醫(yī)用制氧機示值誤差測量結(jié)果不確定度評定

【摘 要】 醫(yī)用制氧機在醫(yī)院和家庭中的使用比較廣泛，目前尚無醫(yī)用制氧機的校準(zhǔn)規(guī)范。本文介紹了醫(yī)用制氧機的校準(zhǔn)方法，闡述了醫(yī)用制氧機示值誤差測量結(jié)果不確定度評定過程中的方法和步驟，可為醫(yī)學(xué)計量的同行提供一定的檢測參考，為醫(yī)用制氧機的產(chǎn)品質(zhì)量提供一定的技術(shù)保證，也為醫(yī)患關(guān)系提供更可靠的平臺。

【關(guān)鍵詞】 醫(yī)用制氧機 示值誤差 不確定度評定

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2016.09.004

醫(yī)用制氧機是醫(yī)院常用的醫(yī)療設(shè)備，它是需要氧氣患者的一個可靠的生命保障，因為其價格比較便宜，并且使用量較大，因此，醫(yī)用制氧機在醫(yī)院和家庭中應(yīng)用越來越廣泛。但是，目前暫無醫(yī)用制氧機的校準(zhǔn)規(guī)范，醫(yī)用制氧機的出廠也未進行合適的校準(zhǔn)，醫(yī)用制氧機的質(zhì)量也參差不齊，每一家的醫(yī)用制氧機的技術(shù)指標(biāo)也不盡相同，這給計量行業(yè)帶來了很大的檢測難題，因此有必要在此基礎(chǔ)上制定國家級的校準(zhǔn)規(guī)范，來滿足醫(yī)用制氧機的校準(zhǔn)要求，這對醫(yī)用制氧機的發(fā)展也有一定的幫助。

1 概述

（1）校準(zhǔn)環(huán)境條件：環(huán)境溫度為（10～40）℃；相對濕度為20%～80%，應(yīng)無影響儀器正常工作的磁場或影響檢測精度的干擾氣體。

（2）技術(shù)依據(jù)：YY/T 0298-1998醫(yī)用分子篩制氧設(shè)備通用技術(shù)規(guī)范。

（3）校準(zhǔn)用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：濃度為82%的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，擴展不確定度U=1.5%（k=2）；濃度為93%的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，擴展不確定度U=1.5%（k=2）。

（4）被校對象：英維康IRC5PO2AW醫(yī)用制氧機。

（5）校準(zhǔn)方法：按照儀器使用說明書的要求對儀器進行預(yù)熱，在規(guī)定的流量下分別通入82%和93%的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體，記錄穩(wěn)定示值，每點重復(fù)3次，并計算平均值，根據(jù)公式來計算示值誤差。

（6）制氧機在出廠時應(yīng)該含有說明書及相關(guān)的配套技術(shù)資料，制氧機的控制部分以及測量部分都應(yīng)配套齊全，顯示部分的字符應(yīng)清晰可見，制氧機必須符合國家安全生產(chǎn)有關(guān)規(guī)定，也應(yīng)有必要的安全防護等措施。

2 建立數(shù)學(xué)模型

[ΔT=T-TSTS×100%]

式中：[TS]——82%的標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度的標(biāo)準(zhǔn)值；

[T]——多次測量氣體濃度的實際值；

[ΔT]——醫(yī)用制氧機的濃度示值誤差。

因此，醫(yī)用制氧機的濃度示值誤差[ΔT]的合成不確定度表示為：

[uc2（ΔT）=?f?T2u2（T）+?f?TS2u2（TS）]

[c1=?f?T=1Ts]，[c2=?f?TS=-TTs2≈-1TS]

上面公式的輸入量呈彼此不相關(guān)狀態(tài)，因此，相關(guān)系數(shù)為0，不確定度可表示為：

[uc2（ΔT）=urel2（T）+urel2（TS）]

3 各個不確定度分量的評定

3.1 多次測量的重復(fù)性帶入的不確定度分量的評定

用濃度為82%標(biāo)準(zhǔn)氣體，采用上述校準(zhǔn)方法進行校準(zhǔn)，并連續(xù)測量10次，結(jié)果見表1。

表1 醫(yī)用制氧機的10次測量值

根據(jù)實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差公式計算可得：

[s=i=110（Ti-T）n-1]=0.494

實際測量中根據(jù)規(guī)程的規(guī)定，在此處的濃度值重復(fù)測量3次，取3次測量的平均值作為測量結(jié)果，則：

[u（T）=1T×S3×100%=0.57%]

3.2 82%的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體引入的不確定度分量

82%的氮中氧標(biāo)準(zhǔn)氣體帶來的不確定度根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)證書可以得到：

[urel（TS）=US2×100%=1.52×100%=0.75%]

3.3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表

醫(yī)用制氧機的各個標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總見表2。

表2 醫(yī)用制氧機的各個標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量匯總表

4 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

醫(yī)用制氧機的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

[uc（ΔT）=urel2（T）+urel2（TS）=（0.18%）2+（0.75%）2]=0.76%

5 擴展不確定度

按照95%的概率計算，此時的包含因子[k]=2，則：

[U=k×uc（ΔT）]=2×0.76%=1.6%

6 不確定度報告

醫(yī)用制氧機在濃度平均值為81.7%處的示值誤差測量結(jié)果不確定度為：[U]=1.6%，k=2。

作者簡介

黎虹，碩士，副教授，主要從事大學(xué)數(shù)學(xué)的教學(xué)和科研工作。

李光，碩士，高級工程師，主要從事計量器具的檢定、校準(zhǔn)及相關(guān)的科研工作。