实验室精密度计算及核查.ppt

1、实验室自我核查及 精密度计算,报告人： 陈 妍,1,2,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,2020/8/26,3,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。（JJF1001 9.49） 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

2、追溯质量事故的时间，尽量避免错误的蔓延。,3,2020/8/26,4,2020/8/26,4,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）,4,2020/8/26,5,1.3 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，

3、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。,5,6,1.5 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

4、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”.,7,2020

5、/8/26,8,1.2 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JJF 1139-2005。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。,前紧后松,8,2020/8/26,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

6、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 1.1 En值法,电子天平的期间核查 JJG1036 量筒容量的期间核查 JJG196,10,1.2 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

7、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）,11,12,2020/8/26,13,2020/8/26,13,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：,13,2020/8/26,14,2020/8/26,14,为了检验其一致性，算得均值与方差,14,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

8、性满足要求。,15, = n-1, 一般 =0.05 20.95()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,(n),可简单认为：2.8为95%的置信度,2.8,所以需提前知晓,2020/8/26,17,2020/8/26,17,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

9、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。,17,2020/8/26,18,2020/8/26,18,第二节 西格玛的获得 2.1 说明书标明的SD（ Standard Deviation标准偏差）或RSD（ Relative Standard Deviation相对标准偏差： RSD=SD()/Vr SD()=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= 1.5 2.2 按GB/T 6379.2 给出的方法获得（试验方法精密度计算）；如果按G

10、B/T 6379.2 获得时有困难，可用下列方法获得。,18,2020/8/26,2.3 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。,19,2020/8/26,20,2020/8/26,20,利用该 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

11、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。,20,2020/8/26,21,2020/8/26,21,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，

12、时不再来”。,21,2020/8/26,22,2020/8/26,22,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。,22,2020/8/26,23,作者:于振凡,分辨力为0.001mm的千分尺（测微计）,23,2020/8/26,24,2020/8/26,24,3.2 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

13、的正确度满足要求（未发现不满足要求）。,24,t分布的分位数使用minitab查询,2020/8/26,25,2020/8/26,25,3.3 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。,25,第四节 确定接受参照值 Vr 4.1 接受参照值 Vr Vr（accepted reference Value）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。,27,