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实验室认可百问(七)

发布时间:2011/3/21 16:57:33  作者:  来源:

82、期间核查和校准有什么不同?
期间核查和校准的不同主要体现在以下4个方面:
(1)目的不同
期间核查的目的是维持测量仪器校准状态的可信度,即确认上次校准时特性不变。校准的目的是确定被校对象与对应的由计量标准所复现的量值的关系。
(2)方法不同
期间核查的方法有:参加实验间比对;使用有证标准物质;与相同准确等级的另一个设备或几个设备的量值进行比较;对稳定的被测件的量值重新测定(即利用核查标准进行期间核查)。在资源允许的情况下,可以进行高等级的自校。校准应采用高等级的计量标准。
(3)对象不同
期间核查的对象是使用者对其计量性能存疑的测量仪器,校准的对象是对测量结果有影响的测量仪器。期间核查的测量仪器一般是自有的,校准的测量仪器不仅包括自有的,还包括顾客的。
(4)执行时间不同
期间核查在两次相邻的校准时间间隔内。

83、如何对测量设备进行期间核查?
在期间核查的具体工作中,应考虑哪些测量设备或参考标准需进行期间核查、采用的核查方法和频次。实验室一般应对处于下列情况的设备或标准进行期间核查:
(1)使用频繁;
(2)使用环境严酷或使用环境发生剧烈变化;
(3)使用过程中容易受损、数据易变或对数据存疑的;
(4)脱离实验室直接控制后返回的;
(5)临近失效期;
(6)第一次投入运行的。
实验室应针对具体的设备或计量标准的各自特点,从经济性、实用性、可靠性、可行性等方面综合考虑相应的期间核查方法。使用技术手段进行期间核查的方法常见的有以下五种:
(1)参加实验室间比对;
(2)使用有证标准物质;
(3)与相同准确等级的另一个设备或几个设备的量值进行比较;
(4)对稳定的被测件的量值重新测定(即利用核查标准进行期间核查);
(5)在资源允许的情况下,可以进行高等级的自校。
不同实验室所拥有的测量设备和参考标准的数量和技术性能不同,对检测/校准结果的影响也不同。实验室应从自身的资源和能力、设备和参考标准的重要程度以及质量活动的成本和风险等因素考虑,确定期间核查的对象、方法和频率,并针对具体项目制定期间核查的操作方面和程序。实验室应在体系文件中对此做出规定。

84、什么是溯源性?
化学在测量方面,虽然历史悠久,成就辉煌,但测量结束要保证的可比性、一致性还存在一定的困难。进入90年代,一些国家发起并组织了“分析化学与21世纪”国际研讨会,认为国际化学测量系统是21世纪的主要任务,组成了分析化学国际溯源协作组织并提出溯源性是质量的基础。 

什么是溯源性(Traceability)?这个术语越来越多地用于描述测量的可靠性。从绝对意义上看,就是通往测量单位的基本系统(国际单位制SI)或其导出单位。在国际通用计量学基本术语(VIM)中,溯源性更概括地定义为:“通过不间断的比较链,一个测量结果能够与适当的标准器,通常是国家或国际标准器相联系的特性”。
如果是物理特殊性标准物质,通过一系列的仪器校准,通常可用适当的SI基本单位建立起溯源性。 

而化学成份标准物质建立溯源性是很困难的。在研制标准物质的任何一个过程或全部过程都是溯源链中的环节,带有自身的不确定度。在化学成份定值时大多数以质量分数或质量浓度来表示,而不是以摩尔表示的物质的量。
标准物质的量值在测量系统中,通过给出的不确定度,即可了解标准物质量值传递
的可靠程度。
标准物质的研制,应从各工序,如均匀性的检验,测量结果的可靠性,定值的准确性以及稳定性层层把关,而标准物质的定值工作是直接建立标准值的,是溯源性的关键。因此,在研制标准物质时我们考虑到以下几个方面:
一、定值方法的选择
一般采用标准方法,国外的标准方法大约有400多种,如国际标准(ISO)、日本标准(JIS)、美国标准(ASTM)、英国标准(BS)、法国标准(NF)、德国标准(DIM)和前苏联标准(гOCT)等。国内的方法除国标外,还有经常采用的原冶金工业部部标准(YB)、第三机械工业部部标准(UB),这些方法具有较高的精密度和稳定性,准确度也用基准物质或不同原理的其它方法进行了核验,分析结果的总不确定度,国际上称其为ReferenceMethod,标准方法不确定度水平目前可达到0?05%~10%范围。 

