关于QSN750直读光谱仪的期间核查的探讨

   2023-09-13 互联网2480
核心提示:摘要:本文通过介绍影响QSN750直读光谱仪的期间核查的影响因素,及对结果的分析,以公司QSN750型号直读光谱仪为例对该光谱仪期间

    摘要:本文通过介绍影响QSN750直读光谱仪的期间核查的影响因素,及对结果的分析,以公司QSN750型号直读光谱仪为例对该光谱仪期间核查进行共同探讨探讨,制定了核查计划,有效完成设备的期间核查,保证两次检定之间设备的准确度。

    0  引言

    由于南山铝产业链使用OBLF公司直读光谱仪较多,担负生产分析任务较重,直读光谱在生产分析中起到极大贡献。现以该公司QSN750型号直读光谱仪为例对该光谱仪期间核查进行探讨,希望能对设备稳定性及数据分析准确性起到帮助。

    1  影响光谱分析结果的来源及基本

    基于分析方法、直读光谱仪工作原理和以往大量分析工作中积累的经验,个人认为影响铝及铝合金化学成份的光谱分析结果的来源基本包括以下几方面:

    1)人员:人员的日常操作规范化及人员样品、数据传递的准确性等;

    2)设备:直读光谱仪日常稳定性及可靠性;

    3)样品:试样的均匀性或样品表面处理的不同等;

    4)环境:温、湿度等环境因素的变化带来仪器稳定性和标准曲线轻微漂移的变化等;

    5)标准样品:标样定值的不确定度的引入等。

    根据计量法要求及为保证设备的长期稳定性,山东省计量局每年要对直读光谱仪进行校准并出具校准证书,但并不是通过每年一次的校准就能完全确保设备的长期稳定性的。由于光谱仪使用时间长(24h运行)、频率高(每天激发500多次)、有较高准确度要求、受外界影响比较大(温度、湿度、震动影响狭缝位置、粉尘附着及分析气体杂质造成光衰等等),所以除了日常工作人员的按章操作、定期维护保养及排除外在干扰因素外,我们还要在校准周期内对直读光谱仪进行期间核查。

     2  期间核查的概念及目的

     1)期间核查(intermediate checks)的概念:也称为“运行检查”或“中间核查”[1]。影响直读光谱仪“校准状态”的因素包括示值的系统漂移和短期稳定性,如图1的曲线②所示。系统漂移可能是单方向的(如图1的曲线①和②);也可能是有起伏变化的(如图1的曲线③);或单方向有起伏变化的(如图1的曲线④)。

    2)期间核查的目的:为了保证在用设备(直读光谱仪)在两次检定或校准间隔之间的准确可靠,确保测量设备在运行期间一直维持良好状态的活动。减少由于直读光谱仪稳定性变化造成的结果偏差(如图1所示),在校准有效期内校准值xR的变化是否超出其允许误差限±△。GB/T 27025-2008 ISO/IEC17025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》规定:实验室“应根据规定的程序和日程对参考标准、基准、传递标准或工作标准及标准物质(参考物质)进行核查,以保证其校准状态的置信度。

   3   期间核查的方法及结果处理

    由于期间核查的对象是直读光谱仪。因此,进行期间核查时,应排除其他因素的影响,例如人员、环境等的影响。此外期间核查主要是核查系统漂移,因此,期间核查应在尽可能理想的环境条件下和理想的测量系统中进行。同时,重复测量次数应充分大(例如10次)。如果在校准周期内进行一次期间核查的话应该定在校准周期的中间日期。如1月校准有效期12个月,那么期间核查时间应定在6月进行,我们要从经济、实用及可靠等方面综合考虑选择相应的期间核查方法。

    3.1平均值法

    利用设备或标准测试的特点,选择稳定性好具有代表性的有证标准物质。确定有证标准物质的检测点,按照事先确定的期间核查计划。对检测点进行测试,得到检测点算术平均值,将其与核查标准给定值比较。当测量结果不超出检测点规定的允许误差极限,说明设备或标准的状态有效;当测量结果超出检测点规定的允许误差极限。考虑到算术平均值标准偏差的影响,设备或标准的校准状态有可能产生偏移或失效,也可能有效,应进一步进行测试。如果测试结果不超出检测点规定的允许误差极限,说明设备或标准的校准状态仍然有效,否则应评估测量结果产生偏移的严重程度,分析原因,采取纠正措施。检测点的选择应能够体现设备或标准的测量能力,最有可能反映设备或标准实际状态,一般是典型参数和测量范围的典型值。尽可能兼顾到设备或标准检测或校准的重要参数以及测量范围,允许误差极限可以通过设备或标准测试核查标准的实验标准偏差获得,选其±2倍作为检出限,即允许误差极限。核查标准给定值可通过更高水平的测试或其他方法得到,也可以是以前获得的值。

    3.2重复性法[3]

    利用标准或设备测试核查标准时的重复性。即对核查标准的检测点进行一组重复测试,计算出实验室标准偏差。当实验室标准不超过扩展不确定度的三分之一时,说明设备或标准的校准状态有效,否则应分析原因,评估产生偏移的严重程度,应采取纠正措施。采用有证标准物质或参考物质进行多次重复测量仪器设备的测量重复性通常用观测值的实验标准差s(y)来表示,即利用有证标准物质或参考物质,在短时间内用被核查的仪器设备重复测量n次(n尽可大),得到n个观测值yi,i=1,2,………n,其中平均值为y,于是其重复性为:

