JJF(浙) 1149-2018 生物实验用干式恒温器校准规范

生物实验用干式恒温器校准规范浙江省质量技术监督局发布生物实验用干式恒温器校准规范CalibrationspecificationforDryBathIncubatorforbiol本规范委托杭州市质量技术监督检测院负责解释本规范主要起草人：章青(杭州市质量技术监督检测院)参加起草人：孔叶军(宁波市计量测试研究院)任文宇(杭州博日科技有限公司)JJF(浙)1149—2018I引言 Ⅱ 4概述 5计量特性 6校准条件 6.1环境条件 6.2测量标准及其他设备 7校准项目和校准方法 7.1校准项目 7.2校准方法 7.3数据处理 8校准结果表达 附录A校准原始记录参考格式 附录B校准证书内页参考格式 附录E温度均匀度校准结果的不确定度评定示例 定度的评定按照JJF1059.1-2012《测量不确定度评定与表示》进行。本规范为首次发布。1生物实验用干式恒温器校准规范本规范适用于测量范围为(-10～+150)℃的生物实验用干式恒温器(以下简称恒温器)的校准。2引用文件JJF1030-2010恒温槽技术性能测试规范JJF1257-2010干体式温度校准器校准方法JJF1527-2015聚合酶链反应分析仪校准规范凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本规范；凡是不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本规范。3.1温度偏差temperaturedeviation恒温器显示温度与实际温度之差。3.2温度波动度temperaturevolatility稳定状态下，恒温器中心孔温度随时间的变化量。3.3温度均匀度temperatureuniformity稳定状态下，恒温器不同测量孔之间的最大温度差。恒温器由加热/加热制冷模块、温度控制装置、散热器以及金属测量孔等组成，加热/加热制冷模块提供热量和/或冷量，由温度控制装置自动控制温度，通过高纯度金属材料快速传热，使各测量孔内的温度达到设定值，并均匀、稳定。2它主要用于分子生物学实验(如酶切、蛋白质变性、核酸扩增检测预反应等)以及其它实验样本保存、血清快速析出、凝固等。恒温器一般分为加热型和加热制冷型两种，其测量孔及传热部分的结构示意图如图1所示。试管试管模块加热器(a)加热型图1恒温器测量孔及传热部分结构示意图5计量特性恒温器的计量特性包括温度偏差、温度波动度和温度均匀度，各计量特性的技术要求见表1。3表1恒温器的计量性能技术要求温度偏差温度波动度温度均匀度注：以上所有技术指标不适用于合格性判断，仅提供参考。6校准条件6.1环境条件环境温度为(15～35)℃,湿度应≤85%RH,同时应满足测量标准和恒温器正常工作的要求。6.2测量标准及其他设备校准时，可选用表2所示的由温度传感器和多点温度测量仪组成的温度测量表2温度测量标准序号设备名称技术要求数量备注1铂热电阻或热敏电阻温度传感器AA级5支也可以使用满足要求的其他设备2多点温度测量仪分辨力优于0.01℃准确度等级不低于0.02级1台温度传感器推荐使用铂热电阻或负温度系数热敏电阻，其包括外部封装在内的感温部分长度应小于恒温器测量孔深的二分之一。47校准项目和校准方法恒温器的校准项目为温度偏差、温度波动度和温度均匀度。7.2校准方法校准温度点一般选择在温度范围内的上限、下限及中间点，也可根据客户要求选择实际常用的温度点。7.2.2测量孔的选择恒温器的恒温模块一般为正方体、长方体及圆柱体。通常选取恒温器平面距离相隔最远的四个孔及中间孔来进行测量，按图2所示A、B、C、D、O的位置放置温度传感器，温度传感器应紧贴在测量孔底部，并在温度传感器上部填充保温材料，以使其与外部环境绝热。