RB/T 224-2023 国产化检测仪器设备验证评价指南 原子吸收分光光度计 清晰版

中华人民共和国认证认可行业标准

RB/T 224—2023

国产化检测仪器设备验证评价指南

原子吸收分光光度计

Guidance forverification and evaluation ofdomestictestinginstrument—

2024-05-20发布 2024-07-01实施

前言

本文件按照 GB/T 1. 1—2020《标准化工作导则第 1部分 :标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。

请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本文件的发布机构不承担识别专利的责任。

本文件由国家认证认可监督管理委员会提出并归口。

本文件起草单位 : 中国检验检疫科学研究院、重庆海关技术中心、中检科(北京)测试认证有限公司、北京普析通用仪器有限责任公司、上海元析仪器有限公司、北京北分瑞利分析仪器(集团)有限责任公司、常州磐诺仪器有限公司、北京海光仪器有限公司、江西省检验检测认证总院、石家庄海关技术中心、福州海关技术中心、南京财经大学、检科院(北京)科学技术有限公司。

本文件主要起草人 :彭涛、余洋、张凡、汪春 明、王海 玲、余丽 波、陈冬 东、崔维 兵、邢新 刚、赵英 伟、郑舒元、魏洪敏、甄长伟、李玲辉、刘德国、李晓晨、李贤良、郭平、杨方、马育松、吴迪、王一名、董静、耿旭浩、戴丽雪、呼念念、白雅欣、顾传启、雷思佳、杨昭颖、周莹、张苗、郑效梅、孙孟娇、李雨晴。

1 范围

本文件提供了国产化原子吸收分光光度计的验证评价准备、验证评价要素和方法、验证评价结果判定、验证评价报告等内容。

本文件适用于配置有火焰原子化系统和石墨炉原子化系统的原子吸收分光光度计的国产化验证评价。

2 规范性引用文件

下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中 , 注日期的引用文件 ,仅该日期对应的版本适用于本文件 ;不注日期的引用文件 ,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。

GB/T 21187—2007 原子吸收分光光度计

JJF 1574—2016 原子吸收分光光度计型式评价大纲

JJG 694—2009 原子吸收分光光度计

3 术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

核心关键部件 keypartsand components

确保完成既定功能设定且影响主要性能和质量的部件。

国产化仪器设备软件 domestic instrumentsoftware

配套仪器设备运行与数据分析并取得国内计算机软件著作权登记证书的软件。

国产化检测仪器设备 domestic testinginstrument

一定比例(以种类计 ,计入子部件)的核心关键部件(3. 1)研发、设计、生产活动均在国内发生 ,且具有国产化仪器设备软件(3. 2)的检测仪器设备。

注 : 不包括从国外直接进口的检测仪器设备 ,及以来料加工、来样加工、来件装配和补偿贸易之方式生产制造的检测仪器设备。

4 验证评价准备

4. 1 试验条件

验证评价试验条件如下 :

a) 环境温度 :10 ℃ ~ 35 ℃ ;

b) 相对湿度 :不大于 85% ;

c) 供电电源 : 电压 220V±22V,交流供电频率 50 Hz±1 Hz。

4.2 试剂和材料

验证评价的试剂和材料包括 :

a) 燃气 : 乙炔气 ,纯度不小于 99% ;

b) 保护气 :氩气或氮气 ,纯度不小于 99. 99% ;

c) 助燃气 :空气 ,不含有影响仪器正常工作的灰尘、烃类、水分及腐蚀性物质或其他杂质 ;

d) 质量浓度 2. 5 mg/mL氯化钠溶液 ;

e) 0. 5%(体积分数)HNO3 溶液 ;

f) 铜标准溶液 :质量浓度 0. 5 μg/mL~ 5. 0 μg/mL;

g) 镉标准溶液 :质量浓度 0. 5 ng/mL~ 5. 0 ng/mL。

4.3 试验仪器和设备

验证评价的仪器和设备包括 :

a) 特定元素(铜、镉、砷、铯等)的空心阴极灯 ;

