資質認定計量認證基礎課件

高等儀器分析

-資質認定（計量認證）基礎主講人:杜一平研究生課程高等儀器分析

-資質認定（計量認證）基礎主講人:杜一平研究第二章資質認定（計量認證）基礎資質認定基本概念我國法定單位制測量誤差與數(shù)值修約測量不確定度評定資質認定的評審第二章資質認定（計量認證）基礎資質認定基本概念計量學基礎分析化學：發(fā)展和應用各種方法、儀器和策略，以獲得有關物質在空間和時間方面組成和性質的一門科學是表征和量測的科學計量學：關于測量的科學包括測量理論、測量技術和測量實踐等分析化學與計量學的區(qū)別：應用領域不同：計量學更廣、更基礎-質量、容量、密度、力值等側重點不同：計量學為測量的基礎；分析化學更注重分析技術計量學包含的基本內容定義；法定計量單位；檢定、校準和檢測；計量器具的指標和特性；計量管理與監(jiān)督；計量法律法規(guī)；測量誤差、數(shù)據(jù)處理和測量不確定度的評定學習計量學的目的更好理解分析化學數(shù)據(jù)處理了解資質認定（計量認證），有利于今后工作計量學基礎分析化學：資質認定認證：由國家認可的認證機構證明一個組織的產品、服務、管理體系符合相關標準、技術規(guī)范（TS）或其強制性要求的合格評定活動。真正達到“提供準確的檢測數(shù)據(jù)”的目的。檢測實驗室主要包括國有檢測實驗室、外資檢測實驗室和民間第三方檢測實驗室。認證非常多，權威的認證資格證書主要包括，實驗室計量認證（CMA）、實驗室認可（CNAS）、食品檢驗機構資質認定（CMAF）等。資質認定認證：由國家認可的認證機構證明一個組織的產品、服務、我國資質認定的基本特點主管部門：國務院直屬單位國家質檢總局的下屬單位，國家認證認可監(jiān)督管理委員會（CNCA）統(tǒng)一管理分為國家級和省級：國家級資質認定由CNCA負責；地方級由地方質檢部門負責。法律地位：《中華人民共和國計量法》、《中華人民共和國標準化法》、《中華人民共和國產品質量法》、《中華人民共和國認證認可條例》等有關法律和行政法規(guī)。實驗室獲得資質認定證書，才具備向用戶、社會及政府提供公正數(shù)據(jù)的條件和資格。資質認定實驗室機構的檢測數(shù)據(jù)和檢測結果具有法律效力。我國資質認定的基本特點主管部門：國務院直屬單位國家質檢總局的基本概念量：現(xiàn)象、物體或物質可定性區(qū)別和定量確定的屬性。計量學研究的量絕大多數(shù)是物理量，物理量有11類：空間和時間量；周期有關的量，如頻率；力學量；熱學量；電學量；光學量；聲學量；物理化學量，如摩爾質量；原子物理學量量值：一般由一個數(shù)乘以測量單位所表示的特定量的大小計量單位：為定量表示同種量的大小而約定地定義和采用的特定量。計量：實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準確可靠的活動。計量的特點：準確性、統(tǒng)一性、溯源性、法制性。量值溯源：測量結果或計量標準的值，都能通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果或測量標準的值能夠與規(guī)定的參考標準，通常是與國家測量標準或國際測量標準聯(lián)系起來的特性。基本概念量：現(xiàn)象、物體或物質可定性區(qū)別和定量確定的屬性。