克里斯•伯吉斯一个和约翰·p·哈蒙德b
一个伯吉斯分析咨询有限,“玫瑰雷”,更加,Startforth,巴纳德城堡,有限公司达勒姆DL12 9 ab,英国
bStarna科学有限公司52-54福勒,Hainault商业公园,Hainault,埃塞克斯,IG6 3 ut,英国
“适用性”的性能规范紫外线(UV)光谱仪用于监管环境,应用记录控制,如药典或国际认可的控制标准,包括需要指定吸光度准确度和精密度要求。这似乎是一个相对简单的任务,但有多种方式指定验收标准,因此决策规则。百分比限制,这些包括绝对值范围值,精度标准和相对标准偏差。
措辞指定这些性能需求应该科学地声音,清晰和明确的。然而,不幸的是,鉴于全球的国际标准,这并不总是很容易实现的。
让我们考虑一个越容易的准确性。这通常是由比较复制参考资料(CRM)认证的测量。一个典型的声明的需求可能是:
吸光度准确度可以确定六个复制测量吸光度平均值的CRM。的意思是必须的吸光度准确度±0.005认证的价值(吸光度值低于1.0一)或±0.005乘以1.0以上(吸光度值),个人价值的范围不得超过±0.010认证的价值(吸光度值低于1.0一)或±0.010乘以1.0以上(吸光度值一个)。
精确地,我们有两个选择;一个基于标准差,另一范围。典型的声明可能是:
吸光度精度可以确定六个标准差的复制测量。这个标准偏差不得超过0.5%或0.5乘以一个百分比为吸光度值高于1.0一个。
或
吸光度精度可以由一系列偏离均值的六个复制测量。这个范围不得超过±0.005吸光度单位(吸光度值低于1.0一)或±0.005乘以1.0以上(吸光度值一个)。
因此,我们可以想象一个规范与四种可能的验收标准吸光度准确度和精密度决策规则(表1)。
表1。决策规则的类型。
决策规则数量 |
标准 |
验收范围 |
# 1 |
平均吸光度 |
±0.005认证的标准 |
# 2 |
SD的吸光度 |
不大于0.5% |
# 3 |
一系列单独的吸光度 |
±0.010 |
# 4 |
个人偏离平均吸光度的观察值的范围 |
±0.010 |
那么,这些标准的选择产生影响的决定关于乐器的“适用性”?答案是视情况而定!
假设我们有一个认证的参考标准与认证在指定的波长的吸光度值1.000,我们六个测量四种不同的乐器。结果如表2所示。
- 仪器1是足够准确和精确的四个标准,明确“适用”。
- 仪器2满足三四个标准但失败(决策规则3)范围。
- 仪器3满足三四个标准但失败意味着(决策规则1)。
- 仪器4失败所有四个标准是明确不“适用”。
表2。从六个测量结果CRM的四种不同的乐器。
观察到的吸光度 |
||||
# |
仪器1 |
仪器2 |
仪器3 |
仪器4 |
1 |
1.005 |
1.010 |
1.008 |
1.007 |
2 |
0.995 |
0.999 |
0.999 |
0.989 |
3 |
0.997 |
1.002 |
1.008 |
0.992 |
4 |
1.003 |
1.008 |
1.007 |
0.999 |
5 |
1.001 |
1.006 |
1.007 |
0.988 |
6 |
0.999 |
1.004 |
1.004 |
0.986 |
的意思是 |
1.000 |
1.005 |
1.006 |
0.994 |
SD |
0.37% |
0.40% |
0.35% |
0.80% |
范围 |
0.010 |
0.011 |
0.009 |
0.021 |
偏离平均吸光度 |
||||
# |
仪器1 |
仪器2 |
仪器3 |
仪器4 |
1 |
-0.005 |
-0.005 |
-0.003 |
-0.014 |
2 |
0.005 |
0.006 |
0.006 |
0.004 |
3 |
0.003 |
0.003 |
-0.003 |
0.001 |
4 |
-0.003 |
-0.003 |
-0.002 |
-0.005 |
5 |
-0.001 |
-0.001 |
-0.002 |
0.005 |
6 |
0.001 |
0.001 |
0.001 |
0.007 |
从实用的角度,必须做出一个选择,选择决策规则2或决策规则3。看着仪器2,标准差是远低于0.50%,但范围外的验收标准。范围的仪器1的情况与此相反,只有0.001低接受上限。
同时更容易依赖一个数据范围,标准差决策规则是更为宽容,尽管它需要计算。如果仪器2的值是1.010,0.996,1.004,1.008,1.006,1.004,0.014,标准差仍只有0.48%。
显然在上面的例子中,虽然有一个讨论决策规则的选择,然而,验收标准明确允许“适用”决定,因此这些验收标准,虽然他们可能被描述为具有挑战性,做履行他们的角色,即他们建立有效的控制系统。
这一组简单的测量分析显示不同的决策规则可以应用,即使在这个简单的场景。
如果一个人现在认为吸光度数据作为一组测量结果准确性从CRM,使用这些数据的意图“控制”的证据资格的仪器系统,分析需要在另一个层面上的复杂性对ISO-based决策规则(年代)。1
这些规则提供处方的接受或拒绝产品测量结果的基础上,其不确定性和规范限制或限制,考虑到计量的不确定性。这包括一个可接受的水平的概率做出错误的决定。2
