學(xué)生體質(zhì)健康測試器材的質(zhì)量安全

/ 上海市質(zhì)量監(jiān)督檢驗技術(shù)研究院

0 引言

青少年學(xué)生的體質(zhì)健康問題歷來備受各級政府關(guān)注。國家教育部制訂的《國家學(xué)生體質(zhì)健康標準》是測量學(xué)生體質(zhì)健康狀況和鍛煉效果的評價標準，是國家對不同年齡段學(xué)生體質(zhì)健康方面的基本要求。國家要求各監(jiān)測中心將標準測試數(shù)據(jù)及時、準確上報。該數(shù)據(jù)將成為國家和各級政府了解學(xué)生體質(zhì)健康狀況變化的最基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也是調(diào)整、制定更加科學(xué)可行的學(xué)校體育政策的重要依據(jù)。

依據(jù)國家標準GB/T 19851-2005《中小學(xué)體育器材和場地 第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》，學(xué)生體質(zhì)健康測試器材包括身高測試儀、體重測試儀、肺活量測試儀、握力測試儀、坐位體前屈測試儀、仰臥起坐測試儀、臺階試驗測試儀、立定跳遠測試儀和跑步測試儀[1]。通?？梢苑譃殡娮宇悾òù鎯ㄐ?、網(wǎng)絡(luò)型和簡易型）和機械類（包括基本型和簡易型）。例如電子類中網(wǎng)絡(luò)型的測試器材，應(yīng)能將所測量的數(shù)據(jù)，包括被測試者的身份證編碼及測試時間安全、完整、準確地存儲在測試器材中或者將其數(shù)據(jù)通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)教囟ǚ秶鷥?nèi)的計算機中進行統(tǒng)計，并且應(yīng)能將其統(tǒng)計數(shù)據(jù)安全、完整、可靠地保存為國家教育部門統(tǒng)一設(shè)置的文檔格式[1]。學(xué)生體質(zhì)健康測試器材產(chǎn)品種類繁多，并且逐步朝著電氣化、網(wǎng)絡(luò)化、智能化方向發(fā)展，同一個設(shè)備涉及機械、電子、計算機。測試設(shè)備功能復(fù)雜，質(zhì)量問題也復(fù)雜，越來越不容忽視。此外，學(xué)生體質(zhì)健康測試器材使用人群主要為兒童及青少年，這類人群個人防護意識差，測試器材如果有質(zhì)量安全隱患，事故風(fēng)險率較高。

1 學(xué)生體質(zhì)健康測試器材質(zhì)量安全風(fēng)險源

測試器材質(zhì)量安全包含三層含義，首先是不產(chǎn)生人身傷害，其次測試結(jié)果要準確可靠，最后要可以長期可靠使用。

1.1 學(xué)生體質(zhì)健康測試器材人身傷害風(fēng)險源

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材種類繁雜。同一個測試設(shè)備一般包含多個模塊，可能產(chǎn)生機械損傷的風(fēng)險源包括產(chǎn)品尖銳鋒利的可觸及物，快速運動的部件，易忽略的運動部件，易碎、易翻倒或者易跌落的零部件等。例如身高體重測試儀、臺階測試儀等自立式器材易傾倒，存在砸傷人風(fēng)險，一般需要通過10°傾角測試；握力儀、臺階測試儀等承受較大載荷的器材需要通過超負載能力試驗，否則易跌落、脫落等，造成人身傷害。

大部分學(xué)生體質(zhì)健康測試器材已經(jīng)實現(xiàn)電氣化，功能齊全、使用便捷、智能化程度較高，以滿足相關(guān)部門數(shù)據(jù)上傳要求，但也因此帶來了安全隱患。依據(jù)國家標準GB/T 22696.3-2008 《電氣設(shè)備的安全 風(fēng)險評估和風(fēng)險降低 第3部分：危險、危險處境和危險事件的示例》，電氣產(chǎn)品可能產(chǎn)生的危險主要包括電擊危險、熱效應(yīng)危險、機械危險和輻射危險[2]。

