02_测量设备和标准物质的期间核查100906.docx

测量设备和标准物质的期间核查-理化检验设备和标准物质的期间核查方法和实例Intermediate Checks of Equipments and Reference Materials for Physical Testing and Chemical Analysis第一章 实验室考核对仪器设备和标准物质的要求我国对于实验室的考核目前有：一、实验室资质认定（计量认证/审查认可）（根据实验室资质认定评审准则）；二、实验室国家认可（根据CNAS-CL01：2006 idt ISO/IEC 17025:2005）；三、计量标准考核（根据JJF1033 及检定规程、校准规范）；四、法定计量检定机构考核（根据JJF1069 及检定规程、校准规范）；五、国家型式评价实验室（根据JJF1069 及国家发布的型式评价大纲和国家型式评价实验室考核机构自评分表）五类。对于生产型企业是根据 GB/T19022 测量管理体系 来进行考核。不管是何种类型的考核，对于测量仪器设备和标准物质都是考核的重点要素之一。比如中国合格评定国家认可委员会（CNAS）关于检测/ 校准实验室的认可准则CNAS-CL01 ： 2006 （ idt ISO/IEC17025:2005）中5.5 和5.6 条款都对测量设备仪器和标准物质提出了许多明确的要求。其重点是仪器设备的性能必须符合检测/校准规范的技术要求，在投入使用前，必须由国家计量部门进行检定或校准，必须由授权人员操作，必须有唯一性标识，设备档案、使用记录和维修记录必须齐全，为保证设备校准状态和标准物质计量溯源的可信度实验室必须进行期间核查等等。因为设备和标准物质的管理是保证检测/校准质量的关键，所以不管是何种类型的考核都十分重视和强调设备和标准物质的管理和量值溯源。 第一节 保证测量准确的方式检定/校准/期间核查实验室任务：给出准确的测量结果。测量结果是否准确，很大程度上取决于计量器具(量具)/测量设备本身是否准确。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（5.5.9）。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(5.5.10)。自查合格不必送校，否则必须送校。校准周期用户自定。 为了既满足认可准则又满足计量法的的要求，用户的通行做法是：将工作计量器具(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)，按照检定规程规定的周期送检，然后在两次检定之间进行期间核查。第二节 期间核查分类期间核查的对象有三类，要求不同：计量标准类，每台必须核查(5.6.3.3)； 标准物质类，参照执行(5.6.3.3)；一般仪器设备(工作计量器具)，有选择地核查：对结果有重要影响的；贵重的；频繁使用的；容易损坏的；性能不稳定的；易漂移的；易老化的；经常带到现场使用的(5.5.9&5.5.10)。核查标准期间核查是在测量设备/标准物质/计量标准 (核查对象)的两次校准之间，实验室自查其是否准确的手段-是否保持原来校准状态的可信度。这种检查是一种测量，1）用核查对象（设备）测量一个性能稳定的物品/标准物质(核查标准)，才能判断核查对象是否仍然保持校准状态的稳定性。2）用高一个级别仪器测量标准物质，判断核查对象（标准物质）是否仍然保持其原有认定值的稳定性。第三节 对核查标准要求/核查间隔对核查标准的唯一要求：性能稳定 。可供选择的核查标准：参考标准；标准物质；标准电阻；标准电池；(标准)砝码；(标准)量块等(标准的首要性能就是稳定)。核查间隔：主要根据核查对象随时间的变化情况决定，变化快间隔短，变化慢间隔长；其次根据测量过程的难易程度决定，最后还要考虑不能频繁使用核查标准。第二章 仪器设备和标准物质期间核查的目的及期间核查与计量检定、校准的区别对于从事理化检验的实验室，仪器设备进行期间核查其目的是为保持设备校准状态的可信度，即在两次正规的检定/校准间隔的期间，防止使用了不符合技术规范要求的仪器设备。