基于这些决策规则,“验收区”和“拒绝区”决心,这样,如果测量结果在于接受区系统兼容的声明,如果拒绝区内是不一致的声明。
图1所示。评估符合上限(CRM认证值+光谱仪测量精度)。2
图1显示了典型的场景出现时从CRM是用来评估测量结果符合规格上限,如上定义。垂直线显示扩展不确定度±U在每个结果和相关的推断概率密度函数曲线表明被测变量的值(测量值的CRM下的分光光度计测试),显示有一个更大的被测变量的值的概率,躺在中心的扩展不确定度区间比附近的结束。
情况下我)和(四)相当清楚;测量结果及其不确定性提供良好的证据表明被测变量的值远高于或低于限制,分别。在(2)的情况下,是一个被测变量的值的概率高于限制,但限制仍在扩展不确定度区间内。同样,(iii),相交极限分布,概率增加被测变量的值是在规范的限制。
在以前的一篇文章中,3作者讨论了“你的光谱仪校准”和描述上述决策规则的使用和适用性的基础上,扩展不确定度预算的简单线性加法CRM准确规范的光谱仪“测试”。
现在考虑以下声明准确性,分析,使用这个公认决策规则。
吸光度范围包括0.2到0.8,光度准确度不得超过不同±0.5%的样品吸光度由标准化实验室已经建立。4
同时使用“0.5%”可能乍一看似乎“类似”上面讨论准确的例子,然而,当他们仔细观察揭示了以下。
说0.2 - -0.8的范围内,如果你计算0.5%的公差生产结果表3所示。
表3。计算绝对吸光度(A)的限制。
测量吸光度(A) |
0.5%的公差(A) |
0.2000 |
0.0010 |
0.3000 |
0.0015 |
0.4000 |
0.0020 |
0.5000 |
0.0025 |
0.6000 |
0.0030 |
0.7000 |
0.0035 |
0.8000 |
0.0040 |
鉴于上述要求,吸光度来说,让我们考虑各种场景,和相关的可能的决策规则。
场景# 1
标准:在绝对吸光度值以上声明现在变成:
吸光度范围包括0.2到0.8,光度准确度的参考资料建立了一个标准化的实验室应证明在这个范围内的公差值±0.001在0.2一个水平,±0.004在0.8一个。
有光度准确度材料认证扩展不确定度预算,例如NIST主要标准参考资料(srm)和次要有ISO / IEC 17025认证组织的躺在这个范围内。但是,各自的预算为0.0023和0.0027,即使这些高质量的crm不能满足区间的低端需求低于这些值。
场景# 2
吸光度范围包括0.2到0.8,光度准确度不得超过不同±0.5%的样品吸光度由标准化实验室已经建立。
系统标准:这句话与“测试”,而不是具体指的是限制相关的参考资料。
现在所需的水平无法实现,正如我们已经提到的,利用不确定性与CRM相关预算,或规范的优质实验室UV / vis光谱仪即使个别考虑。应用决策规则,他们还必须结合以线性的方式显然有问题。
例如:
双光束,双单色仪的典型规范±0.0015一个。
通常一个单色仪仪器的规范±0.003到0.005一个。
NIST的“最佳测量”功能在上面的范围是由SRM 930 e的认证,±0.0023一个。5
0.0038添加这些值我们一起得到“最好的”,和通常0.0053至0.0073。
上面很明显,在这两个场景中,遵守与决策规则规定要求无法实现,那么问题必须:
“…什么决策规则将被应用,鉴于上述讨论,如何估计精度的0.001±0.2实现?”
此外,你将使用哪个紫外光谱仪时为了达到这种测量性能的要求比国家实验室的最佳测量能力?
引用
- ISO 14253 - 1:1998几何产品规范(GPS)检查工件的测量和测量Equipment-Part 1:证明或不符合规格一致的决策规则。ISO、日内瓦(1998)。https://www.iso.org/standard/23021.html
- 单反埃里森和a·威廉姆斯(Eds),EURACHEM / CITAC指南“合规评估使用的不确定性信息”,1圣经济日报。Eurachem,都灵(2007)。https://www.eurachem.org/index.php/publications/guides/uncertcompliance
- c·伯吉斯和J.P.哈蒙德,“合规”是你的光谱仪,Spectrosc。bdapp官方下载安卓版欧洲28 (2),16 - 17 (2016)。https://www.半岛综合体育官方APP下bdapp官方下载安卓版载德甲spectroscopyeurope.com/quality/your-spectrometer-calibration
- 标准试验方法对萘在航空涡轮燃料的碳氢化合物紫外分光光度法。D 1840 - 07年,ASTM国际(2014)。https://www.astm.org/Standards/D1840.htm
- 认证的SRM 930 e、中性密度玻璃过滤器。国家标准与技术研究院(NIST),美国。https://www-s.nist.gov/srmors/certificates/archives/930e.pdf
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