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材的電氣間隙、爬電距離、絕緣電阻、泄漏電流等參數(shù)不符合要求，會導(dǎo)致產(chǎn)品的電氣絕緣性能較差，進而導(dǎo)致電擊危險的發(fā)生；測試器材的外殼防護（防水、防異物）、電氣隔離設(shè)計等如果達不到相關(guān)要求，使用者直接接觸測試器材時，電擊危險發(fā)生的概率較高；如果測試器材的保護接地(接地系統(tǒng)的連接及可靠性、接地連接的電腐蝕、接地電阻值、保護接地標志、導(dǎo)線顏色等)、過電流保護設(shè)計不符合要求，將導(dǎo)致使用者間接接觸測試器材時產(chǎn)生電擊危險。例如立定跳遠測試儀使用適配器供電，連接市電，如果絕緣性能差或者外殼防護差，測試過程中如果滑倒，存在直接觸電的隱患[3-4]。

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材的絕緣材料、工程塑料等其他非金屬材料一般作為結(jié)構(gòu)部件，很多需要支撐帶電零件，如果材料的耐熱性、耐燃性、耐熱痕化等性能較差，將會發(fā)生著火、爆炸等熱效應(yīng)危險[5]。例如折返跑測試儀各個組成部分均需使用充電器頻繁充電，充電過程易發(fā)熱，如果材料耐熱性、耐燃性較差，無人值守充電時，發(fā)生著火或者電氣爆炸的風(fēng)險較高。

1.2 影響測試器材準確度風(fēng)險源

如果學(xué)生體質(zhì)健康測試器材測試準確度較低，將無法上傳準確數(shù)據(jù)至國家教育部門，失去學(xué)生體質(zhì)健康監(jiān)測的意義。依據(jù)教育部的相關(guān)規(guī)定，國家每年都會對《國家學(xué)生體質(zhì)健康標準》測試數(shù)據(jù)進行抽檢復(fù)核，以確保各級部門（包括省、市、區(qū)、校）上傳的數(shù)據(jù)準確可靠。此外，《國家學(xué)生體質(zhì)健康標準》的一些測試項目列入升學(xué)考試，測試不準確會引發(fā)一定的爭議。

電子電氣類測試器材的電磁兼容抗擾度性能是影響設(shè)備能否準確可靠測試的重要因素。有較多按鈕和縫隙的學(xué)生體質(zhì)健康測試器材（例如需要輸入學(xué)生姓名、學(xué)號等信息的裝置），人手接觸時容易受到靜電干擾，影響內(nèi)部電路正常工作，此類器材一般需要通過靜電抗擾度試驗。目前較多測試器材通過無線方式傳輸數(shù)據(jù)，內(nèi)部含有接收天線，比較容易受到手機信號、廣播信號等射頻信號的干擾，一般需要通過射頻電磁場抗擾度試驗，以檢驗設(shè)備受到干擾時能否正常工作。

1.3 影響測試器材能否長期可靠工作風(fēng)險源

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材，例如握力計測試儀、坐位體前屈測試儀需要頻繁加載，往復(fù)運動，機械及電氣零部件易實失效，一般需要通過耐久性試驗，以確保測試設(shè)備長期可靠工作。

在進行分步之前,首先對原始數(shù)據(jù)使用截止頻率為20 Hz的3階巴特沃斯低通濾波器進行濾波處理,去除其中的高頻噪聲。之后采用峰值檢測方法對每位實驗者在每種速度下的有效數(shù)據(jù)進行單步劃分并存儲,共獲得11 739步的有效數(shù)據(jù)。然后對每一步的慣性數(shù)據(jù)進行65維的統(tǒng)計特征提取,將65維的特征與該單步所對應(yīng)的真實速度一一對應(yīng)保存在數(shù)據(jù)中。也就是通過以上步驟獲得了11 739×65維的速度特征數(shù)組,以及11 739×1維的速度標簽數(shù)組,且它們是一一對應(yīng)的。那么單步統(tǒng)計特征-速度數(shù)據(jù)集就制作完成。