而对标准物质进行期间核查目的也是为保持其校准状态的置信水平，即为了验证标准物质在储存、使用的过程中不发生质量的变化，避免因检测人员的使用和保管不当造成的标准物质量值传递发生偏差。为此，中国合格评定国家认可委员会在CNAS-CL01：2006 认可准则中关于期间核查有明确的要求和规定：在条款5.5.10 中明确规定：“当需要利用期间核查以保持设备校准状态的可信度时，应按照规定的程序进行。”；对于标准物质在条款5.6.3.3 明确规定：“应根据规定的程序和日程对参考标准、基准、传递标准或工作标准以及标准物质(参考物质)进行核查，以保持其校准状态的置信水平”。在实验室体系的运行和管理中，所使用的仪器设备一般在下列情况下必须安排期间核查：如果仪器设备性能不够稳定，使用频率较高；检定或校准周期较长；检测数据有争议、其波动或漂移较大；仪器设备易发生故障时期或排除故障后，不需进行校准时；在拆卸、搬运、携带到现场进行检测校准的仪器设备；由于操作人员的熟练程度不高甚至影响到仪器设备的可靠性；当仪器设备的使用环境较为恶劣，导致了仪器设备的性能可能发生改变等等。对于标准物质，有两类，一类是经国家计量行政主管部门批准、发布的有证标准物质，另一类是未经国家行政管理部门审批备案的标准物质，称为非有证标准物质。对于有证标准物质在储存、使用过程中，量值有可能发生变化，为了确保该标准物质的量值为证书所提供的量值，实验室则应对标准物质的特性量值进行重新验证，即进行标准物质的期间核查，以确认其是否发生了变化。对于非有证标准物质，包括实验室研制使用的参考（标准）物质、内控样品或称为质控样品、校准物、自行配置的标准溶液、标准气体等，为了确保量值的准确也应该安排进行期间核查。可见，期间核查对于检测/校准实验室都是非常重要而必不可少的技术能力。在长期的实验室运作和评审工作中发现，这对于许多实验室技术上都存在着一定难度，为此，本文对此问题进行专题讨论，提供不同的方法和相应的实例，供大家参考。必须说明，仪器设备的检定、校准与期间核查是有区别的。仪器设备的检定、校准是由国家法定机构授权的校准机构或授权部门来执行，可以是计量院或是某个机构内的计量室。而仪器设备期间核查是由实验室人员来完成，不需要经过国家法定机构的授权，只需实验室授权即可。还有，仪器设备的检定、校准依据的是国家已经颁布的校准规程或经过法定计量管理机构备案批准的校准程序校准。设备期间核查依据的是实验室自己制订的设备期间核查作业指导书，不需要报法定计量部门备案。再者，仪器设备检定、校准的间隔周期执行的是国家法定颁布的设备校准周期，或是当设备经过故障修复后需要送校准机构重新校准，带有强制性质。而仪器设备期间核查的周期频率可以由实验室根据设备的使用频率、数据争议程度、设备的新旧和稳定水平自行确定，不带有强制性，然而是认可准则的要求。另外，设备检定、校准是对需要校准的设备进行系统性的检查，涉及稳定性、精密度、灵敏度等整体功能或技术指标，在可能的情况下，还需要给出判定和不确定度的评定，由检定、校准机构出具校准证书或检定证书。而仪器设备或标准物质期间核查可以在某次核查过程中只对个别或部分的功能或技术指标进行核查，并不一定需要给出不确定度的评定，也不需要出具校准报告，但需要进行记录并给出核查结论。必须注意到仪器设备校准或检定具有强制性和被动性，而仪器设备期间核查具有主动性，是实验室为保证所使用的检测设备的可靠性而采取的积极主动的预防措施。本文提供了几种可参考的期间核查方法。并给出了常用仪器设备如天平、万能材料试验机、硬度计、冲击机、光学金相显微镜、光谱仪等设备及一些标准物质的期间核查实例。第三章 仪器设备期间核查第一节 对有检定/校准规程的仪器设备进行期间核查对有检定/校准规程的仪器设备进行期间核查时，可参照仪器设备国家的检定/校准规程编写期间核查作业指导书，对仪器设备进行期间核查；例一、以标准砝码为Vr，以允许最大允许（示值）误差和最大允许（重复性）误差为判据天平期间核查作业指导书 No：*（唯一性标识）1 术语1.1 示值误差 = 显示值 - 载荷 (随机误差 + 偏倚，又称为“应用示值误差”)天平称砝码的理论示值误差= 显示值 - 真值= 天平称砝码应用示值误差 + 标准砝码的误差示值误差误差 测试结果误差1.2 重复性误（极） 差 = 重复性条件下测量6次，得到6个示值，这6个示值中最大值与最小值之差。