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文檔簡介

1、計量標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)報告 計 量 標(biāo) 準(zhǔn)名 稱 醫(yī)用超聲診斷儀超聲源檢定裝置 計量標(biāo)準(zhǔn)負(fù)責(zé)人 建標(biāo)單位名稱(公章) 填 寫 日 期 2013年12月9日 目 錄一、建立計量標(biāo)準(zhǔn)的目的二、計量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成三、計量標(biāo)準(zhǔn)器及主要配件設(shè)備四、計量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo)五、環(huán)境條件六、計量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞框圖七、計量標(biāo)準(zhǔn)的測量重復(fù)性實驗八、計量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果測量不確定度評定十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果驗證十一、結(jié)論十二、附加說明一、建立計量標(biāo)準(zhǔn)的目的B超機是衛(wèi)生醫(yī)療單位常用的醫(yī)療診斷計量器具,使用率高,其準(zhǔn)確與否直接影響到醫(yī)生的診斷和病人的人身安全,開展B超機的強制檢定具有很好的經(jīng)濟效益和社

2、會效益。為了能依法將該強制檢定工作順利開展,必須建立檢定B超機的社會公用標(biāo)準(zhǔn)。二、計量標(biāo)準(zhǔn)的工作原理及其組成 超聲功率計采用抵償輻射壓力法測量超聲聲功率。 根據(jù)超聲計量學(xué)基本原理,作用于全反射靶上的超聲源輻射功率,當(dāng)超聲束入射角不變時,磁電式力平衡機構(gòu)中的電流與超聲聲功率相對應(yīng)成正比關(guān)系。因此根據(jù)電流大小科測量出超聲聲功率值。數(shù)顯機構(gòu)測量電路磁電式力平衡機構(gòu)全反射靶輻射超聲束零位自動跟蹤電路三、計量標(biāo)準(zhǔn)及主要配套設(shè)備計量標(biāo)準(zhǔn)器名稱型號測量范圍不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差制造廠及出廠編號檢定或校準(zhǔn)機構(gòu)檢定周期或復(fù)校間隔毫瓦級超聲功率計U-90(1100)mWMPE:±10%武漢市

3、計科計量儀器設(shè)備有限公司1258山東省計量科學(xué)研究院1年仿組織超聲體模KS107BD/MPE:±0.1mm中國科學(xué)院聲學(xué)研究所13D062中科院聲學(xué)計量測試站3年主要配套設(shè)備漏電流測試儀UT5101000VUDCV=0.1V, k=2UACV=0.5V k=2UNI-TC110557829威海市計量所1年四、計量標(biāo)準(zhǔn)的主要技術(shù)指標(biāo):1、毫瓦級超聲功率計的測量范圍: 功率范圍:(1100)mW 2、相對示值誤差:±10% 3、分辨力: 0.1mW 五、環(huán)境條件序號項 目要 求實際情況結(jié)論1溫度15351535合格2濕度80%80%合格3氣壓86106kPa86106kPa合格

4、4電源220V(1±10%),50Hz220V(1±10%),50Hz合格六、計量標(biāo)準(zhǔn)的量值溯源和傳遞上一級計量器具本級計量器具下一級計量器具 計量基準(zhǔn)名稱:標(biāo)準(zhǔn)超聲功率源不確定度或準(zhǔn)確度等級或最大允許誤差:U=5%,k=2保存機構(gòu):山東省計量科學(xué)研究院 比較法計量標(biāo)準(zhǔn)名稱:毫瓦級超聲功率計檢定裝置測量范圍: (1100)mWMPE: ±10%比較法 計量器具名稱:醫(yī)用超聲診斷儀超聲源測量范圍: (1100)mWMPE: ±20%七、計量標(biāo)準(zhǔn)的測量重復(fù)性實驗 用毫瓦級功率計對一穩(wěn)定性較好的SSA-630型日產(chǎn)的B超機的輸出聲功率進(jìn)行測量,相同狀態(tài)下測量1

5、0次,記錄如下: 次數(shù)測量結(jié)果(mW)17.627.637.547.657.567.777.5 87.597.8107.77.60.105單次相對實驗標(biāo)準(zhǔn)差=0.105/7.6=0.138%小于不確定度評定中所引用的值。八、計量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核選用一臺穩(wěn)定性較好的B超機,對其配用的指定探頭每隔一段時間進(jìn)行輸出聲功率進(jìn)行測量,每月測量一次數(shù)據(jù):(B超機型號:SSA-630 出廠編號:17966 ),記錄如下:(單位:mW) 次數(shù)時間123456平均值2013.6.132.12.22.12.02.32.22.152013.7.152.22.32.02.22.12.12.152013.8.212.2

6、2.12.02.32.02.22.132013.9.252.32.12.12.32.22.12.18由表得出:穩(wěn)定性: 相對值為:0.05/2.15=0.23%,小于裝置的最大允許誤差,符合要求。 九、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的測量不確定度評定1 概述1.1 測量依據(jù):JJG 639-1998醫(yī)用超聲診斷儀超聲源檢定規(guī)程1.2 環(huán)境條件:電源電壓:220V(1±10%),50Hz;溫度(1535),相對濕度80%1.3 測量標(biāo)準(zhǔn):毫瓦級超聲功率計U-90 型;準(zhǔn)確度級別:準(zhǔn)確度優(yōu)于15%;量程:(1100)mW;分辨率:0.1mW1.4 被測對象:醫(yī)用超聲診斷儀超聲源(B 型)1.5 測量過程