标准物质定值应该尽量采用绝对分析法,权威方法一般是指绝对测量法,它有两种:一是完全基于物理标准的方法,如复现七个基本量的方法;另一种是基本基于物理标准的方法,为分析化学中常用的重量法、容量法,还有库仑法和同位素稀释质谱法。这类方法准确度高。可信程度大。但由于绝对测量法常需要专门的仪器设备,也有的方法操作复杂费时,可供选择的方法有限,在定值元素数量较多时,不可能都找到合适的绝对测量法,就应采用相对分析法进行定值。在分析过程中,应选用标准物质的标准溶液,因为它有不确定度范围,保证定量的准确性。同时,还选用了多种不同原理的准确、可靠的相对分析方法,通过与标准相对比较才能得出结果的方法,如国内外实验室经常采用的分析方法:分光光谱法、原子吸收光谱法、等离子体发射光谱法等。 

二、定值单位的分布
国内分析试验室很多,大部分集中在大城市内,如北京、上海院校和研究机构较多,各个地区也有不少中、小型的分析试验室,研制标准物质并按照一级标准物质技术规范实施,试验室的条件并不能完全齐备,虽然我国在不长的时间内已经能够研制出800多种一级标准物质,但是仍然集中在少数的工厂、科研单位和院校。不少试验室有条件、有能力参加标准物质的定值。为了发挥试验室的特点,在研制工作中我们也注意到地区试验室的定值单位的分布,为我们在研制铝合金、钛合金标准物质以及镁合金、高温合金标准物质时,在东北地区考虑一、两个试验室,在西北地区,也有一、两个试验室参加分析,还有广州、上海和北京地区都有试验室参加定值。祖国疆土辽阔,从南到北,从东到西,分析试验室分布的地区范围很广,温度差别相当大,对于不能够做到恒温、恒湿的试验室来说,在配制基准物质时,体积变化很大,对定值结果带来较大影响。因为在选择定值单位时,应考虑到不同地区、不同条件的试验室,这样对分析结果的可信程度和准确程度会更大一些。
三、定值试验室的条件 

试验室的条件包括环境的整洁、仪器的完好和人员的分析水平。一些微量元素容易污染,如分析Ca、Mg、Zn、Si、P、B及一些杂质元素,首先水的质量,自来水中Ca、Mg含量很高,在洗玻璃仪器时应特别当心,一是自来水带进样品中,含量比原来要高出几十倍甚至几百倍。因此,在分析中的每一过程都必须干净、整洁,不受污染。另外分析工作者的水平是第一位的,分析人员对方法的原理、关键步骤理解越深,试验结果越准确。既要有理论水平,还要具备一定的实践经验。其次是仪器的质量,仪器分析是现代化学分析的主要工作手段。要保证仪器性能在使用时处于最佳状态,才能获得高质量。现代仪器是一个复杂的系统,需要作好日常维护,定期校准。仪器维修、校准结果作书面记录,存档备查。 

四、标准物质校对试验
有条件的单位可发放国外标准物质给参加定值的试验室,或请个别国外试验室进行结果对照,这也是保证标准物质溯源性的一个方面。我们单位在研制GBW02204铝合金时,请日本试验室进行分析结果对照试验,其结果如下表。

从上表中发现个别元素误差较大,后来又请国内几个高水平分析室复查数据,确定了最后标准值。
五、标准物质的可比性试验
定值工作过程中,可带国外的标准物质同时进行分析,最好选用同类的标准或者化学成分相近的标准物质进行试验。如我们在研制GW02222铝合金时,就用美国的7075进行对照试验,在研制GSBH6006—88钛合金时,就用英国的318、679以及美国的176进行对照试验。这样得到的分析数据会客观一点,可信程度和准确性更高一些。
为了保证标准物质的溯源性,应该加强技术管理和监督。目前市场上标准物质销售比较混乱,究竟是哪一级标准,标志不清,有的无三证(即定级证书、制造计量器具许可证、标准物质证书)。为了防止伪劣商品和保证质量,希望技术监督部门和有关部门加强监督,制定具体措施,便于标准物质和标准化工作的推广和应用。
另一点是写好、用好、保存好标准物质证书及其成份单。标准物质证书是研制者向使用人员提供的质量保证书,也是指导正确使用标准物质的说明书。标准物质证书是向使用人员提供足够的技术信息和量值溯源性的依据,使用者在采用标准物质之前,应熟读和理解证书的内容,按照证书中所提出的要求和规范使用和保存标准物质,同时标准物质证书也是使用者检验分析结果所具有溯源性的证明书。
总结过去研制标准物质的经验,克服不足之处,展望未来,21世纪主要任务是实现化学计量的溯源,针对化学成份量和化学测量的特点建立化学成份量的溯源体系,推动分析化学事业的发展,符合广大科技工作者的心愿。今后我们在研制标准物质时应贯彻化学计量的溯源性,为提高标准物质的研制水平而努力。

