仪器的分辨力差。分辨力高：精度高分辨力低：精度低对同一试样被测量测n次，得到n个结果，如果这n个结果都相同，即为“精度不高的仪器”；如果这n个结果不全相同，即为“精度高的仪器”.72020/1/281.2确定核查（检查）点应根据仪器的使用（测量）范围确定检查点，检查点尽量成等比数列设公比为q，首项为a，量程（末项）为A，测量点为n个，则有：1.3检定周期与自我核查周期的确定理论上应遵循JJF1139-2005。在实际应用中，根据使用频次，在两次检定之间安排一次或多次期间核查。1/nqAa前紧后松82020/1/2第二节对“精度不高的仪器”的一个测量点的核查方法使用该仪器对相应的标样测一次，如果测量结果等于该Vr（参照值），则可认为仪器正常，如果测量结果不等于Vr，则可认为仪器不正常，应进行修正。例如，用一台分辨力为1克的商用台秤称得一个Vr=500g的标准砝码，若称量结果为500g，此商用台秤正常；若称量结果为501g，此商用台秤在500g点失准，需修正，修正值为-1克；若称量结果为498g，此商用台秤在500g点失准，需修正，修正值为2克。9第三节对“精度高的仪器”的一个检查点核查的三种方法西格玛法（标准偏差法）标准偏差—用来描述所研究的特性值相对于均值偏离的程度。自校规程法1.1En值法电子天平的期间核查JJG1036量筒容量的期间核查JJG196n22Lref|-Vr|E=UUx101.2对仪器进行自我（期间）核查的基本要求:一致性好。(方差小)均值与Vr（参照值）之差不能大。精密度：对同一被测对象多次测试结果的一致程度，精密度的大小常用偏差表示重复性(r)与再现性(R)是精密度的两种极端情况计算方差（已知允许偏差）计算均值（已知准确值）11122020/1/2132020/1/213第三章用“西格玛法”进行自我核查第一节实验室内重复性应用重复性标准差核查一个测量点的重复性与均值。重复性的定义：在重复性条件下，n（n1）个结果间的一致性。重复性条件下测量多次，剔除可查明原因的离群值后得到n(n2)个结果如下：12,......nxxx132020/1/2142020/1/214为了检验其一致性，算得均值与方差14221111()1nniriiixxsxxnn当n=2时，若可认为重复性满足要求。当n2时，若满足下列公式即可认为重复性满足要求。22222211()/()/rrrrss15n34569自由度ν23458X20.95(ν)5.9927.8159.48811.07015.507X20.95(ν)/ν3.002.602.372.211.94(2)(1)2.8rxxν=n-1,一般α=0.05χ20.95(ν)用minitab软件查开方分布分位数常规使用的简便方法：对剔除可查明原因的离群值后得到n个结果，进行排序：若：也可认为重复性满足要求。16(1)(2)()......nxxx(2)(1)2.8rxxΧ(n)可简单认为：2.8σ为95%的置信度2.8σ所以需提前知晓σ2020/1/2172020/1/217例：为了对天平在1000.0mg这点进行核查，已知天平在1000.0mg这点的，用该天平对一个1000.0mg标准砝码，在重复性条件下测6次，得到1000.2、999.7、999.8、1000.1、999.9、1000.0，根据这些数据算得方差为0.035，检验该天平在1000.0mg这点重复性条件下的一致性是否满足要求。上述结果说明，可认为天平重复性满足要求。2220.95/0.035/0.0281.25(5)/511.0705/52.2141rrs20.028r172020/1/2182020/1/218第二节西格玛的获得σ2.1说明书标明的SD（StandardDeviation标准偏差）或RSD（RelativeStandardDeviation相对标准偏差：RSD=SD(σ)/VrSD(σ)=RSD*Vr例如：一台万分之一的天平的RSD=0.15%，当Vr=1000mg时，SD=0.15%*1000=1.52.2按GB/T6379.2给出的方法获得（试验方法精密度计算）；如果按GB/T6379.2获得时有困难，可用下列方法获得。