電子天平期間核查和日常核查管理方法

電子天平期間核查和日常核查管理方法電子天平是藥品質(zhì)量控制實驗室最常見的稱量器具，電子天平的合理使用和維護對檢測數(shù)據(jù)的準確性起著重要的作用。根據(jù)我國《計量法》和《強制檢定的工作計量器具檢定管理辦法》的規(guī)定，藥品質(zhì)量控制實驗室的電子天平應(yīng)定期定點由經(jīng)授權(quán)的法定計量部門進行強制檢定，按照JJG1036-2008《電子天平檢定規(guī)程》[1]實施，檢定周期一般不超過1年。除我國強制計量的規(guī)定外，目前國際通行的OQ、PQ及期間核查構(gòu)成了量值溯源的重要保證。此外，藥品質(zhì)量控制實驗室還須對電子天平進行日常核查。RB/T214-2017《檢驗檢測機構(gòu)資質(zhì)認定能力評價檢驗檢測機構(gòu)通用要求》[2]和CNAS-CL01《檢測和校準實驗室能力認可準則》[3]規(guī)定，當需要利用期間核查以保持設(shè)備的可信度時，應(yīng)建立和保持相關(guān)的程序。根據(jù)《WHO藥品質(zhì)量控制實驗室管理規(guī)范（WHOTechnicalReportSeries，No.957，2010）》[4]，天平應(yīng)每日進行內(nèi)校，并周期性地采用標準砝碼或核查砝碼進行日常核查。日常核查的目的是確保天平在每天使用時保持良好的準確度和穩(wěn)定性。因此，為確保檢測結(jié)果的有效性，實驗室須對性能不太穩(wěn)定、使用頻度高、容易產(chǎn)生漂移、因出現(xiàn)過載可能造成損壞的，或?qū)z測數(shù)據(jù)有疑問的設(shè)備進行期間核查或日常核查，以保證設(shè)備的可信度、可靠性和穩(wěn)定性。電子天平的期間核查、日常核查頻率應(yīng)基于風險程度的大小評估而定[藥研公眾號整理排版]。目前國內(nèi)藥品質(zhì)量控制實驗室均已開展了多年的天平核查工作，但由于沒有統(tǒng)一的參考標準和規(guī)定，導(dǎo)致不同實驗室對電子天平核查有不同的掌握程度和實施方法。本文就藥品質(zhì)量控制實驗室的電子天平期間核查和日常核查的實施方法、注意事項和意義展開了探討，為相關(guān)實驗室進行上述核查工作提供了思路。1、電子天平簡介1.1工作原理電子天平主要采用電磁力平衡傳感器，通過電磁力與重力相平衡的原理實現(xiàn)稱量[5]。天平秤盤與一放置于磁場中的線圈相連，秤盤上的被稱量物體產(chǎn)生的重力，會使線圈產(chǎn)生大小相等且方向相反的電磁力，此時通過線圈的電流強度與被稱量物體重力呈正比。通過該電流強度可以換算出物體的重量，并于電子天平面板上顯示?；谄涔ぷ髟砗洼^為復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，電子天平的穩(wěn)定性受諸多因素的影響，這也是天平在核查時應(yīng)注意的問題。1.2影響天平核查結(jié)果的因素1.2.1預(yù)熱當天平尚處于預(yù)熱狀態(tài)時，線圈的溫度不斷升高，線圈產(chǎn)生的電磁力和負載始終無法平衡，此時天平示值會向單方向漂移，直至天平完成預(yù)熱后，示值才會趨于穩(wěn)定。因此，天平在使用前必須預(yù)熱，精度越高的天平，所需的預(yù)熱時間也越長。據(jù)文獻報道，實驗室中常用的實際分度值d（即相鄰兩個示值之差）為0.01mg、0.1mg和10mg以上的天平應(yīng)分別預(yù)熱12hr、4hr和30min以上[6]。經(jīng)常使用的天平在實驗室過夜時不應(yīng)切斷電源，只須關(guān)閉天平的顯示屏開關(guān)即可，此時天平仍處于通電狀態(tài)，次日無須預(yù)熱便可正常工作。如必須要切斷電源的，在恢復(fù)天平工作時應(yīng)嚴格按照說明書的要求進行預(yù)熱。1.2.2預(yù)壓處于通電狀態(tài)的天平若長時間未工作，會進入休眠狀態(tài)，須對天平進行預(yù)壓，以喚醒彈簧片的彈性。通?？刹捎媒咏炱阶畲罅砍痰捻来a或物體，重復(fù)進行加載和卸載，目的是為縮短電子天平的進程示值和回程示值間的差距，此時不需要考慮稱量結(jié)果或是否回零。1.2.3工作環(huán)境