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材一年四季都要使用，使用環(huán)境溫濕度變化較大，影響設(shè)備可靠工作，因此測試器材必須通過環(huán)境試驗。

2 學(xué)生體質(zhì)健康測試器材質(zhì)量保證方法

此類產(chǎn)品的質(zhì)量保證分為采購前和采購后兩個階段，保證方法的著重點也有所不同。

2.1 采購前質(zhì)量保證方法

1.2.1 包裝

常規(guī)包裝（又稱自然缺氧儲存，月餅包裝袋密封儲存），將500 g月餅裝入包裝袋（200 mm×300 mm）中，然后密封。

1.2.2 試驗環(huán)境條件

在招標文件中加入產(chǎn)品質(zhì)量要求及具體需要符合的標準，以降低產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險。委托具有資質(zhì)的第三方檢驗機構(gòu)對產(chǎn)品質(zhì)量進行檢驗，使用的標準和方法雙方需認可。對應(yīng)本文第2節(jié)學(xué)生體質(zhì)健康測試器材質(zhì)量安全風(fēng)險源，相應(yīng)的產(chǎn)品需要符合的標準如下：

1）不產(chǎn)生人身傷害

需要符合GB/T 19851-2005 《中小學(xué)體育器材和場地 第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》、GB4943《信息技術(shù)設(shè)備的安全》等標準，適配器或者充電器需要經(jīng)過CCC或CQC自愿認證。

2）測試結(jié)果可靠準確

需要符合GB/T 19851-2005 《中小學(xué)體育器材和場地 第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》、GB/T 17626.2-2006《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 靜電放電抗擾度試驗》、GB/T 17626.3-2006《電磁兼容 試驗和測量技術(shù) 射頻電磁場輻射抗擾度試驗》等標準。

3）可以長時間可靠使用

需要符合GB/T 19851-2005 《中小學(xué)體育器材和場地 第12部分：學(xué)生體質(zhì)健康測試器材》，以保證產(chǎn)品的耐久性，并符合 GB/T 6587-2012電子測量儀器環(huán)境試驗系列標準。

2.2 采購后質(zhì)量保證方法

學(xué)生體質(zhì)健康測試器材需要測量的基礎(chǔ)變量包括長度、重量、壓力、時間等參數(shù)。測試器材采購后一般會長期使用，為了保證設(shè)備測試數(shù)據(jù)長期有效，需要定期計量檢測，依據(jù)我國量值溯源體系[6]送至上一級計量機構(gòu)，一般一年一次，與準確度高一個等級的計量設(shè)備進行比對，核查測試器材是否測試準確，示值誤差等相關(guān)指標是否符合標準要求，并獲得合格證書。

3 結(jié)語

本文首先簡要介紹了學(xué)生體質(zhì)健康測試器材，強調(diào)了特殊性，然后分析可能出現(xiàn)的質(zhì)量問題，例如機械傷害、電氣安全、測試不準確等，并總結(jié)了相應(yīng)的質(zhì)量保證方法，強調(diào)了定期計量檢測的重要性。本文將為學(xué)生體質(zhì)健康測試器材招投標和正確使用提供參考，督促企業(yè)完善產(chǎn)品設(shè)計，有利于提升產(chǎn)品綜合質(zhì)量水平。

[1]全國體育用品標準化技術(shù)委員會.GB/T 19851-2005[S].北京：中國標準出版社，2005.

[2]全國電氣安全標準化技術(shù)委員會（SAC/TC25）.GB/T 22696.3 -2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[3]李邦協(xié)，劉江，金軼.電氣設(shè)備的風(fēng)險評估探討[J].電動工具，2006, 4: 11-12.

[4]曹寅，張曉杰，王雅蕓.電器產(chǎn)品風(fēng)險評估方法研究[J].標準科學(xué)，2010, 12: 77-83.

[5]全國電氣安全標準化技術(shù)委員會（SAC/TC25）.GB/T22696.2-2008[S].北京：中國標準出版社，2008.

[6]施昌彥.國家計量體系和我國的量值溯源體系[J].工業(yè)計量，2001, 3: 6-7.