85、“检测报告”是否可作为测量仪器溯源的证据?
检定证书是“证明计量器具已经过检定,并获满意结果的文件。”具体地说,是以国家计量检定规程和国家检定系统表为技术依据,由国家法定计量检定机构出具,证明被检测量仪器符合国家相关计量检定规程要求的文件。由于计量检定规程对评定方法、计量标准、环境条件等已做出规定,并满足检定系统表的量值传递的要求,当被评定测量仪器处于正常状态时,对示值误差评定的测量不确定度将处于一个合理的范围内,因此认可准则5.6.2.1.1条规定,“……由这些实验室发布的校准证书应有包括测量不确定度和(或)符合确定的计量规范声明的测量结果”。这意味着,有规程一类的技术依据可以不给出测量结果不确定度。
校准证书是校准实验室依据校准规范,通过校准得出被校准对象所指示的量值和实验室所拥有的更高准确度等级的标准所复现的标准值之间关系的证明文件。校准证书不仅给出了不同测点的校准数据,也给也了测量结果的不确定度报告,表明测量结果以一定的置信概率落在一定区间内。由于测量不确定度永远存在,符合性评定的临界模糊区(待定区)就永远存在。从校准证书给出的扩展不确定度,即可期望被测量之值分布的大部分落在这个区间内。
由上可知,标准器送检时,上级部门应出具检定证书(不合格通知书)或校准证书,检定证书和校准证书可以作为测量设备溯源的依据。
有的实验室送检/校计量标准器或测量仪器时,提供校准服务的实验室不是出具检定证书(不合格通知书)或校准证书,而是出具所谓的“检测报告”。在该报告中也没有给出测量不确定度,使用单位得到的只是单纯的测量数据,无法获知测量结果的可信度。当实验室使用这些仪器检测顾客产品时,是否具有相应检测能力不得而知;校准测量仪器时,其作为上级计量标准是否符合量值溯源的要求也不得而知。这样,无法得出该测量仪器本身对所得测量结果的影响程度,因此所谓的“检测报告”不能作为测量仪器溯源的证据。
      86、测量仪器出厂合格证书可以代替检定/校准证书吗?

87、如何确定再校准的时间间隔?
再校准的时间间隔取决于测量风险和经济因素,即测量设备在使用中超出允许误差的风险就当尽量小,而年度的校准费用应当保持最少,也即如何使风险和费用两者的平衡达到最佳化。
在确定测量设备校准间隔时,一般需要考虑:
(1)相关计量检定规程对检定周期的规定;
(2)在进行型式批准时有关部门的要求或建议;
(3)制造厂商的要求或建议;
(4)使用的频繁程度;
(5)维护和使用的记录;
(6)以往校准记录所得的趋向性数据;
(7)磨损和漂移量的趋势;
(8)环境的严酷度及其影响(例如,腐蚀、灰尘、振动、频繁运输和粗暴操作);
(9)追求的测量准确度;
(10)期间核查和功能检查的有效性和可靠性;
为便于校准间隔的确定,实验室可绘制仪器随时间变化的曲线图。采用固定的校准周期较易管理,也是目前广泛使用的方法。

