淺析如何規范環境監測站儀器設備期間核查的方法

李愛萍

（鯉城區環境監測站，福建 泉州 362000）

0 引言

儀器設備管理在實驗室質量體系運行管理中占據重要位置。在環境監測全過程中，對檢測結果的準確性或穩定性有影響的儀器設備，必須進行量值溯源，包括檢定、校準及兩次檢定或校準之間的儀器設備期間核查，以上是有效的質量控制方式和手段。儀器期間核查有助于判斷在兩次檢定或校準期間儀器設備運行狀態是否穩定，檢定和校準的精準度是否保持，儀器設備是否滿足檢驗檢測的要求，因此，儀器期間核查對提高監測數據的可靠性，對檢驗檢測機構的工作有相當重要的意義。

1 儀器設備期間核查概述

1.1 期間核查的定義

《通用計量術語及定義》（JJF 1001—2011）對期間核查的定義是“根據規定程序，為了確定計量標準、標準物質或其他測量儀器是否保持其原有狀態而進行的操作。”而“期間”指的是在兩次檢定或校準之間的時間，即一個檢定周期或校準周期內進行。本文主要結合環境監測工作的特點，對生態環境監測站如何規范儀器設備期間核查的工作進行探討[1]。

1.2 儀器設備期間核查的對象

《檢驗檢測機構資質認定能力評價檢驗檢測機構通用要求》（RBT 214—2017）中提到：“當需要利用期間核查以保持設備的可信度時，應建立和保持相關的程序”[2]。因此，并非所有儀器設備都需要做期間核查，而應考慮必要性，并結合監測站的實際情況合理確定。通常有以下幾種設備需要進行期間核查。

（1）對測量結果質量有重要影響的設備，對準確度要求較高的關鍵設備，如電子天平、原子吸收分光光度計、原子熒光分光光度計、離子色譜儀、氣相色譜儀等。

（2）不夠穩定、易漂移、易老化的設備。

（3）使用頻繁的設備，如紫外可見光分光光度計。

（4）經常攜帶到外場的設備，如大氣采樣器、便攜式儀器設備、噪聲統計分析儀等。

（5）新購置的不熟悉測量性能的設備。

2 儀器設備期間核查與檢定和校準的區別

儀器設備的檢定、校準及期間核查都是為了確保儀器設備正常工作而進行的活動。其中，檢定是查明和確認測量儀器是否符合法定要求的活動，包括檢測、加標記或出具檢定證書；校準是為了確定測量標準的量值和測量儀器示值之間關系的活動。檢定、校準和儀器設備期間核查的區別主要有以下幾點。

2.1 執行的主體

儀器設備的檢定是列入國家強制檢定目錄的活動，且國家有檢定規程的儀器設備應經有資質的機構進行檢定實施，如計量院或有資質的第三方計量檢定單位；未列入國家強制檢定目錄或尚無國家檢定規程的儀器設備可經有資質的機構進行校準或自校準；而儀器設備期間核查是由檢驗檢測機構工作人員按儀器設備期間核查程序進行，無須國家法定機構的授權。

2.2 執行的依據

儀器設備的檢定、校準依據是有效的計量檢定規程或計量技術規范，如國家計量檢定規程、國家計量校準規范及部門、地方計量檢定規程。而儀器設備期間核查的依據是各個檢驗檢測機構根據儀器設備特性指標要求，分類編制的作業指導書，主要包括核查方法、核查內容、結果處理和判斷以及不符合判定要求時的處理程序。

2.3 執行的對象

儀器設備的檢定、校準設備是國家計量法規定需強制檢定的設備及強制檢定以外的設備，而儀器設備期間核查對象由檢驗檢測機構自行確定。

2.4 執行的周期頻率

儀器設備的檢定、校準周期根據計量檢定規程或計量校準規范來確定，而儀器設備期間核查一般在兩次檢定或校準間隔以內，開展不少于一次的核查。

2.5 執行結果的表述

儀器設備的檢定、校準是對需檢定和校準的設備在溫度、濕度等環境條件下的主要技術指標進行檢測，檢測內容包括測量范圍、不確定度或準確度等級或最大允許誤及計量標準的穩定性，并由檢定或校準機構出具檢定證書或校準證書或報告。而儀器設備期間核查一般只對部分功能或技術指標進行核查、記錄并給出核查結論。

3 儀器設備期間核查的方法

期間核查方法的選擇是整個儀器設備核查過程的核心內容，必須對具體的儀器設備進行分析，了解儀器設備的性能特征和分析原理以及可能影響數據準確性和穩定性的因素，方可編寫期間核查方法。需明確的是儀器設備的期間核查不等同于檢定周期內的再次檢定，而是核查儀器設備部分技術指標（穩定性、靈敏度、重復性、標準曲線線性等）是否保持符合儀器本身的檢測要求。儀器設備關鍵測量參數是期間核查的首要核查對象，例如，對紫外分光光度計的紫外光波段必須進行核查。為了使核查具有針對性和有效性，核查點與實際工作的測量點應盡可能接近，例如，環境監測中酸雨的陰離子或陽離子濃度較低，應使用較低濃度值進行核查。核查也遵循方便性原則，例如，電子天平通常配有100 mg 的標準砝碼，可直接用100 mg 的標準砝碼對電子天平進行核查[3]。