計量測量不確定度：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。通俗說就是：由于測量誤差的存在而對測得值不能肯定（或可疑）的程度。實驗室間比對：按照預先規(guī)定的條件，有兩個或以上實驗室對相同或類似的被測樣品進行檢測/校準的組織、實施和評價。校準和檢定：校準是指在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或實物量具或參考物質所代替的量值，與對應的標準所復現(xiàn)的量值之間的一組操作；檢定則是查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和出具檢定證書測量不確定度：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相資質認定計量認證基礎課件質量方針：由某組織的最高管理者正式發(fā)布的該組織的質量宗旨和質量方向。質量體系：為實施質量管理所需要的組織結構、程序、過程和資源。質量手冊：闡明一個組織的質量方針并描述其質量體系的文件。管理評審：由最高管理者就質量方針和目標，對質量體系的現(xiàn)狀和適應性進行的正式評價。人員：技術負責人質量負責人授權簽字人內審員和監(jiān)督員基本概念質量方針：由某組織的最高管理者正式發(fā)布的該組織的質量宗旨和質我國法定單位制國際單位制由國際計量大會（CGPM）采納和推薦的一種一貫單位制，國際通用符號為“SI”我國法定計量單位以國際單位制單位為基礎，保留了少數(shù)其他計量單位。法定計量單位的內容包括：⑴SI基本單位⑵SI導出單位⑶我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單位⑷由SI詞頭與和以上單位構成的倍數(shù)單位我國法定單位制國際單位制SI基本單位量的名稱 單位名稱 單位符號長度 米m質量 千克（公斤）kg時間 秒s電流 安[培]A熱力學溫度 開[爾文]K物質的量 摩[爾]mol發(fā)光強度 坎[德拉]cd SI基本單位量的名稱 單位名稱 SI導出單位包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位量的名稱 單位名稱單位符號其它表示式例平面角 弧度 rad 立體角 球面度 sr 頻率 赫[茲] Hz s-1力；重力 牛[頓]Nkg·m/s2壓力，壓強；應力 帕[斯卡] Pa N/m2能量；功；熱 焦[爾] J N·m功率；輻射通量 瓦[特] WJ/s電荷量 庫[倫] C A·s電位；電壓；電動勢伏[持] V W/A電容 法[拉] F C/VSI導出單位包括SI輔助單位在內的具有專門名稱的SI導出單位量的名稱 單位名稱單位符號其它表示式例電阻 歐[姆] Ω V/A電導 西[門子]SA/V磁通量 韋[伯] Wb V·s磁通密度，磁感應強度特[斯拉] T Wb/m2電感亨[利] H Wb/A攝氏溫度 攝氏度 ℃ 光通量 流[明]lm cd·sr光照度勒[克斯] lx lm/m2放射性活度貝可[勒爾] Bqs-1吸收劑量 戈[瑞] Gy J/kg劑量當量 希[沃特]Sv J/kg 量的名稱 單位名稱單位符號我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單

