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什麼是标準樣品?
1、 引用
    什麼是标準樣品?它在标準化工作中占據什麼樣的地位?這是每一個從事标準化工作的技術人員常常提出的問題。從《中華人民共和國标準化實施條例》第十一條"對需要在全國範圍内統一的下列技術要求,應當制定國家标準(含标準樣品的制作)……"和第十三條"對沒有國家标準而又需要在全國某個行業範圍内統一的技術要求,可以制定行業标準(含标準樣品的制作)……"的規定中可以看出:标準樣品是文字技術标準的一部分,它與文字技術标準密不可分。但是為什麼會密不可分呢?因為标準樣品是标準技術發展到一定階段的産物,在關于标準樣品的第一個ISO導則6《在國際标準中關于标準樣品陳述》及參照采用該導則的國家标準GB/T15000.1《标準樣品工作導則(1) 在技術标準中陳述标準樣品的一般規定》中是這樣規定的:技術标準中規定的各種技術指标以及标準分析試驗方法,凡需要标準樣品相配合才能确保這些技術标準應用效果在不同時間、地點的一緻性時,都應規定研制和使用相應的标準樣品。由此規定可以知道:标準樣品是配合文字技術标準有效實施的,是文字技術标準的一個不可分割的組成部分。下面舉一個例子來證明這個結論:
    衆所周知,任何測量都是一種比較,即将一個已知量與一待測的未知量進行比較,從而獲得該未知量的量值。例如:采用直尺去測量一段布的長度。這其中:直尺是已知量,布是待測的未知量。兩者一比較,就将已知量直尺上對應于那段布的長度的量值賦給了布----這就是布長度的測量結果。但是為了确保在不同的時間、地點測量結果具一緻性,還需要對檢測條件進行規定:
    一是直尺的單位必須相同,不能在美國測量時用英尺、在中國用市尺、在法國用公尺(米),以保證在不同時間、地點具有可比性。這就好比田徑賽場上的100米賽跑,必須在同一條起跑線上。在測量科學中把測量結果的這一屬性稱為測量結果的溯源性。
    二是直尺上的分度值必須相同,不能在美國測量時最小分度值是毫米、在中國是厘米,以保證測量結果的離散性具有可比性。在我國傳統的最大測量誤差理論中,它表的參數是測量誤差:如果直尺的最大示值允許誤差為1mm,測量結果為2000 mm,則表示實際值在1999 mm和2001 mm之間;如果直尺的最大示值允許誤差為5 mm,則同樣測量結果的實際值就在1995 mm和2005 mm之間。目前,在國際上把測量結果的這一屬性稱為測量結果的測量不确定度。
    要注意:任何一個檢測結果所必須具有這兩個屬性。沒有這兩個屬性描述的檢測結果是沒有意義的:第一,沒有溯源性就沒有進行比較的共同基點;第二,沒有離散性描述(定量描述為測量不确定度)就沒有比較的尺度:兩個檢測結果同樣是2000 mm,但一個測量不确定度為1mm,而另一個測量不确定度為1000 mm,前者實際值在1999 mm和20001mm之間而後者實際值在1000 mm和3000 mm之間,這兩個檢測結果當然沒有可比性。而在中國傳統的最大測量誤差理論測量中,為了獲得測量結果的這兩個屬性,一般都通過對檢測設備進行計量檢定:檢定的目的一是将其示值溯源到上一級測量标準(并依此逐級溯源到SI的基本單位或導出單位);二是确保其示值最大允許誤差在規定的範圍内。
    但是随着經濟全球化的迅猛發展和現代檢測技術的複雜化、檢測設備的集成化、數字化、智能化以及對高準确度檢測結果需求的日益增加。采用上述我國傳統的最大測量誤差理論就不能滿足需要了。例如:我們要采用濕化學的方法分析A材料中a元素成分的含量時,采用B溶劑溶解b元素成分與a元素成分進行化學反應,通過對生成C物的測定來确定,再應用化學反應公式來計算出a元素的含量。采用我國傳統的測量理論,可以通過對天平、量筒的計量檢定确認它們示值的溯源性和離散性(即确認A材料的稱量、B溶劑的容量、b元素的稱量、生成物C的稱量溯源性和離散性有效),但是,為了保證在不同時間、地點分析結果的一緻,還必須證明以下幾個環節溯源性和離散性的有效性:
     B溶劑中不存在與a元素進行化學反應的成分;
     B溶劑能完全溶解b元素;
     A材料中不存在與b元素進行化學反應的其它成分;
     沉澱的生成物C中不存在其它不含a元素的沉澱物;
     b元素能與a元素完全、充分反應。
     如果不同的實驗室在不同的時間進行檢測分析時不能确保上述要求得到滿足,實際上就不能保證檢測分析結果的一緻性。怎麼辦?這時候我們可以通過采用标準樣品來達到此目的:
     也就是說,如果存在一種已知a元素含量值為X的A材料(下面将其稱為标準樣料),某個實驗室在采用規定的标準分析方法對含有未知a元素含量的A材料進行分析檢測前,先采用該标準分析方法對上述标準樣料進行分析檢測。由于這種标準樣料與待分析的A材料性質上完全相同(僅僅是a元素成分的含量存在差異),所以前面提出需要證明的5個環節對兩者産生的影響是一緻的。也就是說,當對标準樣料進行檢測分析時,這5個環節對檢測分析結果溯源性和離散性産生的影響和對待測A材料進行檢測分析時産生的影響是相同的。所以這種标準樣料就可以作為采用該标準分析檢測方法獲得的檢測結果溯源性和離散性。這就是标準樣品在标準化工作中的地位:
     它可以用來評定确認标準分析檢測方法(包括國際、國家、行業文字技術标準及某個專業技術領域中公認的分析檢測方法)的有效性(即檢測分析結果的溯源性和離散性)。
     它可以用來校準檢測分析儀器,以确保該檢測分析儀器示值的有效性(即檢測分析結果的溯源性和離散性)。
     它可以用來給材料賦值,以确保該量值的有效性(即檢測分析結果的溯源性和離散性)。
     并可以進一步擴展到用其評定實驗室的技術能力、考核分析操作人員技術水平、開發制訂新的标準檢測分析方法等。由此,1992年版本的ISO導則30《标準樣品常用術語和定義》和參照采用該導則的GB/T15000.2<标準樣品工作導則(2) 标準樣品常用術語和定義>中是這樣定義标準樣品的:
     具有一種或多種足夠均勻的和足夠好确定了特性的材料和物質,它用以對儀器的校準、對檢測(分析)方法的評定和對材料的賦值。(标準樣品可以是純的或混合的氣體、液體或固體,例如校準粘度計用的水、用于研制量熱計專用校準器的蘭寶石和進行化學分析校準用的溶液)。
     有證标準樣品的定義為:
     附有證書的标準樣品,它的一種或多種特性值是按一個特定的程序确定的。這個程序可以确定每個特性值能夠溯源到可以準确地實現表示其特性值測量單位,并且每個被确認的特性值都附有規定置信區間的不确定度限值。
     由定義可以看出:标準樣品是一種與待測樣料相同或相似的、但帶有經過溯源性确認并具有規定測量不确定度标準值的材料。這種标準材料主要用來開發(制訂)各類文字技術标準、檢驗确認有關實驗室使用文字技術标準的能力、檢驗文字技術标準在技術上的有效性等。因此,它是标準化技術發展到一定階段的産物,是确保文字技術标準有效實施的技術依據。每一個從事标準化工作的技術人員對此必須有足夠的認識,并在實際制定和應用相應的文字技術标準時科學合理地采用和研制相應的标準樣品。
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