88、是否实验室所有测量设备都需要定期校准?
测量设备在不同的检测/校准项目中有不同的用途,有的用作标准器、有的用作辅助设备;有的显示数据用于得出检测/校准结果,有的用于提供或摄影设测量条件;有的用于测量,有的用于监测等等。对于不同用途的测量设备,实验室可采取不同管理办理。
对检测/校准结果产生直接影响的测量设备(例如显示数据用于得出检测/校准结果)和有重要影响的测量设备(例如某些高稳电源),应时行严格的校准。对这样的测量仪器应规定校准的具体时间、溯源路径、并且需要对得到的数据和结果是否符合检测/校准工作的要求做出判断。其中,有的测量设备还要进行期间核查。
对应于检测的,当测量设备校准所带来的贡献对扩展不确定度几乎没有影响时,可以不校准。
对用于提供或创设测量条件的测量设备,例如作为电源向测量设备供电的普通交直流稳压电源,如果电源特性对最终的检测/校准数据没有影响,或者作为工具使用的万用表可以不进行严格的校准,而采用简单的核查。

89、如何确认参考物质(标准物质)的溯源性?
在ISO指南30:1992《与参考物质有关的术语和定义》中,参考物质(RM)定义为“具有一种或多种足够均匀和很好地确定了的特性,用以校准测量装置、评价测量方法或给材料赋值的一种材料或物质”。有证参考物质(CRM)被定义为“附有证书的参考物质,其一种或多种特性值用建立了溯源性的程序确定,使之可溯源到准确复现的表示该特性值的测量单位,每一种出证的特性值都附有给定置信水平的不确定度”。
国家级研究机构提供的CRMs的测量溯源性是得到普遍承认的。但是,由于参考物质范围大,成分、浓度和基体组织的多样性,这些机构不可能覆盖所有的化学分析领域。因此,也需要其他方法来证明化学溯源性。目前,还没有保证有证参考物质或标准溶液质量的国际协议。
当技术文件明确要求使用某种RMs时,实验室应使用指定的物质。在没有指定时,如果可获得由国家级机构提供的合适的CRMs,则无须进一步验证即可使用。由其他制造商提供的CRMs需要验证。验证的目的是证明其给定值是可靠的,并且质料均匀,作为CRMs使用是稳定的。验证的范围取决于制造商提供的信息以及CRMs的本质和特性。
在我国,CNAL承认国务院计量行政部门批准的机构提供的有证标准物质,如《标准物质手册》(中国计量出版社出版)中所列的标准物质,除此之外,CNAL也承认有合格证书的国际标准物质提供者的标准物质,认可国内行业制备的实物标样。标准物质应规定有效期或校准(复标)周期。

90、如何确认标准溶液的溯源性?
实验室有时要通过混合一定已知数量的化学试剂,或在溶剂中溶解化学试剂的方法制备标准溶液。实验室有时也购买和使用可购买的“标准溶液”。但是,这些溶液通常没有被鉴定,这样就不能得到这些溶液的测量溯源性。
无论是内部生产,还是直接从外部供应商那里购买,实验室都应有一个指定的系统来验证标准溶液的准确度。验证办法有:
(1)只要CRMs可得到,利用适当的CRMs;
(2)当不能获得适当的有证参考物质或基准时,对来源于不同制造商的溶液进行比对;
(3)如果(1)和(2)均不适用的话,和以前检查过的溶液进行不同历史时期的比对。
实验室应保留完整的验证文件,标准溶液应是惟一可识别的。实验室应掌握用于设备校准的标准溶液的不确定度对检测/校准结果的扩展不确定度的贡献。验证的不确定度应和所用方法相适应。

91、测量设备校准出现异常怎么办?
如果校准发现测量设备显著地超出其允差范围,该设备的使用者和实验室的设备管理员均应获知相关信息,并采用贴标签或其他合适的方法来显示其状态。同时,实验室应对使用该设备开展检测/校准出示的数据进行核查,并对其影响进行分析和确认。通过对测量设备的校准,实验室可以建立测量设备校准/检定的历史档案和数据库。利用这一历史档案和数据库,实验室可以得到不少有益的信息,例如:
(1)对于同一台测量设备的同一参数或指标,如果通过校准、核查发现其反复出现超差,此时应引起实验室的高度关注,对其可能原因和后续问题进行研究,必要时应采取适当措施,比如进行调整、修理、降级使用甚至报废处理;
(2)对于偶尔出现的计量性能异常的测量设备,则应暂时停止使用并加以标识,直到查清问题并得到控制为止;
(3)对于在状态趋势与控制图上,显示某些参数正在超出预定控制限的测量设备,也应暂停使用并加以标识,直到查明原因、得到纠正并进行适当校准/检定为止。
实验室应配有专人或专门机构,对测量设备的校准状态进行识别和认定。

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