台式水银血压计示值误差测量结果的不确定度分析及评定

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[摘 要]文章分析了校准台式水银血压计的误差来源及由此产生的示值误差的不确定度及分量，并经合成，查t分布表算出血压计的扩展不确定度。

[关键词]示值误差 不确定度 评定 自由度

中图分类号：P123.2+2 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）30-0093-01

一、测量的依据和方法

1、测量依据：JJG270-2008《血压计和血压表》检定规程；

2、被测对象：（0～40）kPa台式水银血压计，分度值为0.5kPa；

3、环境条件：环境温度为（20±10）℃，相对湿度≤85%；

4、测量标准：（0～40）kPa智能压力校验仪，0.05级；

5、测量过程：用医用胶管和三通把被检血压计与压力标准器相连通，使血压计与标准器的压力值升至32kPa之上，待系统达到平衡时，从血压计与压力标准器上分别读取对应的示值，通过计算得到示值误差。

二、数学模型：=P-P0

式中， ---血压计的示值误差，kPa；P---各检定点血压计的示值，kPa；P0---各检定点压力标准器的示值，kPa。

灵敏度系数：c1==1； c2==-1

三、不确定度分量的评定

1、输入量P的标准不确定度分量u（p）的评定。

（1）被测血压计重复性引入的不确定度分量

对一台血压计选择32kPa压力值处，做10次等精度重复测量，得到测量列（单位：kPa）：32.2、32.2、32.1、32.1、32.1、32.1、32.2、32.1、32.1、32.2，其平均值为=32.14kPa

单次测量结果标准差：u1==0.05164 kPa，自由度=n-1=9

（2）估读引入的不确定度分量

估读数为被检血压计分度值的，该误差服从均匀分布，包含因子k=，则u2==0.029 kPa

估计可靠性为10%，故=×（10%）-2=50

（3）数据修约引入的不确定度分量

检定结果被修约至0.1 kPa，均匀分布，包含因子k=，则

u3==0.029 kPa，其估算可靠，故=∞

（4）气密性引入的不确定度分量

血压计在1min内压力下降值首次检定不应超过0.5 kPa，按照均匀分布，包含因子k=，则u4==0.14 kPa，估计可靠性为10%，故=×（10%）-2=50

（5）温度影响引入的不确定度分量

检定血压计的环境温度为（20±10）℃，智能压力校验仪能对环境温度自动补偿，此处不做分析，只考虑温度对被测血压计的影响，温度影响为±kpt，其中kp=0.004 kPa/℃为温度影响系数.均匀分布，包含因子k=，则u5==0.023 kPa，估计可靠性为10%，故=×（10%）-2=50

2、输入量p的标准不确定度分量u（p）的评定

u（p）==

=0.1564 kPa

===70

3、输入量p0的标准不确定度分量u（p0）的评定

选用0.05级智能压力校准仪作为压力标准器，可依据检定证书给出的压力值最大允许误差来评定。该标准器示值最大允许误差为±0.05%×40=±0.02kPa，均匀分布，包含因子k=，则

u（p0）==0.012 kPa，其估算可靠，故

四、合成标准不确定度及扩展不确定度评定

1、标准不确定度汇总表（见表1）

2、合成标准不确定度为uc

因p1、p0彼此独立不相关，所以合成不确定为

uc=kPa

有效自由度

按此有效自由度查t分布表得k95=t95（71）=2.01

3、扩展不确定度的评定

U95=2.01×0.1568=0.32 kPa，k=2.01

五、结论

通过对台式水银血压计示值误差的测量不确定度的分析和计算，可以看出血压计的气密性指标是测量不确定度的主要来源，随机因素的影响不大。血压计气密性的要求是：橡皮球上的气阀旋钮旋紧时不漏气，旋松时不会脱落，回气阀应有止气作用，否则气密性不合格。在校准台式水银血压计时，应尽量减小气密性对测量不确定度的影响。导致血压计气密性不合格的主要原因是气囊和胶管老化，胶球尾的单向阀或排气阀门漏气。处理方法是：如果胶管的头部老化，可以把老化的部分剪掉，重新和储汞瓶、胶管连接上；若为气囊老化，应予以更换；若为橡胶球单元漏气，应检查球尾的单向阀或排气阀门是否存在漏气现象，否则也应更换；若是橡胶球气门漏气，可将橡胶球从排气阀处拆开：螺丝扣旋紧式的，拧开后就可以看到一小段类似自行车轮胎气门芯的橡胶管，橡胶管两侧各有一裂隙；拔除式的，摘掉皮球后，可从排气阀门中取出一段两侧各有一裂隙的气门芯，如果裂隙中有毛絮堵塞，则清理裂隙中的赃物，由此引起的血压计漏气问题就可以被排除。