广元市计量检定测试所 628017
摘要:本文主要介绍了台式血压计测量结果不确定度的评定,测量不确定度与测量结果关联,用于表征合理赋予被测量的值的分散性。
关键词:血压计;不确定度评定
1概述
(1)评定依据
JJG270-2008 《血压计和血压表检定规程》;
JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》。
(2)检定环境
温度:(20±10)℃;湿度:不大于85%RH,等温2h以上。
(3)测量标准
血压计智能标准器;准确度等级:0.2级;最小分度值:0.01kPa,测量范围:(0~40)kPa。
(4)被测对象
台式血压计;测量范围:(0~40)kPa;允许示值误差±0.5 kPa。
(5)检定方法
采用直接比较法进行测量。用医用橡胶管把血压计和标准器连结起来,加压到38.0 kPa以上后降压对血压计进行逐点检定。以血压计的读数减去标准器的示值为血压计的示值误差。
2 数学模型
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式中:Δ—血压计的示值误差,单位:kPa
P—血压计的示值,单位:kPa
P0—标准器的示值,单位:kPa
3 各输入量的标准不确定度分量的评定
(1)被测血压计示值重复性测量引入的标准不确定度
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;
用标准器对血压计在重复性条件下连续在24kPa点重复测量10次(n=10),其独立观测值如下表:
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其平均值为:
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用贝塞尔公式算得单次实验标准差
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任意选取3台同类型血压计,在每台32kPa,24 kPa,16 kPa处连续测量10次共得9组测量列,分别按上述计算得到单次实验标准差,如下表所示:
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合并样本标准差:
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实际测量情况为在重复性测量条件下测量2次,以2次测量算术平均值为测量结果,则可得到示值重复性测量引入的标准不确定度
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自由度:
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(2)标准器引入的标准不确定度分量
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;
标准器引入的标准不确定度是由标准器准确度等级带来的,所使用的标准器准确度等级为0.25级,视其均匀分布,采用B类不确定度进行评定,k=
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,标准器引入的标准不确定度为:
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估值
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,故
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=50。
(3)读数引入的标准不确定度
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;
被检血压计分度值为0.5kPa,规程要求,读数应按分度值的1/5估读,即0.1kPa,其半宽区间0.1kPa,视其均匀分布,可按B类不确定度进行评定,k=
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,示值估读引入的标准不确定度为:
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估值
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,故
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=50。
(4)检定时温度改变导致水银密度发生变化引入的标准不确定度
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检定规程规定检定温度为(20±10)℃,该温度对标准器的影响已包含在标准器引入的不确度分量内,此处不做分析,只考虑温度对被测血压计的影响。通过查阅资料得出,温度影响为
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,其中
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=0.004kPa/℃,为温度影响系数;
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为测量上限。视其均匀分布, 采用B类不确定度进行评定,k=
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, 则24kPa点温度变化产生的不确定度估算为
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估值
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,故
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。
检定规程规定,血压计首检气密性允许值1分钟内压力下降不超过0.5kPa,人的反应时间为0.2到0.3秒,在极短的时间内,压力下降值不到0.0025kPa,不到最小刻度的1/200,此微小的差别以致于肉眼无法观测,所以,可以忽略气密性对血压计不确定度的影响。
4合成标准不确定度及扩展不确定评定
对数学模型求偏导数,得出灵敏系数
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(1)标准不确定度汇总表
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(2)合成标准不确定度
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的评定
由于各项不确定度分量彼此独立,互不相关,所以合成不确定度
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取有效自由度
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=150,对最终结果不会有太大影响。
(3)扩展不确定度的评定
置信概率取95%,有效自由度80,查t分布表得
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,则扩展不确定度为:
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5测量不确定度报告
用本装置测量工作用台式血压计24 kPa点压力示值测量结果的扩展不确定度为
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=150
参考文献
[1]中国计量出版社《实用测量不确定度评定及案例》.
[2]JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》.
[3]JJG270-2008《血压计和血压表检定规程》.
作者简介
程瑶;国家一级注册计量师;工程师。