1.3 最大允许（示值）误差允许的示值误差的最大值。1.4 最大允许（重复性）误差允许的重复性误差的最大值。2 准备2.1 环境条件要求：温度： 18-26 o C 相对湿度：60%天平室不得受震动、气流及其他强磁场的影响，安放天平的工作台必须平整、稳固，具有良好的刚度，并具有防震、隔震效果。2.2 天平必须保持天平的清洁，在核查前要仔细清除天平所有零件灰尘等，仔细检查天平所有零部件的完好，保证天平能正常的运行。2.3 电路系统核查前检查天平的电路系统是否正常，在正常情况下通电预热2小时。3 核查的计量特性 ( 期间核查可以不是全项目 )3.1 天平示值误差3.2 天平重复性误差4 核查的实施4.1 天平示值误差的核查检测4.1.1 按照天平操作规程将天平调到零位；4.1.2根据被核查天平的量程范围，采用通过国家法定计量校准的砝码组进行核查试验，砝码加载从零载荷开始往上加载，每次加载待稳定后读出天平示值并记录，加载至最大载荷；然后卸下载荷，每次卸载后也要等到稳定后方可读数，并进行记录，直到零载荷为止；测量点数（载荷）为1、3、5、10、30、50、100、和200g共八点。分别记录加载后示值和卸载后示值，并分别记录加载后示值误差和卸载后示值误差，填入示值误差期间核查记录表。4.2 天平重复性误差的核查检测4.2.1 按照天平操作规程将天平调到零位；4.2.2 选择最大称量的单个砝码，（本次核查选200g）作为试验载荷（标准砝码），将其放在天平上称量，待稳定后记录下天平第一次称量的示值。4.2.3 将砝码从天平上取下，待天平稳定后，再将其放在天平上称量，待稳定后记录下天平第二次称量的示值，重复性条件下测量6次，得到6个示值，计算出这6个示值中最大值与最小值之差即为重复性误差。5 天平期间核查结果的判定5.1 示值误差的判定根据国家计量检定规程JJG1036-2008电子天平的规定，分别对天平各载荷点进行判定，若示值误差（加载后和卸载后两个误差）均不大于最大允许（示值）误差，判定该点的示值误差合格；若示值误差（加载后和卸载后两个误差中有一个）大于最大允许（示值）误差，判定该点的示值误差不合格。5.2 重复性误差的判定根据国家计量检定规程JJG 1036-2008电子天平的规定，若重复性误差大于最大允许（重复性）误差，判定该点的重复性误差不合格；5.3 对天平的综合判定5.3.1 一个载荷点5.3.1.1 一个计量特性当对一个载荷点仅核查示值误差而不核查重复性误差时，该该载荷点的示值误差合格，判该天平的该载荷点的期间核查合格；否则判该在天平在该点的期间核查不合格。5.3.1.2 两个计量特性当对一个载荷点既核查示值误差又核查重复性误差时，当该载荷点的示值误差和重复性误差都合格时，判该天平的该载荷点的期间核查合格；同一载荷点的示值误差和重复性误差中有一项不合格时，判该在天平在该点的期间核查不合格。5.3.2 天平5.3.2.1 期间核查合格当量程内的所有各载荷点都合格时，判该天平的期间核查合格。贴绿色标识。5.3.2.2 期间核查部分合格当量程内的部分载荷点的示值误差合格，且在这部分载荷点中最小值和最大值的重复性误差都合格时，允许使用部分量程，判该天平的期间核查部分合格，贴黄色标识。5.3.2.2 期间核查不合格当量程内的所有载荷点都不合格时，判该天平的期间核查不合格，贴红色标识（慎用红色标识）。