姚葉斌,許健健,趙中梅 ?。闻d和邦安全技術(shù)有限公司,浙江 嘉興 314000)
測(cè)量不確定度估算在職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中的應(yīng)用
姚葉斌,許健健,趙中梅
(嘉興和邦安全技術(shù)有限公司,浙江嘉興314000)
測(cè)量不確定性度是表征合理賦予被測(cè)量之值的分散性,能夠定量的表示測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量,已經(jīng)成為實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的必要條件之一,本文先簡單分析測(cè)量不確定度評(píng)定過程,進(jìn)而分析測(cè)量不確定度在職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中的應(yīng)用。
測(cè)量不確定度;粉塵;職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)
依照CNAS-CL012006中規(guī)定,測(cè)量不確定度評(píng)定已經(jīng)是職業(yè)衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室的必要條件之一,當(dāng)前職業(yè)衛(wèi)生實(shí)驗(yàn)室正在逐漸發(fā)揮出巨大的作用,測(cè)量不確定度估算已經(jīng)成為職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)中的必要檢測(cè)方法,本文主要分析測(cè)量不確定度在職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中的應(yīng)用。
測(cè)量不確定度是指測(cè)量結(jié)果可能隱去的誤差,也就是判斷測(cè)量結(jié)果的參數(shù),可以是標(biāo)準(zhǔn)偏差倍數(shù)、多個(gè)分量等形式。在評(píng)定測(cè)量不確定度中需要先規(guī)定被測(cè)量,然后確定不確定度的來源,進(jìn)而量化不確定度,最后合成計(jì)算。規(guī)定被測(cè)量是指被測(cè)量所采用的輸入量,如闡述、標(biāo)準(zhǔn)值等,不確定度的來源實(shí)施可能對(duì)測(cè)量結(jié)果有影響的量。
不確定度是由誤差引起的,由于誤差本身就存在很大的復(fù)雜性,因此想要準(zhǔn)確得到不確定度存在很大的困難,一般在估算中采用近似的不確定度估算方法,根據(jù)估計(jì)方法的不同,不確定度的估算可以分為A類不確定度的估算(可以通過多次重復(fù)測(cè)量采用統(tǒng)計(jì)學(xué)方法估算)和B類不確定度的估算。
2.1A類不確定度的估算
極差法是考慮最大最和最小值的情況,不確定度與測(cè)量次數(shù)有關(guān),計(jì)算更加接近真實(shí)值。如尿鉛樣品得到平行結(jié)果為44.39、42.67、45.21,計(jì)算均值為44.09,標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.2963,S(xi)=0.732,假設(shè)概率為95%,Up=1.46。
很多測(cè)驗(yàn)是在不同實(shí)驗(yàn)室中完成,同時(shí)由于測(cè)量人員的不同也會(huì)造成誤差,因此會(huì)得到多組分測(cè)量結(jié)果,在測(cè)量不確定度時(shí),以幾個(gè)數(shù)據(jù)為一組,測(cè)量一個(gè)均值和S,得到不確定度。如一樣品在同樣條件下測(cè)量三次,得到5個(gè)數(shù)據(jù)值,測(cè)量X均值分別為17.16、17.20、17.24,Sp(xi)=0.047,U95=2×0.047=0.094mg/L,ms=(17.20±0.09)mg/L。這幾種方法在使用中需要根據(jù)實(shí)際情況來選用。實(shí)驗(yàn)室某項(xiàng)目進(jìn)行質(zhì)量控制,在控制條件下,重復(fù)n次,不確定度u(x)=Sp/√n。
2.2B類不確定度的估算
B類不確定度來源很多都是現(xiàn)成的,這類評(píng)定在理化檢驗(yàn)中很少使用,主要包括以前的測(cè)量數(shù)據(jù)、儀器的誤差以及準(zhǔn)確度的級(jí)別等。依照我國相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)被測(cè)量xi包括不確定U(xi)及置信概率p,則標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(xi)=U(xi)/kp,在已知信息標(biāo)準(zhǔn)xi之值分散區(qū)間a的情況下,標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(xi)=a/k,k值大小與分布有關(guān),見下表所示,圖形分布的包含因子與β值有關(guān)。
常見分布的包含因子k值
如在某次平行測(cè)定中,結(jié)果分別為12.1、12.5,相對(duì)相差小于10%,相對(duì)不確定度小于10%,概率為95%是k值為2,u(x)=12.3×10%/2=0.615,若是限制不確定置信區(qū)間,U95=12.3/100,不確定度u(x)=1.23/2.833=0.434。
在測(cè)試中在以后信息基礎(chǔ)上評(píng)估各種分散因素是B類基本方法之一,舉例說明:實(shí)驗(yàn)室需要配置氫氧化鈉滴定溶液,濃度為0.1mol/L,實(shí)驗(yàn)采用鄰苯二甲酸氫鉀基準(zhǔn)試劑標(biāo)定溶液,得到溶液濃度為0.0982mol/L,分析不確定度。天平梁誠威50g,50g以下范圍不確定度為±0.5mg,在95%置信區(qū)間下,U95=u1×k1=±0.5,u1=0.5/1.96=0.26mg, 不 確定 度 um1=0.26/(0.6×1000)=4.3×10-4,50ml滴定管允許偏差為5×10-2ml,不確定度urel=0.029/30=9.6×10-4,5次讀取讀書可變性u(píng)v2=0.018ml,溫度引起的滴定管效應(yīng)為30×1×2.5×10-4=7.5×10-3,相對(duì)不確定度為2.54×10-4。
針對(duì)工作場(chǎng)所中的危險(xiǎn)因素,通過不確定度的評(píng)定來分析來源,評(píng)定現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室檢查方法,提高準(zhǔn)確度,進(jìn)而得到更加權(quán)威的報(bào)告,在分析測(cè)量不確定度在職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中的應(yīng)用中主要分析粉塵和造成不在確定度分析。在職業(yè)衛(wèi)生報(bào)告測(cè)量結(jié)果時(shí),需要同時(shí)分析測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量,若是沒有這種表示,無法比較測(cè)量結(jié)果。在職業(yè)衛(wèi)生工作大量檢測(cè)項(xiàng)目中,粉塵和噪聲是最常見的檢測(cè)項(xiàng)目,是質(zhì)量控制的關(guān)鍵環(huán)節(jié),粉塵的不確定度主要由采樣儀器引起,在以后的職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中需要注意,購買誤差小的設(shè)備,減小測(cè)量不確定度。在具體的測(cè)量中很多系統(tǒng)誤差難以矯正和發(fā)現(xiàn),因此在測(cè)量中還需要核對(duì)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和系統(tǒng)誤差提高測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
綜上所述,本文主要分析測(cè)量不確定度在職業(yè)衛(wèi)生檢測(cè)中的應(yīng)用,在職業(yè)衛(wèi)生監(jiān)測(cè)分析評(píng)估不確定度中,需要注意分析不確定度的來源,及時(shí)發(fā)現(xiàn)并控制影響因素,加強(qiáng)質(zhì)量控制,提高檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度。
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