天平工作的適宜溫度為18℃~25℃，相對濕度要求一般不超過80%，電源的電壓范圍為187~242V，頻率為49.0~51.0Hz。應(yīng)避免將天平放置在空氣直接對流處、空調(diào)出風口和電磁場強度較高的環(huán)境中，避免陽光直射及與其他大功率的儀器共用同一個電源。

1.2.4測量溫度待稱量物體應(yīng)與環(huán)境溫度一致，否則會引起空氣對流，影響稱量結(jié)果。因此，冷藏或冷凍的樣品或?qū)φ掌返?，一定要等其達到室溫后方可稱量。對于天平的核查，建議提前將砝碼放置在該電子天平所在的實驗房間1~2hr，以保證溫度的一致性。1.3最大允許誤差（MPE）最大允許誤差（MPE）是天平檢定和核查過程中的一個關(guān)鍵參數(shù)，與天平的準確度級別以及相應(yīng)的載荷m有關(guān)?！吨袊幍洹芬?guī)定的“精密稱取”系指稱取重量準確至所取重量的千分之一，如需精密稱取10mg的樣品，應(yīng)采用實際分度值d為0.01mg的電子天平。因此，藥品質(zhì)量控制實驗室一般配備實際分度值d為0.1mg和0.01mg的Ⅰ級天平進行含量測定、有關(guān)物質(zhì)等項目的樣品稱量，另需配備d≥1mg的Ⅱ級或Ⅲ級天平進行檢查和鑒別等項目的樣品稱量。載荷m是指加載的重量與檢定分度值e之比，e由檢定證書提供，一般滿足d≤e≤10d的條件。以MettlerToledo公司生產(chǎn)的XP205型電子天平為例：Ⅰ級天平；最大稱量220g；實際分度值d為0.01mg；檢定分度值e為0.1mg，即10d。根據(jù)表1可計算得到該天平不同MPE所對應(yīng)稱量范圍，其中5g和20g為MPE的拐點所對應(yīng)的稱量。2、期間核查2.1參考標準的選擇電子天平期間核查所用的參考標準一般有三種：（1）用高一級準確度等級的經(jīng)檢定的砝碼進行核查；（2）用性能穩(wěn)定的稱量物體進行核查，一般為未經(jīng)檢定但由實驗室通過附加測量賦予參考重量的砝碼；（3）與同準確度等級的天平進行比對。2.1.1用高準確度等級砝碼進行核查推薦藥品質(zhì)量控制實驗室采用此方法。砝碼應(yīng)按照JJG99-2006《砝碼檢定規(guī)程》[7]進行定期檢定，合格后方能使用。如某一標稱質(zhì)量為200g的E2砝碼，檢定結(jié)果折算質(zhì)量值為200.00014g，則其折算質(zhì)量修正值為0.14mg，小于檢定規(guī)程中規(guī)定的質(zhì)量允差（±0.3mg），檢定合格。200.00014g即作為該砝碼的實際質(zhì)量代入后續(xù)天平核查中的計算。每年對砝碼定期送檢，可及時在后續(xù)的核查工作中更新砝碼折算質(zhì)量值，并可通過檢定報告發(fā)現(xiàn)由于實驗室保存不當引起的磨損、腐蝕所造成的砝碼質(zhì)量的變化。根據(jù)量值傳遞，天平核查選用的砝碼準確度等級見表3。2.1.2用性能穩(wěn)定的稱量物體進行核查此方法可選用天平購買時附贈的砝碼，省減了購置和檢定高準確度等級砝碼的成本。由于該砝碼僅有標示值，實驗室須自行對砝碼的質(zhì)量進行賦值。具體的方法：在天平通過檢定后，立即對該砝碼重復(fù)進行≥10次測量，計算測量的平均值，再根據(jù)天平檢定證書上提供的相應(yīng)載荷下的示值誤差，獲得該砝碼的質(zhì)量參考值，在后續(xù)的核查中即采用此質(zhì)量參考值代入計算[8]。此方法雖然成本較低，但應(yīng)注意以下幾點潛在的風險：（1）砝碼的質(zhì)量參考值系由天平賦值，根據(jù)量值傳遞，此砝碼的準確度等級較低，誤差較大，在后續(xù)的期間核查時須充分考慮檢定時的環(huán)境條件，盡量避免由于環(huán)境的變化引起的稱量誤差；（2）砝碼自身未經(jīng)檢定，須靠每次天平檢定后立即重新進行賦值，則該砝碼的磨損、腐蝕情況不容易被發(fā)現(xiàn)，若兩次檢定后對砝碼的賦值結(jié)果差異較大，應(yīng)停止使用該砝碼，查找原因。2.1.3用同準確度等級的天平進行比對此方法多用來核查兩臺天平的一致性。對于兩臺可以溯源到同一計量標準的天平，可以由同一人員在測量條件相同的條件下，用同一檢測對象（如經(jīng)檢定的砝碼或經(jīng)實驗室賦值的砝碼）各進行≥10次測量，按公式（1）判定：