   当实验标准偏差不超过测量不确定度的三分之一时,说明被核查的仪器设备的校准状态有效,否则应分析原因,评估产生偏移的严重程度,采取纠正措施,这一方法可用于重复性要求严格的仪器设备的核查。

     3.3比对法[4]

     1)利用与设备或标准具有相同准确度等级的其它设备或标准分别对同一核查标准进行比对测试。

    当对同一检测点测试的两个测量结果差值的绝对值不超过扩展不确定度时,说明设备或标准的校准状态有效,否则应分析评估产生偏移的原因及严重程度,采取纠正措施。在分析原因时,应考虑所选择比对测试的设备或标准的校准状态的置信度,也就是尽可能减小或排除所选择比对测试设备或标准引入的影响。

    2)利用与设备或标准的准确度等级不相同的其他设备或标准(不同的测试方法)分别对同一核查标准进行比对测试。

    假定:被核查的设备或标准对核查标准检测点的测量结果为y1,其扩展不确定度为U1,选择比对测试的设备或标准对核查标准同一检测点的测量结果为y2,其扩展不确定度为U2,则:当│y1—y2│≤a(a为一具体数值)成立,说明被核查的设备或标准的校准状态有效,否则应分析原因,评估产生偏移的严重程度,采取纠正措施。使用此方法尽可能选择U2≤U1,如果被检查的设备或标准属本实验室最高水平,该方法将不适用,此时应寻求其他方法,如上述的平均值法或重复性法等,也可寻求实验室间的能力比对或验证。这种方法适用于既找不到核查标准,实验室内部又没有同类仪器的情况。

    3.4 En值判定

   

    式中,k是校准有效期(或鉴定周期内)与第一次核查测量和第二次核查测量之间的时间间隔之比。例如校准有效期(或鉴定周期)为12个月,两次核查时间间隔为4个月,则

    其他还有多台平均值法、量值传递法等。往往用于设备较多,要求并不是很严格的设备,不适合我室使用。

    根据我室服务于生产,对生产数据分析要求的严格性,及使用的标准物质是国家有证标准物质稳定性比较高,在此可采用第二种核查方法进行核查。

    4  实验
    4.1设备:QSN750型直读光谱仪设备状态:

     分析纯:0.35MPa;

   流素:600L/min;

   真空值:0.96 1.0%;

   温度:32.1°C;

   电压:949V;

   Profiling:255(254);

   使用分析气体Ar纯度99.999%

    4.2  检测点

    由于本实验室从事纯铝、重熔铝锭、铝合金棒材、重熔用A356分析任务较多,因此核查标准选有证标准物质E2133a、E428b、E421g为高、中、低三个检测点进行核查。

    4.3  数据处理

    采用有证标准物质或参考物质进行多次重复测量仪器设备的测量重复性通常用观测值的实验标准差s(y)来表示,即利用有证标准物质或参考物质,在短时间内用被核查的仪器设备重复测量n次(在此测量11次),得到n个观测值yi,i=1,2,………n,其中平均值为y,于是其重复性为:

    4.4  判定准则

    当实验标准偏差不超过测量不确定度的三分之一时,说明被核查的仪器设备的校准状态有效。否则应分析原因,评估产生偏移的严重程度,采取纠正措施。这一方法可用于重复性要求严格的仪器设备的核查。检测点的算术平均值与核查标准给定的差值不超过允许误差极限。

    5   检测结果

    根据4.2中所选检测点的情况得出如表1所示结论:

     6  保存核查记录

    完整的期间核查记录还应当包括:期间核查计划、采用的核查方法、选定的核查标准、测试数据、判定标准(核查控制限)、核查结果评价、核查时间、核查人、评价人等信息。

     7  结束语

     综上所述,检测实验室应正确认识和理解准则中对设备期间核查的要求,并制定相应程序和核查计划。列出核查设备清单,确定核查时间表,规定每台设备采用的核查方法以及所选择的核查标准,制定核查控制限,使设备的期间核查能够按计划有序的进行。这样才能有效地完成设备的期间核查,保证两次检定之间设备的准确度,从而树立实验室的信心,确保检测结果的可靠性。

参考文献:
[1]ISO/IEC 17025:2005《检测和校准实验室能力的通用要求》.国家质监总局,标委会。酐工艺氧化反应系统[J].化工设计,2010,20(3)
[2]王俐.苯酐生产技术进展[J].精细石油化工进展,2002,3(2)
[3]王宏悦,周卓敏,马林.领二甲苯氧化制苯酐产物的气相色谱分析[J].齐鲁石油化工,2001,29(1)
[4]何恩华,计艳文,钟丽婕.气相色谱法测定苯酐及其杂质含量[J].化学与粘合,1995(3)
[5]李艳,石志博.苯酐中杂质含量的测定[J].塑料助剂,2004(6)
[6]孙晓辉,程绍尊,张玉玲.邻苯二甲酸酐纯度分析方法的改进[J].齐鲁石油化工,2003,31(2)
[7]魏文德.有机化工原料大全(第四卷)[M].北京:化学工业出版社,1994

本文作者:刘川,李玉莲


 
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