劉虎生LIU Hu-sheng
(連云港市計量檢定測試中心,連云港 222000)
(Lianyungang Metrological Verification Test Center,Lianyungang 222000,China)
氧氣吸入器是在病人出現(xiàn)缺氧狀況或手術(shù)急救中需要用氧時,在醫(yī)院集中供養(yǎng)系統(tǒng)上提供氧氣輸出的設(shè)備,可以濕化氧氣后以合適的流量將氧氣提供給病人,是現(xiàn)代醫(yī)療機構(gòu)使用最為廣泛的醫(yī)療計量器具。其計量性能的好壞、量值的準確與否直接關(guān)系到病人的身體健康,因此作為計量技術(shù)機構(gòu),建立此項計量標準,對其開展強制檢定是十分必要的。
在建立此項計量標準過程中,由于該項計量標準具有兩種量值的傳遞關(guān)系,所以在建標時,在重復(fù)性試驗、穩(wěn)定性考核、不確定度評定等各方面,都必須區(qū)分對待,面面俱到。
氧氣吸入器帶有兩種工作計量器具,分別是氧氣壓力表與浮子流量計,根據(jù)JJG913-1996《浮標式氧氣吸入器》檢定規(guī)程的規(guī)定,所選用的標準器允許誤差絕對值均應(yīng)小于被檢吸入器氧氣壓力表及流量計允許誤差絕對值的三分之一。
一般氧氣吸入器上氧氣壓力表的準確度等級為2.5級,浮子流量計的準確度等級為4 級,所以配置的標準器應(yīng)裝有0.4 級精密壓力表,1 級的標準流量計,并將兩者集成裝備到一個統(tǒng)一的裝置上,具有統(tǒng)一的管路配置。
氧氣吸入器的量值溯源和傳遞具有兩種不同的量值,一種是壓力量值,另一種是流量量值,雖然有兩種量值,但這兩種量值并未合成產(chǎn)生一種新的量值,所以只要這兩種量值可以自己溯源,該項計量標準就可以作為次級計量標準建立;如無法自己溯源,那應(yīng)該作為高標計量標準建立,在考核申請、考核單位的指定上都會有所不同,需區(qū)別對待。
由于氧氣吸入器具有兩種量值的傳遞,所以在重復(fù)性試驗和穩(wěn)定性考核時,也必須對兩者分別作重復(fù)性試驗和穩(wěn)定性考核,并判斷是否符合要求,表1 舉例說明。
應(yīng)分別判斷兩者的重復(fù)性是否符合要求,若為新建標項目,應(yīng)核查最后的測量結(jié)果不確定度是否符合要求;若為復(fù)查考核,則應(yīng)比較其是否超過新建標時的重復(fù)性,如超過,則應(yīng)重新評定不確定度,再判斷是否符合要求,如未超過,則重復(fù)性考核通過。
同理,穩(wěn)定性考核時也要對壓力和流量分別作多次試驗后,分別判斷是否符合要求,表2 舉例說明。
表1 重復(fù)性試驗
表2 穩(wěn)定性考核
在這里要注意,穩(wěn)定性試驗結(jié)果應(yīng)不超過計量標準器的最大允許誤差絕對值,而不是被檢計量器具的最大允許誤差絕對值,比如壓力值的穩(wěn)定性為0.04MPa,標準器(如選用量程16MPa,0.4 級的精密壓力表)的最大允差為16×0.4%=0.064MPa,則0.04MPa<0.064MPa,符合要求,而不能以被檢計量器具的最大允差絕對值25×2.5%=0.625MPa 作為判斷依據(jù),這明顯增大了允許范圍,因為考核的是標準器具的穩(wěn)定性,而不是被檢器具。
測量不確定度評定是技術(shù)報告的重點,是評定計量標準測量結(jié)果質(zhì)量的重要依據(jù)。壓力表和流量計的測量不確定評定較為簡單,但在評定中常出現(xiàn)以下問題:
2.4.1 重復(fù)性的問題 在評定重復(fù)性時,應(yīng)做多次測量,才能符合貝塞爾公式的使用條件。但很多評定直接以平均值的實驗標準差作為重復(fù)性引入的不確定度分量,而在實際檢定中,是以其中最大測量誤差作為測量結(jié)果的,所以應(yīng)直接以單次實驗標準差作為重復(fù)性引入的標準不確定度分量。