此方法操作比第一種方法繁瑣，如采用未經(jīng)檢定的砝碼，也須由實驗室自行賦值，仍須考慮潛在的風險。2.2核查項目的選擇參照電子天平檢定規(guī)程，一般選擇重復(fù)性和示值誤差兩個項目進行期間核查。2.2.1重復(fù)性選擇80%~100%最大秤量的單個砝碼，重復(fù)測量≥6次，多次測量結(jié)果之間的差值，不得超過電子天平在該載荷下的最大允許誤差的絕對值∣MPE∣。以XP205型電子天平為例，可選擇標稱質(zhì)量為200g的E2砝碼進行重復(fù)性測定，測量過程中每次加載前可置零，重復(fù)性核查示例見表4。2.2.2示值誤差根據(jù)電子天平計量專業(yè)人員總結(jié)的經(jīng)驗，如果天平示值誤差核查不通過，則該天平80%~100%最大秤量的示值誤差必然不符合要求[6]，因此該載荷點的示值誤差結(jié)果有一定的代表性。核查時，從零載荷起，逐漸往上加砝碼，直至天平最大秤量的80%~100%，然后逐漸往下卸載，直到零載荷為止，測量過程中加載前不可置零。測量點數(shù)應(yīng)≥6點，試驗載荷應(yīng)包括空載、最小秤量、MPE轉(zhuǎn)換點附近對應(yīng)的載荷和最大秤量。仍以XP205型電子天平為例，測量點應(yīng)選零載荷、最小秤量10mg、MPE轉(zhuǎn)換點5g和20g附近、最大秤量180g~220g范圍中的某一點。第六個測量推薦選取此天平常用的稱量，如100mg。在加載過程中，砝碼應(yīng)依次放上秤盤，多個砝碼應(yīng)均勻放置在秤盤中心位置。除零載外，每個載荷點可能由一個或一組砝碼構(gòu)成。在加載和卸載過程中，任一載荷點的測量讀數(shù)與相對應(yīng)砝碼（組）的質(zhì)量折算值（和）的差即為示值誤差，結(jié)果均不得大于天平在相應(yīng)載荷時的∣MPE∣。3、日常核查電子天平在每天首次使用前，應(yīng)由專人進行日常核查。日常核查的判斷依據(jù)均同期間核查，但所選用的項目和砝碼個數(shù)均可在期間核查的基礎(chǔ)上簡化。帶內(nèi)校功能的天平應(yīng)首先啟動天平內(nèi)部自動校準，內(nèi)校通過后，再用砝碼測定示值誤差，應(yīng)不得過天平在該載荷點下的∣MPE∣。對于Ⅰ級天平，可選擇兩個重量范圍的砝碼：（1）用80%~100%最大秤量的單個砝碼，用其示值誤差結(jié)果可大致判斷出整個量程的示值誤差是否符合要求；（2）接近常用最小秤量的單個砝碼。對于Ⅱ級或Ⅲ級天平，則僅選擇80%~100%最大秤量的單個砝碼即可。取單個砝碼可避免多個砝碼引起的誤差的疊加。以XP205天平為例，日常核查可分別取200g和20mg的E2砝碼稱量，將測得值與相應(yīng)的砝碼折算質(zhì)量值相減，若結(jié)果的絕對值分別不大于0.15mg和0.05mg，則核查通過。日常核查一般不需要核查天平的重復(fù)性，每個砝碼僅需進行一次稱量即可。4、討論1）當天平期間核查不通過時，應(yīng)立即停止使用，同時對最近一次檢定或核查后用此天平開展的檢測工作進行追溯，并評估其影響。天平須經(jīng)重新檢定，或經(jīng)維修后達到檢定規(guī)程的技術(shù)要求后，方能重新開始工作。2）當日常核查的結(jié)果不符合要求時，也應(yīng)立即停止使用，組織技術(shù)人員比較前一段時間日常核查的數(shù)據(jù)，并查找原因。若80%~100%最大秤量的單個砝碼的示值誤差結(jié)果不符合要求，可以根據(jù)天平的實際稱量范圍，取適當重量的單個砝碼進行稱量，計算示值誤差。若示值誤差的絕對值不大于天平在此載荷點下的∣MPE∣，則可以取該砝碼