182020/1/22.3西格玛的获得的一种方法2.3.1当有测量标准Vr时：用一台处于最佳状态（新仪器或刚检定过）的仪器，对该测量标准测多次，剔除所有的离群值（见GB/T4883-2008正态样本离群值的判断和处理）后，还有m个测量结果，记这m个测量结果为：算得其均值为，算得方差为赋值；此建立的过程称为计量建标。0y01020,......myyy20s220rs2r192020/1/2202020/1/220利用该σ值自我核查：该仪器使用一段时间后，对其进行期间核查，对该测量标准测多次，剔除可查明原因的离群值后还有n个测量结果，记为，算得其均值为，算得方差为Sr2，则可认为该仪器核查不合格（失准）；一致性不合格。11121,......nxxxx22222211()/()/rrrrss202020/1/2212020/1/221注意：建标时，其测量结果必须剔除（统计）离群值后才能计算均值和方差;对仪器进行核查时，其测量结果不剔除（统计）离群值，仅剔除可查明原因的离群值，其余结果都用来计算均值和方差。若测量仪器的自动化程度不高，检测结果会受到人员操作影响时，建标及核查都应由优秀操作员操作。对那些全国仅此一台的进口仪器或者自建设备（没有外检和外校），用此方法计量建标（建立标准的西格玛）尤为重要，一定要抓住“在仪器处于最佳状态（新仪器或刚检定过）时计量建标这个时机”，“机不可失，时不再来”。212020/1/2222020/1/222第三节正确度（均值）的控制3.1当仪器给了MPE（允许误差）时（测6次），使用以下判定原则：满足以下不等式，判核查合格，否则判核查不合格。MPE是比较粗糙的判定值，它与测量次数无关；若没有规定测试次数，一律测6次。2221()||rrsxVrMPE222020/1/223作者:于振凡分辨力为0.001mm的千分尺（测微计）232020/1/2242020/1/2243.2正确度当仪器没给MPE时，使用以下判定原则：使用待核查的仪器（设备）对标物Vr测试n次，得到如下结果：算得均值和方差：若则可认为该仪器的正确度满足要求（未发现不满足要求）。221111()1nniiiixxsxxnn12,,......nxxx1/2||(1)sxVrtnn24t分布的分位数使用minitab查询2020/1/2252020/1/2253.3当仪器没给MPE时当测试次数n2，可使用以下（近似）判定规则：当n=2时，使用以下（近似）判定规则：其k值由MINITAB自动给出。2221()rrrsxVrkmaxmin2.8rrxxxVrk25第四节确定接受参照值Vr4.1接受参照值VrVr（acceptedreferenceValue）参照值，多种称谓如下：1）参照值；2）参考值；3）标准值；4）标称值；5）约定真值；6）校准值；7）实际值4.2获取Vr的顺序外买用其它测试方法（例如配方法）获取Vr由高级别的仪器检测某一对象的结果（多次测量结果的平均值）。由刚检定过的本仪器或另外一个仪器检测某一对象的结果（多次测量结果的平均值）。26特别指出：建立Vr可以使用高级别的仪器测出的结果的平均值，建立必须使用同级别的仪器测出的结果的方差。2r272020/1/22020/1/2第七节一组测量时的修正在一次期间核查时，当一组测量值的方差大于界限值时，则可认定一致性不好，应努力找出产生一致性不好的原因，加以消除。若找不到原因，从而无法消除，只能报废该测量仪器。在一次期间核查时，若一致性满足要求，当一组测量值的均值大于界限值（“MPE”、“k倍西格玛”或“再现性方差与重复性方差的计算值”）时，则可以修正，修正值为：()xVr2221/()/||rrsxVrMPE2221/()/rrrsxVrk22211/2()||(1)rrssxVrtnn2829