天平示值误差期间核查数据和结果记录No：*（唯一性标识）仪器名称电子天平型号、编号AL204 XXX核查日期2010年7月21日外观完好核查环境23±2oC标准器具标准砝码组校准上次计量检定日期2010年1月21日核查依据JJG1036-2008电子天平载荷（g）显示值(g)示值误差(g)最大允许误差结果判定加载卸载加载卸载10.99970.9998-0.0003-0.00020m50g时±0.5mg合格32.99982.9998-0.0002-0.0002合格54.99984.9999-0.0002-0.0001合格1010.000210.00010.00020.0001合格3030.000330.00000.00030.0000合格5050.000350.00020.00030.0002合格100100.0006100.00030.00060.000350<m200g时±1.0mg合格200200.0008200.00080.00080.0008合格天平重复性误差期间核查数据和结果记录序号零位显示值（g）添加载荷g载荷显示值（g）重复性误差最大允许误差结果判定10.0000200200.00020.4mg1mg合格20.0000200200.000330.0000200200.000240.0000200200.000350.0000200200.000560.0000200200.0006结论：从核查数据可知，该电子天平的各载荷点的期间核查都合格，判定该电子天平期间核查合格。核查人签名： 日期：注：若某设备要求操作者必须有资格证书，核查人必须是持证人，必要时，附上资格证书的复印件。例二、以标准测力仪的检测结果为Vr，以允许最大允许（示值）相对误差和最大允许（重复性）相对误差为判据万能材料试验机的期间核查对于材料试验机的期间核查可按 JJG 139-1999拉力、压力和万能试验机检定规程条款 3.7 的规定进行，对试验机进行期间核查。其要点是：利用计量溯源合格的标准测力仪，对试验机进行核查。在一切准备工作就绪后，以测力仪为准，用递增的方式对试验机低、中、高三量程（至少3个）测量点的力值进行测量（在试验机上读取示值），每测量点进行三次测量，计算每个测量点力值的三次测量的算术平均值。根据JJG 139-1999 的3.7.5.2 条款试验机示值相对误差： 示值重复性相对误差为：分别表示同一力值测量点试验机读数的最大值和最小值；最大允许值（摘自JJG 139-1999）试验机准确度级别最大允许值示值相对误差示值重复性相对误差0.5±0.50.51±1.01.02±2.01.03±3.01.01） 对于0.5 级试验机，核查的示值相对误差应满足q ±0.5%，示值重复性相对误差应满足b 0.5% , 若满足，核查合；若不满足，则核查不合格。2） 对于1 级试验机，核查的示值相对误差应该满足q ±1%，示值重复性相对误差应该满足b 1.0% , 若满足，核查合；若不满足，则核查不合格。材料试验机期间核查数据和结果记录核查者： xxx （签名） 审核者：xxx (签名) 核查日期：2010.07.28从上表的核查结果可以看出，对于试验机全量程的5 个测量点，核查数据表明，示值相对误差q 和示值重复性误差b 都符合国家计量检定规范JJG 139-1999 对1 级试验机的要求，因此核查合格。从表中q 值的数据可以看出，从低量程到高量程，示值相对误差q 逐渐减小，这符合一般规律（ q 取二位有效位数就是为了看出随着量程的增加示值相对误差q 值的变化规律）。第二节 对没有检定/校准规程的仪器设备进行期间核查；如果某仪器没有检定/校准规程时，即没有判定准则，那么在这种情况下就可以采用En值方法，进行期间核查。能力统计量En值的表达式是： ：为标准（器、物质）接受参照值（认定值）。当没有标准值时，可由刚刚由政府计量部门校准后设备对试样材料进行多次检测的平均值做为接受参照值（参考值）；x ：为该设备使用56 个月后进行期间核查时利用与以上相同的试样进行多次（如5次）检测的平均值，称为核查值；Uref 为参考值Vr的扩展不确定度；UL 为期间核查时核查值x的扩展不确定度；其判据是：若ULkUref (k取1.54) En1 则结果满意，期间核查通过；否则结果不满意，能力有问题，未通过期间核查，实验室应寻找问题，分析原因，制定纠正措施并加以实施。