3.1 比對法

3.1.1 儀器比對法

檢驗檢測機構往往有兩臺同類型的儀器設備，可以溯源到統一計量標準，且其中一臺儀器設備在檢定或校準后能確定其狀態的可信度時，可利用比對測量結果的一致性，同時對兩臺儀器設備進行期間核查。當實驗室有多臺套同類且具有相同準確度等級的儀器設備時，可采用同上方法，同時實現對多臺套儀器設備的期間核查。應注意采用此方法核查時，除了儀器設備不同外，其他實驗條件應完全保持一致。

3.1.2 方法比對法

當檢驗檢測機構對同一參數使用不同類型儀器設備進行測定，可采用不同的檢測方法對儀器設備進行核查。例如，用離子色譜儀和氟離子計對水中的氟化物進行測定，使用了離子色譜法和電化學儀器法兩種不同類型的方法。

3.2 傳遞測量法

3.2.1 有證標準物質核查法

有證標準物質核查法是檢驗檢測機構通用且有效的核查方法。該方法所用的標準物質包括各種標準樣品、標準儀器、標準氣體。所用的有證標準物質的量值能夠溯源并有效。

3.2.2 采用精度更高的儀器設備核查

當實驗室內具有更高等級精度的儀器設備時，則可簡便通過測量統一樣品的方式，對被核查儀器設備的性能進行檢查。例如，使用十萬分之一精度的電子天平核查萬分之一精度的電子天平。

3.3 自帶標樣核查法

當檢驗檢測機構的儀器設備自帶校準設備，或自動校準系統，可直接開展核查。例如，電子天平自帶一個標準工作砝碼，部分新型大型分析儀器自帶核查系統和核查程序。

3.4 加標回收法

當需要判斷儀器設備準確度時，可使用加標回收法，分為空白加標回收和樣品加標回收。例如，水中硫化物的測定所使用的酸化-吹氣-吸收裝置，可用樣品加標回收實驗來判斷吹氣-吸收效果導致的硫化物測定結果是否準確。

4 儀器設備期間核查實例分析

UV-1800 紫外可見光分光光度在實驗室中使用頻率高，對光波長要求很高，且因單色光帶寬、雜色光強度、信噪比和樣品室等均可能影響儀器的靈敏度和準確度，必須定期進行核查。根據實驗室的現狀選擇了有證標準物質法和儀器比對法，對紫外可見光分光光度計進行期間核查。

4.1 外觀核查

在儀器方面，儀器面板的標識應清晰、完整，數字顯示應清晰完整；儀器銘牌應清晰完整標明各項信息，應有計量器具型式批準標志和編號；儀器外表應光潔平整，緊固件無松動，而且通電后各功能鍵、顯示部分工作正常，預熱30 min 后應能正常工作。在樣品室和吸收池方面，樣品室應無漏光現象；吸收池無裂痕紋，透光面潔凈，無劃痕和斑點。在工作環境方面，工作環境避免高溫高濕，應調節工作環境符合溫濕度的要求；盡量遠離能發出磁場、電場、高頻波的儀器裝置；遠離腐蝕性氣體；避免陽光直射及需要平穩無振動的工作臺。

4.2 核查方法

4.2.1 有證標準物質法

①使用有效期內的有證標準物質進行實驗。

②實驗結果在標準物質證書參考值不確定度范圍內為合格。用相對誤差來表示。

式中：Xi——有證標準物質測量平均值；Xu——有證標準物質參考值。

③計算實驗結果平均標準偏差（RSD），計算公式：

式中：RSD——相對標準偏差，%；Ii——單次測量值；——測量平均值；n——測量次數。

結果判定：平均標準偏差RSD（%）≤5%，如表1所示。

表1 總磷標準樣品實驗結果（一）

4.2.2 儀器比對法

在保證相同的測量條件下，由同一個實驗人員，分別用兩臺分光光度計對同一樣品進行7 次測量，通過計算出兩臺分光光度計的測量結果的算術平均值和不確定度來進行判定。判定公式為：

式中：y1——第一臺分光光度計測量的算術平均值；y2——第二臺分光光度計測量的算術平均值；U1——第一臺分光光度計測量值的擴展不確定度（k=2）；U2——第二臺分光光度計測量值的擴展不確定度（k=2）。

注：擴展不確定度通常用方差S2表示，如表2所示。

表2 總磷標準樣品實驗結果（二）

5 儀器設備期間核查的結果處理

進行儀器設備期間核查后必須對測定數據進行分析和結果判定，當核查結果符合判定要求，則表明該儀器設備運行狀態正常；當核查結果不符合判定要求時，應立即停止使用該儀器設備并執行不符合工作的處理程序，然后查找原因并制定相應解決措施，直至經證實的結果（重新核查或檢定、校準）滿意后方可投入使用[4]。

6 結語

檢驗檢測機構在管理及運行中，對風險的分析和評估是不可回避的問題，應主動應對風險管理，積極發現潛在不符合項，采取預防措施和改進措施。而儀器設備期間核查可以降低因儀器設備不準確性而產生的風險，也有助于實驗室及時發現問題，并有效采取預防措施，從而有利于提高生態環境監測的可靠性[5]。