0图2温度传感器放置示意图一般在恒温器非振荡工作条件下进行校准。按7.2.2布置温度传感器，将恒温器温度设定在校准温度点上，开启恒温器使其工作。当恒温器温度达到设定值并充分稳定后，在20min内每隔2min分别测量并记录恒温器温度显示值和各测量孔的温度值一次，共计10次。7.3数据处理JJF(浙)1149—20185恒温器的温度偏差按公式(1)计算：△ta——被校恒温器温度偏差，℃;t——被校恒温器显示温度的平均值，℃;t——被校恒温器中心测量孔10次测量值的平均值，℃;△。——被校恒温器中心测量孔温度测量标准的修正值，℃。7.3.2温度波动度恒温器的温度波动度按公式(2)计算△tv——被校恒温器温度波动度，℃/20min;Tomax——被校恒温器中心测量孔10次测量值中的实际最大值，℃;被校恒温器中心测量孔10次测量值中的实际最小值，℃。7.3.3温度均匀度恒温器的温度均匀度按公式(3)计算△tu——被校恒温器温度均匀度，℃;6次测量时，测得的被校恒温器各测量孔中的实际最大值，℃;次测量时，测得的被校恒温器各测量孔中的实际最小值，℃。8校准结果表达恒温器校准后，应出具校准证书。校准结果应在校准证书上反映。证书上的信息应满足以下要求。b)实验室名称和地址；c)证书或报告的唯一性标识(如编号),每页及总页数的标识；d)送校单位的名称和地址；e)被校对象的描述和明确标识；f)进行校准的日期，如果与校准结果的有效性和应用有关时，应说明被校对象的接收日期；g)对校准所依据的技术规范的标识，包括名称及代号；h)本次校准所用测量标准的溯源性及有效性说明；i)校准环境的描述；j)温度偏差、温度波动度、温度均匀度的校准结果及其扩展不确定度；k)校准证书或校准报告签发人的签名或等效标识。9复校时间间隔复校时间间隔由用户根据实际使用情况自行确定。7附录A委托单位/地址：证书编号：仪器名称：制造厂商：依据技术文件：环境温度：℃相对湿度：%校准地点：A.1校准用仪器设备名称型号规格设备编号测量范围准确度等级/最大允许误差/不确定度证书编号有效期A.2校准结果：设定点温度：单位：℃次数恒温器示值测得温度值第i次A0CD最大值最小值123456789修正值平均值最大值最小值温度偏差：℃温度波动度：℃/20min温度均匀度：℃温度波动度校准结果的扩展不确定度：校准员核验员校准时间8附录B校准温度温度偏差温度波动度温度均匀度测得值扩展不确定度U测得值扩展不确定度U测得值扩展不确定度U以下空白JJF(浙)1149—20189附录CC.1测量方法温度传感器插入恒温器中心测量孔，设定校准点温度，待恒温器的温度达到设定点温度并充分稳定后，分别测量并记录恒温器的显示值和实测值，每隔2min记录一次，测量10次。分别取平均值作为显示值和实测值的结果。C.2测量模型t——被校恒温器显示温度平均值，℃;t。——被校恒温器中心测量孔10次测量的平均值，℃;△。——被校恒温器中心测量孔温度测量标准的修正值，℃。C.3灵敏系数与方差灵敏系数为：ta、t、△。互不相关，根据不确定度传播率，其方差为：u²=c²u²(ta)+c₂²u²(t。)+c²u²(△,)C.4标准不确定度评定C.4.1被校恒温器示值分辨力引入的不确定度u(t)被校恒温器示值分辨力为0.1℃,其不确定度区间半宽为0.05℃,按均匀分布计算，则u,(a)=0.05/√3≈0.029℃。C.4.2被校恒温器示值重复性引入的标准不确定度u₂(ta)以校准70.0℃为例，待恒温器稳定后，重复测量恒温器的示值10次，测量数据如下：i(测量次数)123456789计算得到实验标准差为s₂(t)=0.049℃,实际测量中取10次测量的平均值，C.4.3温度测量标准分辨力引入的标准不确定度u(t。)