7、:先將標(biāo)準(zhǔn)毫瓦級超聲功率計調(diào)試好,然后按規(guī)程要求測量被檢超聲診斷儀探頭的輸出聲功率,對同一探頭進(jìn)行不少于3 次聲功率測量,其測量結(jié)果的算術(shù)平均值作為被檢超聲診斷儀探頭的輸出聲功率,然后除以探頭的有效輻射面積S,得到實際的輸出聲強P/S。1.6 評定結(jié)果的使用:符合上述條件的測量結(jié)果,一般可直接使用本不確定度的評定結(jié)果。2 建立數(shù)學(xué)模型2.1 數(shù)學(xué)模型:I=P/S式中:I被檢儀器的輸出聲強 (mW/cm2);P被檢儀器的輸出功率(mW);S探頭的有效輻射面積(cm2)2.2 傳播率公式3 全部輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定及其相應(yīng)自由度3.1 輸入量P的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定輸入量P的標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定由4個

8、分項構(gòu)成,即測量重復(fù)性不確定度,(A 類評定);上級檢定證書給出的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(B 類評定);測量靶安裝角度偏差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(B 類評定); 溫度變化引起聲速變化引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(B類評定)。3.1.1 輸入量P 的測量重復(fù)性輸入量P 的不確定度是由測量重復(fù)性引入,通過連續(xù)測量得到測量列。對市人民醫(yī)院一臺B 超機,型號:SSD-620 連續(xù)測量10 次輸出聲功率,得到測量列:7.6,7.4,7.7,7.7,7.6,7.9,7.4,7.3,7.5,7.9 (mW)單次相對實驗標(biāo)準(zhǔn)差=0.2055/7.6=2.70%另選5 臺醫(yī)用超聲診斷儀超聲源, 各在重復(fù)條件下連續(xù)測量10次,共得

9、5 組測量列,每組測量列分別按上述方法計算,得到單次相對實驗標(biāo)準(zhǔn)差,如下:(mW) 7.60 1.11 4.14 2.38 14.94(%) 2.70 7.89 3.64 7.36 1.87合成樣本標(biāo)準(zhǔn)差=5.30%標(biāo)準(zhǔn)差的標(biāo)準(zhǔn)差為:()= 2.76%由于()0.25sp,不宜使用,可以使用其中最大的標(biāo)準(zhǔn)差=7.89%來代替,以保證本評定結(jié)果滿足實際使用情況,測3次平均值的的標(biāo)準(zhǔn)差為:= =4.56%;自由度:V11=n-1=10-1=93.1.2 輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度可根據(jù)檢定證書給出的不確定度來評定。檢定證書給出的計量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度U=5.4%,k=2。則

10、P 的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度:= 5.4%/2=2.7%;自由度:V12=(0.1)-2/2=503.1.3 輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是由功率計的測量靶安裝角度偏差引起的。本毫瓦級超聲功率計測量超聲功率是根據(jù)輻射壓力法原理,即P=FC/2cos2式中:P超聲功率 (W);F輻射壓力 (N);C聲速 (m/s); 測量靶安裝角度(°)在標(biāo)準(zhǔn)條件下測量時,=45°, 由于人為安裝誤差 偏離±2°時,P=FC/2cos2(45°±2°),造成的功率相對誤差為±7.0%,此區(qū)間內(nèi)的變化可認(rèn)為服從

11、三角分布, 包含因子取 , 即半寬度為 7.0%,=%=2.86%,自由度V13=(0.2)-2/2=123.1.4 輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定已知P=FC/2cos2,當(dāng)溫度在(1535)范圍內(nèi)時,由聲速C 引起的功率相對誤差為-2.1%+1.5%,取半寬度為2.1%,認(rèn)為服從均勻分布,包含因子取 ,即= 2.1%/=1.21%,自由度:V14=(0.1)-2/2=50,由數(shù)字表引入的±1 個字的誤差與其他誤差相比,可忽略不計。3.1.5 輸入量P 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定=%=6.14%自由度:=253.2 輸入量S 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定輸入量S 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度由2 個分項構(gòu)成,

12、即功率計超聲聲波入射窗口的長度引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(B 類評定);測量B超探頭寬度時引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度,(B 類評定)3.2.1 輸入量S 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是由功率計超聲聲波入射窗口的長度引起的,長度是固定的20mm。實際值為19.5mm,測量估計極限誤差±0.25mm。在此誤差范圍內(nèi),長度所引起的變化服從均勻分布。包含因子取 。 得出半寬度:a=0.25/20=1.25%,= =0.72%,估計自由度=(0.1)2/2=503.2.2 輸入量S 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度是由測量B 超探頭寬度時引起的。如測量一臺B 超探頭寬度為10mm 測得誤差為±0.5mm,(鋼板尺分辨率為0.5m

13、m,估讀誤差為0.29×0.5=0.145,可忽略不計)寬度所引起的變化服從均勻分布,包含因子取 ,因而得出半寬度 a=0.5/10=5%=5%/ =2.89% ;估計自由度=(0.1)2/2=503.2.3 輸入量S 的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定=%=2.98%自由度:=564 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度不確定度來源相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度值(%)測量重復(fù)性4.569功率計證書給出因子2.750功率計測量靶安裝角度2.8612溫度變化引起誤差1.2150測量功率6.1425測量靶窗口長度0.7250測量靶窗口寬度2.8950測量靶窗口面積2.98565 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度5.1 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算: =%=6.8%5.2 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的有效自由度 =為方便使用,可近似為35,不會對測量結(jié)果有太大影響。6 擴展不確定度的評定U=取置信概率P=95%,接近正態(tài)分布,按v=35,查t 分布表:=(35)=2.03,擴展不確定度為: =2.03×6.8%=13.8%14%十、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗證本驗證采用比對法,即由

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