更细致的判据是：A、若ULkUref，(k取1.54) En0.7，表明被核查的仪器设备的校准状态得到保持，核查合格，称之为接受准则；B、若ULkUref，(k取1.54) 0.7<En1，表明被核查的仪器设备的校准状态处于临界状态，必须查找原因并采取适当的预防措施，这称之为临界预防准则；C、若ULkUref，(k取1.54) En>1 表明被核查的仪器的校准状态没有得到保持，必须查找原因并采取纠正措施或重新送校，这称为拒绝准则。D、若UL>kUref，(k取1.54) 不能进行评价，无法确认是随机波动造成还是偏倚造成的。例一、某实验室使用接受参照值为337的标准试样，对布氏硬度计采用En值法（取k值为1.6）进行期间核查， 得到了下表所示的核查数据和结果。期间核查数据和结果的记录The records of data and results for intermediate checksWTXXXXX No.*-*-*核查对象力学设备-全自动万能硬度试验机仪器设备名称布氏硬度计型号规格及编号KB3000 BVR*核查试样匀质材料布氏硬度试样接受参照值（参考值）337核查日期2010年8月13日上次计量检定日期2010年2月10日核查方法及依据:根据En值判断核查记录及计算结果HBW数值平均值x参考值VrUrefULEn值结果第一次测试3383403375.78.20.30合格第二次测试336第三次测试341第四次测试342第五次测试341核查结论：结果表明，计算得到的En<0.7,所以满足接受准则，结果满意，硬度试验机核查合格，其校准状态得到保持核查者：审核人：批准人：备注：注：表中Vr：为布氏硬度计刚刚由政府计量部门校准后利用匀质材料试样进行5 次检测的平均值称为参考值；x ：为布氏硬度计使用56 个月后进行期间核查时利用与以上相同的试样进行5 次检测的平均值，称为核查值；注：当由刚刚由政府计量部门校准后设备对试样材料（进行多次（如5次）检测的平均值做为接受参照值（参考值）时，可能有，此时；在这种情况下，应对有要求。第四章 标准物质的期间核查标准物质的期间核查是核查其（内在质量）特性值是否发生了变化。例如：标准砝码的重量是否发生了变化？标准量块的长度是否发生了变化？标准溶液中的硫含量浓度是否发生了变化？第一节 根据GB/T 15000.3有证标物进行期间核查有些标准物质如化学标样，可采用标样定值的方法进行期间核查。一般检测实验室，如果从标样证书知道了标准值和标准（偏）差，那么根据GB/T 15000.3 标准样品的一般原则和统计方法，在一定置信水平下可计算得到标样检测值的容许区间，如果核查时标样的检测平均值落在容许区间内，则核查合格，否则核查不合格。根据GB/T 15000.3 标准样品的一般原则和统计方法，统计容许区间是： 容许区间式中，是接受参照值（由证书上给出），往往多次测试的平均值， S 是标样的标准差（由证书上给出），k 是与测定样本数n 、置信水平有关的参数，称为正态分布的双边容许限因子，其值见GB/T 15000.3 附录B。 从表可知，如果测定次数为5，置信水平取为95%，则双边容许限因子k =5.079 。对于标样的期间核查，一般首先要进行外观检查。检查标准物质是否在有效期中，证书是否完好，标准物质的存储状态如何？如钢铁标准物质是否存储在干燥器皿中，容器有否损伤。对已开启的标准物质也要进行检查，钢铁标准物质有否污染，标准溶液是否澄清，有否分层和污染等。另外，检查所有由标准物质配制而成的标准溶液是否在有效期内，保存容器有否损伤，有否变色、沉淀、分层等现象。如果都符合要求则可继续进行下述的期间核查。核查实例、某实验室对标样进行了上述的外观检查，均符合要求，接着进行下面的标准物质期间核查。随机的抽取1瓶标准物质（唯一性编号为xxx-yy-zz）和标准溶液（唯一性标识为xxx-ww -qq）进行核查，使用刚刚计量检定（或校准）合格的高频红外碳硫分析仪和ICP 等离子光谱仪分别检测标准物质中的碳、硫元素和标准溶液中的硅含量，都重复测量5次，得到了下表所示的核查数据和结果。