張銀

（海安市綜合檢驗檢測中心 江蘇海安 226600）

1 前言

實驗室內(nèi)部比對包括人員比對、設備比對、方法比對等。在人員比對、設備比對中如何評估，是相關研究中討論較多的問題，目前尚未見充分論據(jù)。本文經(jīng)分析認為，從不確定度傳播律入手是解決這一問題的根本途徑。

2 相關理論及創(chuàng)新

實驗室內(nèi)部比對的結(jié)果評價依據(jù)為：

式（1）中y1、y2—被測量Y在內(nèi)部比對試驗中測得的2個比對值；U△—|y1-y2|的擴展不確定度。

設y的測量不確定度有n個獨立不相關的影響因素，為x1、x2…xn，相應的標準不確定度為u（x1）、u（x2）…u（xn），統(tǒng)一以u（xi）表示。

為便于分析，本文將u（xi）區(qū)分為對應于y1的u1（xi）和對應于y2的u2（xi），以u△c表示|y1-y2|的合成標準不確定度，則由不確定度傳播律可得：

式（2）中等號右邊的第3項是關鍵所在，因人員比對、設備比對都是相同方法上的比對，必有某些影響因素對2次測量的影響完全正相關，即在2次測量中產(chǎn)生的偏差方向相同、大小相等，在比對差值的不確定度評定中，這種相關性必須要考慮并引入。因在|y1-y2|中y2的符號為負，所以u2（xi）的靈敏系數(shù)皆為-ci。

由于實際上u1（xi）=u2（xi）=u（xi），式（2）可簡化為：

則有：

式（5）是由不確定度傳播律推導而來，在實驗室人員比對、設備比對中遵循此式評估比對差值的測量不確定度應不存在任何疑義。

3 應用實例

3.1 食用油中酸價測定的人員比對

3.1.1 測量依據(jù)

GB 5009.229-2016《食品安全國家標準 食品中酸價的測定》第一法。

3.1.2 測量方法

用電子天平稱取約10 g的試樣，置于錐形瓶中，注入有機混合溶劑50 ml、顯色劑3～4滴，搖振至試樣完全溶解。用0.1 mol/L的氫氧化鉀標準溶液對其進行滴定，滴定至微紅色且15 s內(nèi)不褪色時停止滴定，記錄標準溶液消耗的體積，按相同步驟同時進行空白試驗。

3.1.3 數(shù)學模型

式中：x—試樣的酸價，mg/g；

V—滴定中標準溶液消耗的體積，mL；

V0—空白試驗標準溶液消耗的體積，mL；

c—滴定所用標準溶液的濃度，mol/L；

M—每摩爾氫氧化鉀的質(zhì)量，g/mol；

m—稱取的樣品量，g。

3.1.4 測定因果圖（見圖1）

圖1

3.1.5 各因素在2次測量中影響的相關性

M、c可以確定在2次測量中的影響完全正相關；因人員比對使用的是同一稱量天平，m總、m皮在2次測量中的影響也完全正相關；比對時2人使用的并非是同一支滴定管，因此V-V0在2次測量中的影響不相關；重復性來自于隨機因素，在2次測量中的影響不相關。

后2項為在次測量中不相關的影響因素，由式（5）可得比對差值的測量不確定度為：

式中，u（x1）—滴定管誤差引起的標準不確定度；

u（x2）—測量不重復引起的標準不確定度。

3.2 導體直流電阻測定的儀器比對

3.2.1 測量依據(jù)GB/T 3048.4-2007《電線電纜電性能試驗方法第4部分：導體直流電阻試驗》

3.2.2 測量方法

使測試室室內(nèi)溫度保持恒定于15℃～25℃區(qū)間內(nèi)某一溫度，試驗樣品置于測試室內(nèi)不少于24 h，將試樣拉直固定于專用夾具兩刀口，兩刀口之間距離為1 000 mm，以直流電橋測量兩刀口之間導體的直流電阻。

3.2.3 數(shù)學模型

式中：R20—試樣每千米的直流電阻，Ω/km；

t—試驗時的攝氏溫度，℃；

L—被測導體測試段的長度，m；

Rt—儀器測得的導體電阻讀數(shù)，Ω。

3.2.4 測定因果圖（見圖2）

圖2

3.2.5 各因素在2次測量中影響的相關性

使用同一夾具固定導體，可確定在2次測量中的影響完全正相關；使用同一溫度計測量導體所處的環(huán)境溫度，可確定在2次測量中的影響也完全正相關；使用2臺準確度相同的直流電橋進行比對，它們對測量結(jié)果的影響不相關；重復性來自于隨機因素，在2次測量中的影響不相關。

后2項為在2次測量中不相關的影響因素

由式（5）可得比對差值的測量不確定度為：

式中，u（x1）—電橋誤差引起的標準不確定度；

u（x2）—測量不重復引起的標準不確定度。

4 結(jié)論

綜上所述，在實驗室內(nèi)部的人員比對、設備比對中，應分析各影響因素對2次測量的影響的相關性，確定正相關因素，并在遵循不確定度傳播律的前提下，有效評估比對差值的測量不確定度，進而有效評價比對結(jié)果。