我國選定的可與國際單位制單位并用的非國際單位制單由SI詞頭與和以上單位構成的倍數(shù)單位由SI詞頭與和以上單位構成的倍數(shù)單位ECUST法定計量單位使用單位名稱使用中文名稱，用于敘述文字和口述中，不得用于公式等組合單位：名稱與符號順序一致，’/’讀’每’，J/mol?K，讀焦耳每摩爾開爾文。乘方形式：m2,m3,m4，二次方米，三次方米，四次方米，;m2,m3,表示面積和體積時，平方米，立方米；oC-1

每攝氏度;m?s-1

米每秒單位符號推薦使用單位符號（英文符號），水平不高的人可用中文符號一般用正體小寫字母，用人名單位，第一個字母大寫，升用L牛頓米N?m；米每秒m/s,m?s-1;瓦每開爾文米W/(K?m),瓦/(開?米)詞頭的使用詞頭的名稱永遠緊接單位名稱。km2平方千米而不能是“千平方米ECUST法定計量單位使用單位名稱測量誤差：測量結果與被測量真值之間的差值。測量誤差＝測量結果－真值真值：一定條件下，某量所體現(xiàn)的客觀存在的真實數(shù)據(jù)。理想值相對真值：用高一等級儀器計量的結果，或一列測量結果的平均值。絕對誤差和相對誤差絕對誤差=測量結果-真值真值=測量結果+修正值相對誤差=絕對誤差÷真值×100%系統(tǒng)誤差和隨機誤差，粗大誤差表征測量結果質量的指標：正確度-表征系統(tǒng)誤差大小的程度精密度-表征隨機誤差大小的程度準確度-表征系統(tǒng)誤差和隨機誤差綜合大小的程度不確定度-表示合理賦予被測量之值的分散性測量誤差與數(shù)值修約測量誤差：測量結果與被測量真值之間的差值。測量誤差與數(shù)值修約誤差的來源被測對象自身缺陷或變化引起的誤差。測量過程中產生的誤差：測量裝置的誤差環(huán)境條件變化所引起的誤差測量原理方法所引起的誤差人為因素引起的誤差誤差的來源數(shù)值修約：測量數(shù)據(jù)通常都是近似數(shù)，所測量或計算后的數(shù)據(jù)需要進行數(shù)據(jù)處理，保留合理位數(shù)的數(shù)據(jù)?，F(xiàn)行有效的國家標準GB/T8170-2008《數(shù)值修約規(guī)則與極限數(shù)值的表示和判定》規(guī)定了數(shù)據(jù)處理的規(guī)則。修約間隔：修約值的最小數(shù)值單位，修約間隔的數(shù)值一經(jīng)確定，修約值即應為該數(shù)值的整數(shù)倍。修約間隔0.1也可說保留到小數(shù)點后第1位。測量誤差與數(shù)值修約數(shù)值修約：測量數(shù)據(jù)通常都是近似數(shù)，所測量或計算后的數(shù)據(jù)需要進數(shù)值修約規(guī)則①擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時，則舍去，即保留的各位數(shù)字不變②擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字大于5時，或是5且其后跟有并非全為零的數(shù)字時，則進1，即保留的末位數(shù)字加1③擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字為5而其后無數(shù)字或皆為0時，若保留的末位數(shù)字為奇數(shù)（1，3，5，7，9），則進1；為偶數(shù)（2，4，6，8，0），則舍去。四舍六入五成雙。例子1.150001：修約間隔0.1,1.21.150000：修約間隔0.1,1.21.15：修約間隔0.1,1.21.05：修約間隔0.1,1.0修約間隔的確定要考慮測量器具的精度。數(shù)值修約規(guī)則①擬舍棄的數(shù)字的最左一位數(shù)字小于5時，則舍去實驗結果保留有效數(shù)字規(guī)則：若所得結果(R)與直接測得值(A、B、C)是加減關系．△R=△A+△B+△C結果的可疑數(shù)字應以各數(shù)中絕對誤差最大(小數(shù)點后位數(shù)最少)的為標準。若所得結果(R)與直接測得值(A、B、C)是乘除關系，△R/R=△A/A+△B/B+△C/C運算結果以有效位數(shù)最少的為標準。測量誤差：質量4位；容積2位；pH2位；電位4位；吸光度3位。高含量（10%以上）有效數(shù)字位數(shù)4，中含量（1-10%）有效數(shù)字位數(shù)3，低含量（1%以下）有效數(shù)字位數(shù)2。實驗結果保留有效數(shù)字規(guī)則：若所得結果(R)與直接測得值(A、測量不確定度評定定義：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測量結果相聯(lián)系的參數(shù)。通俗說就是：由于測量誤差的存在而對測得值不能肯定（或可疑）的程度。該參數(shù)可以是標準差或標準差的倍數(shù)，也可以是置信區(qū)間的半寬度。不確定度與誤差區(qū)別：誤差是測量值與測量真值之差，是以真值為中心；測量不確定度是以估計值為中心，以及表征測量不確定度（測不準）所具有的范圍。誤差按隨機誤差、系統(tǒng)誤差、粗大誤差進行分類，精度分析與評價是從誤差源和性質開始的，并可采取一定的措施減少或消除誤差對測量結果的影響；而測量不確定度是按對測量結果質量的評價方法（A類方法；B類方法）進行的，它不關心產生不確定度的來源和性質，僅關心對測量結果質量的評價，從而簡化了分類便于評價與計算。分類：

A類不確定度—用統(tǒng)計方法評定的不確定度分量；

B類不確定度—用非統(tǒng)計方法評定的分量。測量不確定度評定定義：表征合理地賦予被測量之值的分散性，與測測量不確定度評定步驟（1）概述，測量原理、內容和依據(jù)的描述；（2）建立數(shù)學（測量）模型；（3）計算方差及靈敏度系數(shù)；（4）影響量（輸入量）的標準不確定度的評定；（5）被測量（輸出量）的合成不確定度的評定；（6）擴展不確定度的評定；（7）測量不確定度的報告與表示。測量不確定度評定步驟（1）概述，測量原理、內容和依據(jù)的描述；