表 期间核查数据和结果的记录The records of data and results for intermediate checksWTXXXXX No.*-*-*核查对象化学成分分析用钢铁标准物质和标准溶液使用的仪器设备名称高频红外碳硫分析仪和全谱直读等离子体光谱仪型号规格CS-xxxx 和OPTIMAxxxx被核查标准物质钢铁标样和标准溶液标准值和标准差见数据表核查日期2010 年8月13日上次核查日期2010 年2月10日核查原始记录核查方法及依据：标样证书的数据和GB/T 15000.3 标准样品的一般原则和统计方法核查步骤、记录及计算：1）标准物质的外观检查检查本室标准物质档案，对照标准物质证书查看没有超过有效期的标准物资，使用完的标准物质已经在标准物质台帐中进行了说明并更新。经外观检查，本室钢铁标准物质及有证标液均存储在干燥皿中，容器没有损伤。对已开启的标准物质进行检查，钢铁标准物质没有污染，标准溶液清澈，没有分层和污染。另外，对由标准物质配制而成的标准溶液也进行了检查。经检查，所有由标准物质配制而成的标准溶液均在有效期内，保存容器没有损伤，经观察标准溶液没有变色、沉淀、分层等现象。2）钢铁标样的期间核查随机抽取1瓶标准物质（唯一性编号：xxx-yy-zz）进行核查，使用计量合格的高频红外碳硫分析仪，分析被核查标准物质中的碳、硫元素含量以进行期间核查。经过5次测量标准物质的碳硫含量及计算结果见下表：期间核查数据（%）标样证书数据（%）第一次第二次第三次第四次第五次平均值标准值标准差容许区间碳含量0.0290.0260.0310.0280.0320.0290.0280.0030.028±0.01524硫含量0.01350.01310.01370.01360.01320.01340.01380.00050.0138±0.002540由上表的核查数据可知，当置信水平和容许概率都取为95%时，所测得的钢铁标样碳（C）的实测值（0.029）和硫（S）的实测值（0.0134%）完全落在标样容许区间之内（双边容许限因子K =5.079），满足要求,所以该标准物质期间核查合格。3）标准溶液的期间核查随机抽取共计5瓶稀释后的工作标准溶液，使用计量合格的ICP 光谱仪进行标准溶液的中元素含量的期间核查，作出一条Si 元素工作曲线，所作硅（Si）元素含量工作曲线，经相关性检验，得工作曲线显著。选择某一有证标准溶液（唯一性编号：xxx-ww-qq）进行Si 元素含量的期间核查。核查结果见下表:期间核查数据(%)标准溶液证书数据(%)第一次第二次第三次第四次第五次平均值标准值标准差容许区间硅含量0.3600.3690.3720.3750.3590.3670.3660.0060.366±0.0305由上表的核查数据可知，当置信水平和容许概率都取为95%时，所测得的标准溶液的核查值（硅含量 0.367）完全落在标准溶液容许区间之内，满足要求,所以该标准溶液期间核查合格。4）、期间核查说明及结果分析本次对成分分析用钢铁标准物质和标准溶液进行了系统的检查，包括外观、存储情况、有效期核查、量值核查。核查结果表明，被核查的钢铁标样及标准溶液满足核查要求，其量值落在容许区间，可以继续使用。核查结果：被核查的钢铁标样及标准溶液外观完好，满足核查要求，其量值落在容许区间，可以继续使用。核查者：审核：批准：备注当标样证书中给出了接受参照值和不确定度时，也可用以下规则进行判断：若，期间核查合格；否则判期间核查不合格。第二节 根据En值对标物进行期间核查第四章 根据比对方法进行互相期间核查在没有检定规程，且没有标样的情况下，可使用比对方法对两台设备的轮流核查，并使用En值进行判断。设甲设备一月份检定，乙设备七月份检定；试验室规定：甲设备七月份进行期间核查，乙设备一月份进行期间核查。一月份，甲设备检定过后立即对某测量对象进行多次测量，用测量结果的平均值作为Vr；此时，用此作为标样，对乙设备进行期间核查，使用En值进行判断。七月份，乙设备检定过后立即对原标样进行进行期间核查，可能得到新的Vr，此时，用此作为标样，对甲设备进行期间核查。