2.4.2 重復(fù)性與人員估讀的問題 壓力表和流量計作為模擬式的儀表,在進行人員估讀時,也會引入不確定度,但在進行重復(fù)性評定時,由于人員估讀本身已經(jīng)對重復(fù)性造成了一定的影響,所以應(yīng)當僅取其中較大值,舍棄較小值。
2.4.3 高度差的問題 在實際檢定過程中,由于現(xiàn)場操作條件所限,一般并沒有固定的操作臺供檢定所用,很多情況下標準器與被檢氧氣吸入器并不能保持在同一水平位置上,這樣會對標準器與被檢儀器的壓力與流量值的一致性造成一定的影響,特別是壓力值,很多評定認為應(yīng)該加入該項不確定度的引入,但應(yīng)注意此處與在壓力校驗臺上檢定壓力表并不完全相同,壓力校驗臺大部分是用液體作為傳壓介質(zhì),其高度差造成不確定度有時是不可忽略的一個分量,但在氧氣吸入器的檢定中,是由氣體來作為傳壓介質(zhì),由高度差壓公式p=ρgh,氣體密度遠遠小于液體密度,因此其引入的不確定度完全可以忽略。
根據(jù)JJF 1033-2008《計量標準考核規(guī)范》,檢定或校準結(jié)果的驗證有兩種方法,傳遞比較法和比對法,因為傳遞比較法具有一定的溯源性,所以在具有高等級的標準器具時,應(yīng)當使用傳遞比較法,在驗證過程中,常出現(xiàn)以下幾點問題,現(xiàn)舉例說明:
2.5.1 測量結(jié)果的問題 在驗證過程中,應(yīng)當使用高等級計量標準器與本級計量標準器對同一個被檢氧氣吸入器進行測量,而不是直接用高等級標準器對本級標準器進行測量,這與檢定還是有區(qū)別的;并且應(yīng)分別進行兩組多次的測量,以兩組測量的平均值作為測量結(jié)果,即ylab、yref,以減小隨機效應(yīng)的影響。
2.5.2 不確定度的問題 應(yīng)分別對兩組測量結(jié)果進行各自對應(yīng)的不確定度評定,很多報告中直接引用了高等級計量標準建標時的不確定度以及上面說到的本級計量標準建標評定時的不確定度,這不是本次測量結(jié)果的不確定度,在考核時還發(fā)現(xiàn),很多機構(gòu)根本無法說清所引用不確定度的來源,并且也沒有保留兩組測量時的數(shù)據(jù),因此要保留驗證時的測量數(shù)據(jù),分別進行不確定度的評定,做到有理有據(jù),才能令考評員相信該測量結(jié)果。
在比較和驗證中,應(yīng)注意Uref和Ulab的置信因子k 的值應(yīng)同時取2,若為其他值,則應(yīng)統(tǒng)一換算成2,再進行計算。
2.5.4 檢定結(jié)果驗證實例 比如用本單位的二等活塞式壓力計標準裝置、鐘罩式氣體流量標準裝置對被檢氧氣吸入器上的氧氣表與浮子流量計在5MPa、5L/min 點上測量10 次,得到平均值分別為yref壓=5.20MPa、yref流=5.10L/min,得到擴展不確定度分別為Uref壓=0.06MPa、Uref流=0.08L/min。
用本級氧氣吸入器檢定裝置也對同一被檢計量器具在相同兩個測量點也分別進行10 次測量,得到平均值分別為ylab壓=5.10MPa、ylab流=5.20L/min,得到擴展不確定度分別為Uref壓=0.24MPa、Uref流=0.26L/min。
所以,檢定結(jié)果滿足要求,可以開展檢定工作。
[1]JJG 913-1996,浮標式氧氣吸入器[S].
[2]JJF 1033-2008,計量標準考核規(guī)范[S].
[3]何海麗,吳浙君.氧氣吸入器的使用及保養(yǎng)[J].醫(yī)療裝備,2012(05).