1概述

1.1檢定依據(jù)

《多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀》(JJG2263一2029)檢定規(guī)程。

1.2環(huán)境條件

實(shí)驗(yàn)室溫度為(20±3)℃,相對(duì)濕度不大于70%,無振動(dòng)和電磁干擾。

1.3檢定標(biāo)準(zhǔn)器具

名稱:生命體征模擬儀:型號(hào):Prosim8p:廠家:FLUKE:編號(hào):3225022。

該器具的最大允許誤差如表2所示。

1.4被檢對(duì)象

名稱:多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀:型號(hào):eMP10:廠家:深圳邁瑞:編號(hào):AC7-03004706。

1.5檢定方法

按規(guī)程要求,具體檢定方法如下:

(1)生命體征模擬儀與監(jiān)護(hù)儀連接,在監(jiān)護(hù)儀的Ⅱ?qū)?lián)上進(jìn)行心電電壓示值誤差檢定,監(jiān)護(hù)儀增益為10mm/mV,標(biāo)準(zhǔn)器輸出電壓為1.0mV、頻率為2.0Hz的

方波信號(hào)到監(jiān)護(hù)儀。

(2)用醫(yī)用膠管和三通把被檢監(jiān)護(hù)儀、袖帶(袖帶扎在一個(gè)金屬圓柱體上)、生命體征模擬儀連接起來組成檢定系統(tǒng),檢定時(shí)將監(jiān)護(hù)儀調(diào)節(jié)至靜態(tài)壓力測(cè)試模式,由生命體征模擬儀輸出標(biāo)準(zhǔn)壓力值至需要的測(cè)量點(diǎn),讀取監(jiān)護(hù)儀示值與生命體征模擬儀示值,被檢監(jiān)護(hù)儀示值減去生命體征模擬儀示值即為所得的示值誤差[2]。

(3)標(biāo)準(zhǔn)器呼吸率發(fā)生裝置的呼吸率設(shè)置為20次/min,C02標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度為5.0%體積百分比,采用C02標(biāo)準(zhǔn)氣體、呼吸率發(fā)生裝置和被檢多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的C02模塊搭建好檢定系統(tǒng),記錄監(jiān)護(hù)儀讀取的測(cè)量結(jié)果,通過氣壓計(jì)顯示的大氣壓計(jì)算出C02濃度標(biāo)準(zhǔn)值,二者之差為二氧化碳濃度示值誤差。

2心電電壓示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度

2.1建立數(shù)學(xué)模型

式中:6V為電壓測(cè)量誤差(%):Vi為監(jiān)護(hù)儀心電電壓測(cè)量結(jié)果(mV):Vo為生命體征模擬儀輸出心電電壓值(mV)。

由于各輸入量之間不相關(guān),即r(Vi,Vo)=0,則合成不確定度可以表示為:

2.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的計(jì)算

2.2.1輸入量Vi的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Vi)

主要來源:被檢監(jiān)護(hù)儀的電壓測(cè)量重復(fù)性和鋼直尺分辨率引入的不確定度分量。

(1)測(cè)量點(diǎn):被檢監(jiān)護(hù)儀增益為10mm/mV,標(biāo)準(zhǔn)器輸出電壓為1.0mV、頻率為2.0Hz的方波信號(hào)到監(jiān)護(hù)儀,在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次測(cè)量,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定,測(cè)量結(jié)果如表2所示。

根據(jù)公式:

由于單次測(cè)量為報(bào)出結(jié)果,電壓幅度測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度分量為:

(2)鋼直尺的分度值為0.5mm,因此由鋼直尺分辨率引入的不確定度分量為:

由于應(yīng)在u1(Vi)和u2(Vi)中取較大者,因此可以只納入鋼直尺分辨率引入的不確定度:

2.2.2輸入量Vo的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Vo)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)結(jié)果,在該測(cè)量點(diǎn)不確定度Urel=1.2%,億=2,按B類評(píng)定,Vo的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

在1mV測(cè)量點(diǎn),Vo=1mV,10次測(cè)量平均值得Vi=0.977mV,所以靈敏系數(shù)為:

2.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

不確定度分別來源于鋼直尺分辨率u(Vi)和標(biāo)準(zhǔn)器u(Vo),其具體數(shù)值及靈敏系數(shù)如表3所示。

2.4擴(kuò)展不確定度

2.5驗(yàn)證

由于MPEV=10%,Ure1≤MPEV,所以符合要求。

3靜態(tài)壓力示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度

3.1建立數(shù)學(xué)模型

式中:Ap為靜態(tài)壓力示值誤差:p為監(jiān)護(hù)儀靜態(tài)壓力示值:po為無創(chuàng)血壓模擬儀輸出壓力值。

由于各輸入量之間不相關(guān),即r(p,po)=0,則合成不確定度可以表示為:

3.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的計(jì)算

3.2.1輸入量p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)

輸入量p不確定度的來源是監(jiān)護(hù)儀的測(cè)量重復(fù)性及分辨率。

(1)測(cè)量重復(fù)性可通過重復(fù)測(cè)量得到,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。以240mmHg檢定點(diǎn)做詳細(xì)評(píng)定,連續(xù)測(cè)量10次,測(cè)量結(jié)果:241、240、241、241、240、241、241、