温度测量标准的分辨力为0.01℃,其不确定度区间半宽为0.005℃,按均匀分布计算，则u(t)=0.005/√3≈0.003℃。C.4.4温度测量标准示值重复性引入的标准不确定度u₂(t。)以校准70.0℃为例，将校准用温度传感器放入中心测量孔中，待恒温器稳定后，重复测量该测量孔温度10次，测量数据如下：i(测量次数)123456789计算得实验标准差为s₂(t。)=0.058℃,实际测量中取10次测量的平均值，C.4.5由温度测量标准修正值引入的标准不确定度u(△,)度为U=0.10℃,包含因子k=2,则u(△,)=0.05℃。不确定度来源符号u(x;)/℃被校恒温器分辨力引入的标准不确定度被校恒温器示值重复性引入的标准不确定度温度测量标准分辨力引入的标准不确定度温度测量标准示值重复性引入的标准不确定度温度测量标准修正值引入的标准不确定度u(△。)u=√u²()+u²()+u²()+u²()+u²(A,)=0.063℃取包含因子k=2,则U=ku=0.13温度波动度校准结果的不确定度评定示例D.1测量模型△t,=(Tomx-Tomi)/2=△Toma/2D.1)△t——被校恒温器温度波动度，℃/20min;Tomax——被校恒温器中心测量孔10次测量值中的实际最大值，℃;被校恒温器中心测量孔10次测量值中的实际最小值，℃;D.2灵敏系数与方差D.3标准不确定度评定入的标准不确定度。D.3.1由温度测量标准测量重复性引入的标准不确定度u(△Tomax)以校准70.0℃为例，将温度传感器放入中心孔中做10次重复测量，其每次的最大差值如下表示：i(次数)123456789计算得实验标准差s₁(△Tomax)=0.084℃,则u(△Tmx)=s₁(△Tomax)=0.084℃。D.3.2温度测量标准分辨力引入的标准不确定度u₂(△Tomax)温度测量标准分辨力为0.01℃,则不确定度区间半宽为0.005℃,按均匀分因以上两个分量彼此独立，互不相关，则由△Tomax引入的标准不确定度u(ATom)=√u²(AT)+u₂(ATom)=0.085℃。D.4合成标准不确定度D.4.1主要标准不确定度汇总表不确定度来源符号u(x;)/℃温度测量标准测量重复性引入的标准不确定度0.084温度测量标准分辨力引入的标准不确定度0.003D.4.2合成标准不确定度计算合成标准不确定度为：D.4.3扩展不确定度计算取包含因子k=2,则U=ku.=0.10℃。温度均匀度校准结果的不确定度评定示例E.1测量模型被校恒温器温度均匀度，℃;Timax——第i次测量时，测得的被校恒温器各测量孔中的实际最大值，℃;i次测量时，测得的被校恒温器各测量孔中的实际最小值，℃;E.2方差由于公式E.1中，各输入量△Tmax、△T2max、.....、△T10max之间存在相关性，对其求全导数，得：则其方差为：E.3标准不确定度评定u(△Timax)的来源为其测量值的重复性、温度测量标准分辨力以及温度测量标准稳定性引入的标准不确定度。E.3.1由温度测量标准测量重复性引入的标准不确定度u₁(△Timax)以校准70.0℃为例，将温度传感器放入测量孔中，从温度测量标准上读取5个测量孔温度的最大差值，重复10次，得到测量列如下表所示：i(次数)123456789△Timax/℃0.580.630.810.750.610.660.640.550.730.86计算得实验标准差s₁(△Timax)=0.102℃,则u(△Tmx)=s₁(△Tmx)=0.102℃。E.3.2温度测量标准分辨力引入的标准不确定度u₂(△Timax)温度测量标准分辨力为0.01℃,则不确定度区间半宽为0.005℃,按均匀分E.3.3由温度测量标准稳定性