A類標準不確定度（UA）標準不確定度B類標準不確定度（UB）合成標準不確定度（UC）不確定度

U（K＝2）測擴展不確定度U（K＝3）量U95

不U99確定A類相對標準不確定度（UArel）度相對標準不確定度B類相對標準不確定度（UBre）合成相對標準不確定度（UCrel）

相對不確定度

Urel（K＝2）

Urel（K＝3）相對擴展不確定度Urel95

Urel99

（二）不確定度分類

A類不確定度的評定通常，若對隨機變量q在相同條件下進行n次獨立觀測，則該值的分散性可由貝塞爾公式計算出：A類不確定度的評定通常，若對隨機變量q在相同條件下進行n次獨B類不確定度的評定獲得B類不確定度的信息源一般有：（1）以前觀測的數(shù)據(jù)；（2）對有關技術資料和測量儀器特性的了解和經(jīng)驗；（3）生產部門提供的技術說明文件；（4）校準證書、檢定證書或其他文件提供的數(shù)據(jù)、準確度的等別或級別，包括目前暫在使用的極限誤差等；（5）手冊或某些資料給出的參考數(shù)據(jù)及其不確定度；（6）規(guī)定實驗方法的國家標準或類似技術文件中給出的重復性限或復現(xiàn)性限。B類不確定度的評定獲得B類不確定度的信息源一般有：測量結果是由若干個其他量的值求得，按其他各量的方差和協(xié)方差算得的標準不確定度。不確定度傳播定律：Uc(Y)=[∑C2iU2(Xi)]?

Ci:為靈敏指數(shù)U2(Xi)：為由Xi不確定度引起的Y的不確定度。合成不確定度測量結果是由若干個其他量的值求得，按其他各量的方差和協(xié)方差算擴展不確定度為滿足實際工作需要，可將合成不確定度乘以范圍（包含、覆蓋）因子，以給測量結果一個較高置信水平的置信區(qū)間，從而得到范圍（擴展、展伸）不確定度：

U=ku給出了一個較高置信水平的置信區(qū)間，JJF1059—1999《測量不確定度評定與表示》規(guī)定，k值一般取2-3，在大多數(shù)情況下取k=2，當取其他值時，必須說明其來源。相應的置信水平約為95%-99%。擴展不確定度為滿足實際工作需要，可將合成不確定度乘以范圍（包不確定度的報告（1）闡明由實驗的觀測值和輸入數(shù)據(jù)計算測得值及其不確定度的方法；（2）列出所有不確定度分量并充分說明它們的評定方法；（3）給出數(shù)據(jù)分析方法，并使其每個重要步驟易于效仿，必要時能單獨重復計算報告結果；（4）給出分析處理中使用的全部修正量、常數(shù)及其來源。不確定度的報告（1）闡明由實驗的觀測值和輸入數(shù)據(jù)計算測得值及華東理工大學分析測試中心廢水中銅和錳含量的不確定度評定測量不確定度的評估實例華東理工大學分析測試中心測量不確定度的評估實例不確定度來源-以銅含量測定為例樣品配制標樣：證書U=0.3%,k=2u(b),rel=U/2=0.15%稀釋：移液管、容量瓶的自身校準、溫度影響、重復性5.0ml移液管：校準：給定值U=0.015ml，按矩形分布uj,rel=U/=0.001732重復性：移液管標定值水放入干燥容量瓶中稱量，重復3次，極差為C=0.003，極差系數(shù)1.69ur,rel=0.003/(1.69*5)=0.00036溫度：溫差5度，水的膨脹系數(shù)2.1*10-4/度，按矩形分布uT,rel=(5ml*2.1*10-4*5度)/(1.732)=…總不確定度：移液管：1ml3次，5ml1次，容量瓶：25、50ml1次，100ml2不確定度來源-以銅含量測定為例不確定度來源-以銅含量測定為例樣品配制標準曲線-擬合uy,ua,ubuni,以標準溶液中間點1.0計算uni，rely=a+bxx=(y-a)/b

不確定度來源-以銅含量測定為例y=a+bxx=(y-最小二乘擬合-標準曲線y=a+bx+ee=y-(a+bx)