241、240、241mmHg。

單次實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差:

實(shí)際情況中,也是以單次測(cè)量值作為測(cè)量結(jié)果,則輸入量p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:

(2)監(jiān)護(hù)儀分辨率不確定度。儀器的最小分辨率刻度為1mmHg,屬均勻分布,采用B類方法進(jìn)行評(píng)定:

因?yàn)楸O(jiān)護(hù)儀分辨率引入的不確定度大于測(cè)量重復(fù)性引入的不確定度,所以輸入量p的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(p)=u2(p)=0.58mmHg。

3.2.2輸入量po的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(po)

輸入量po的不確定度主要來源于標(biāo)準(zhǔn)器不確定度,可根據(jù)證書給出的定值不確定度來評(píng)定,因此采用B類方法進(jìn)行評(píng)定。

標(biāo)準(zhǔn)器校準(zhǔn)結(jié)果靜態(tài)壓力不確定度U=0.10kPa(0.75mmHg),故:

3.3合成不確定度的評(píng)定

不確定度分別來源于監(jiān)護(hù)儀分辨率u(p)和標(biāo)準(zhǔn)器u(po),其具體數(shù)值及靈敏系數(shù)如表4所示。

3.4擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2,則相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:

4呼末二氧化碳濃度示值誤差測(cè)量結(jié)果不確定度

4.1建立數(shù)學(xué)模型

式中:AD為呼末二氧化碳濃度示值誤差:D為呼末二氧化碳濃度測(cè)量結(jié)果:Do為呼末二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)值。

由于各輸入量之間不相關(guān),即r(D,Do)=0,則合成不確定度可以表示為:

4.2標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量的計(jì)算

4.2.1輸入量D的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(D)

輸入量D不確定度的來源是監(jiān)護(hù)儀的測(cè)量重復(fù)性及分辨率。

測(cè)量重復(fù)性可以通過重復(fù)測(cè)量得到,采用A類方法進(jìn)行評(píng)定。按檢定規(guī)程,采用二氧化碳濃度為5.0%體積百分比的標(biāo)準(zhǔn)氣體(對(duì)應(yīng)38mmHg,大氣壓為760mmHg的條件下)進(jìn)行檢定,呼吸率測(cè)量點(diǎn)為20次/min,記錄監(jiān)護(hù)儀顯示的呼末二氧化碳濃度,在重復(fù)性條件下進(jìn)行10次測(cè)量,測(cè)量結(jié)果如表5所示。

測(cè)量平均值為38.19mmHg,利用貝塞爾公式可得單次測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差為:

呼末二氧化碳濃度測(cè)量重復(fù)性引入的相對(duì)不確定度分量為(n=3):

多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀的呼末二氧化碳顯示分辨率為0.1mmHg,其引入的不確定度分量為:

4.2.2輸入量Do的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u(Do)

主要來源:示值最大允許誤差以及氣壓計(jì)的準(zhǔn)確度等級(jí)[5]。

實(shí)驗(yàn)室氣壓計(jì)顯示的大氣壓為769.661mmHg,可以計(jì)算得到呼末二氧化碳濃度標(biāo)準(zhǔn)值為:

根據(jù)規(guī)程中要求,二氧化碳標(biāo)準(zhǔn)氣體濃度最大允許誤差為±2%,按照均勻分布,此不確定度分量為:

規(guī)程中對(duì)氣壓計(jì)準(zhǔn)確度等級(jí)的要求是0.1,由此帶來的不確定度分量為:

因此,

4.3合成不確定度的評(píng)定

不確定度分別來源于監(jiān)護(hù)儀重復(fù)性u(píng)(D)和標(biāo)準(zhǔn)器u(Do),其具體數(shù)值及靈敏系數(shù)如表6所示。

4.4擴(kuò)展不確定度

取包含因子k=2,則相對(duì)擴(kuò)展不確定度為:

5結(jié)語(yǔ)

以上為多參數(shù)監(jiān)護(hù)儀心電電壓示值誤差、靜態(tài)壓力示值誤差、呼末二氧化碳濃度示值誤差的不確定度分析,其不確定度均符合開展檢定項(xiàng)目需求。不確定度的分析,建立數(shù)學(xué)模型是關(guān)鍵,然后再根據(jù)數(shù)學(xué)模型確定測(cè)量不確定度的來源。每一位分析者對(duì)各分量的理解不同,分析過程會(huì)存在差異,因此不確定度的分析沒有標(biāo)準(zhǔn)答案,比如在測(cè)量過程中,對(duì)環(huán)境影響因素的認(rèn)識(shí)不恰如其分或?qū)Νh(huán)境條件的控制不夠完善,對(duì)儀表的讀數(shù)存在人為誤差等,都會(huì)影響到測(cè)量結(jié)果。本文通過認(rèn)真研究分析,為各位一線技術(shù)工作者提供了該項(xiàng)目分析方法的可靠依據(jù)。