測y共p次，平均為y0，用y=a+bx計算得x0,最小二乘擬合-標準曲線y=a+bx+ee=y-不確定度來源-以銅含量測定為例樣品配制標準曲線-擬合重復性10次平行測定，平均結果測銅總不確定度擴展不確定度，k=2,UCu=uCu,rel*x平均*2=0.0373=0.04不確定度來源-以銅含量測定為例分析結果報告Cu濃度為（1.55±0.04）mg.L-1;k=2Mn濃度為（0.128±0.003）mg.L-1;k=2分析結果報告資質認定的評審審核實驗室是否符合CMA的要求的過程資質認定評審準則：依據(jù)86號文件《實驗室資質認定評審準則》重點是管理要求和技術要求管理要求：組織、管理體系、文件控制、檢測和/或校準分包、服務和供應品的采購，以及合同評審、申訴和投訴、糾正措施預防措施及改進、記錄、內部審核、管理評審技術要求：人員、設施和環(huán)境條件、檢測和校準方法、設備和標準物質、量值溯源、抽樣和樣品處置、結果質量控制、結果報告資質認定的評審審核實驗室是否符合CMA的要求的過程資質認定的評審實驗室管理體系的建立管理體系的構成：組織機構、職責、程序、過程和資源基本要素實驗室管理體系的建立管理體系文件的編寫（質量手冊、程序文件、作業(yè)指導書、記錄）資質認定的評審程序評審準備現(xiàn)場評審整改的跟蹤驗證評審材料的匯總及上報等。資質認定的評審實驗室管理體系的建立質量手冊-目錄Ⅰ批準頁-----------------------------------------------------------------------------------I-1II修訂頁---------------------------------------------------------------------------------II-1III發(fā)布通知------------------------------------------------------------------------------III-1IV校長任命書---------------------------------------------------------------------------IV-1V事業(yè)單位法人證書--------------------------------------------------------------------V-1VI委托代理授權書---------------------------------------------------------------------VI-1VII公正性的聲明----------------------------------------------------------------------VII-1VIII行為準則1.總則------------------------------------------------------------------------------------VIII-12.檢測工作的公正性、獨立性、誠實性------------------------------------------VIII-13.客戶服務------------------------------------------------------------------------------VIII-24.工作人員的權力和義務------------------------------------------------------------VIII-3質量手冊-目錄Ⅰ批準頁---------------前言1.1概況----------------------------------------------------------------------------------1-11.2經(jīng)濟性質，形態(tài)和設置------------------------------------------------------------1-11.3檢測業(yè)務類別---------------------------------------------------------------------1-11.4法律地位，質量資質和作業(yè)的法律效力---------------------------------------1-21.5通訊資料及帳號------------------------------------------------------------------1-2第2章質量方針 2.1質量方針----------------------------------------------------------------------------2-12.2質量目標----------------------------------------------------------------------------2-12.3質量承諾----------------------------------------------------------------------------2-12.4名詞術語和縮略語----------------------------------------------------------------2-12.5參考文獻-----------------------------------------------------------------------------2-2第3章《質量手冊》的管理3.1概述-----------------------------------------------------------------------------------3-13.2職責-----------------------------------------------------------------------------------3-13.3對《質量手冊》的要求-----------------------------------------------------------3-13.4《質量手冊》版本--------------------------------------------------------------------3-13.5《質量手冊》的編制和審批--------------------------------------------------------3-23.6《質量手冊》的維護和修訂--------------------------------------------------------3-23.7《質量手冊》的發(fā)放和回收---------------------------------------------------------3-33.8《質量手冊》的借閱------------------------------------------------------------------3-33.9《質量手冊》持有者的責任------------------------------------------------------3-33.10《質量手冊》的宣貫--------------------------------------------------------------3-43.11《質量手冊》的保密---------------------------------------------------------------3-43.12《質量手冊》的解釋---------------------------------------------------------------3-4前言第4章管理要求4.1組織--------------------------------------------------------------------------------4-14.2管理體系-------------------------------------------------------------------------------4-134.3文件控制------------------------------------------------------------------------------4-154.4檢測項目的分包（不涉及）----------------------------------------------------------4-204.5服務和供應品的采購---------------------------------------------------------------4-204.6合同評審------------------------------------------------------------------------------4-224.7申訴和投訴---------------------------------------------------------------------------4-234.8糾正措施、預防措施及改進-----------------------------------------------------4-234.9記錄----------------------------------------------------------------------------------4-244.10內部審核

----------------------------------------------------------------------------4-264.11管理評審----------------------------------------------------------------------------4-27第5章技術要求5.1人員------------------------------------------------------------------------5-15.2設施和環(huán)境條件-----------------------------------------------------------------5-25.3檢測和校準方法------------------------------------------------------------------5-45.4設備和標準物質-----------------------------------------------------------------5-95.5量值溯源-------------------------