b) 紫外区中性滤光片 :228. 8 nm 谱线处透过率 T= 10%(吸光度值= 1) ;

d) 冷却水源 ;

e) 开关阀 ;

f) 空压机或钢瓶空气 ;

g) 调压电源 :0 V~ 250V;

h) 数字多用表 :0 V~ 1 000 V;

i) 500V绝缘电阻表 ;

j) 耐电压测试仪 ;

k) 泄露电流测量仪。

5 验证评价要素和方法

5. 1 总则

验证评价活动宜覆盖国产化、硬件、性能、安全、应用及用户体验 6个要素。

5.2 国产化验证评价

国产化验证评价宜覆盖核心关键部件占比、国产化设备软件等要素。表 1 给出了国产化原子吸收分光光度计核心关键部件清单 ,供验证评价时选择、参考。通过审查相关证明文件 ,按式(1)计算核心关键部件占比 ,并查证国产化设备软件情况。

X … … … … … … … … … … ( 1 )

式中 :

X — 国产化核心关键部件占比 , % ;

a — 确认为国产化核心关键部件的数量 ,单位为个 ;

b — 验证评价对象所有核心关键部件的数量 ,单位为个。

表 1 国产化原子吸收分光光度计核心关键部件清单

5.3 硬件验证评价

5.3. 1 总则

硬件验证评价宜考察外观与标识、气路密闭性、温度环境适应性、电源环境适应性和稳定性等要素。

5.3.2 外观与标识

外观验证评价宜覆盖电镀表面、喷漆表面、外部零件、结构设计等要素 ;标识验证评价宜覆盖仪器外观标识、安全标识等要素。采用目视和手感检查。

5.3.3 气路密闭性

气路密闭性宜考察燃气及助燃气的气路系统的压降 ,宜按 GB/T 21187—2007 中 4. 13. 3 规定的方法进行。

5.3.4 温度环境适应性

温度环境适应性宜考察验证评价对象在低温(10 ℃ ±2 ℃)、高温(35 ℃ ±2 ℃)环境下的测量重复性 ,宜按附录 A 的 A. 1规定的方法进行。

5.3.5 电源环境适应性

电源环境适应性宜考察验证评价对象在电源电压变化(220V±22V)条件下的基线稳定性 ,宜按附录 A 的 A. 2规定的方法进行。

5.3.6 稳定性

稳定性宜考察验证评价对象开机运行 4 h后的测量重复性 ,宜按 JJF 1574—2016中 9. 14规定的方

法进行。

5.4 性能验证评价

5.4. 1 总则

性能验证评价宜考察检出限、特征浓度/特征量、测量重复性、线性误差、分辨率、基线稳定性、边缘波长噪声、背景校正能力、狭缝换档定位误差、表观雾化率等要素。

5.4.2 检出限、特征浓度/特征量

各原子化系统的检出限、特征浓度/特征量的验证评价 ,宜按附录 B 的 B. 1规定的方法进行。

5.4.3 测量重复性

测量重复性的验证评价 ,宜按附录 B 的 B. 2规定的方法进行。

5.4.4 线性误差

线性误差的验证评价 ,宜按附录 B 的 B. 3规定的方法进行。

5.4.5 分辨率(光谱带宽偏差)

分辨率宜考察验 证评 价对 象在 0. 2 nm 光谱 带宽 时铜 324. 7 nm 的谱 线 , 宜按 JJG 694—2009 中

5. 3. 3规定的方法进行。

5.4.6 基线稳定性

基线稳定性的验证评价 ,宜按 JJF 1574—2016中 9. 5 规定的方法进行。

5.4.7 边缘波长噪声(边缘能量)

边缘波长噪声的验证评价 ,宜按 JJF 1574—2016中 9. 6规定的方法进行。

5.4. 8 背景校正能力

背景校正能力宜考察验证评价对象在背景吸收值接近 1 时的背景校正能力 , 宜按 JJG 694—2009中 5. 3. 13规定的方法进行。

5.4.9 狭缝换档定位误差

狭缝换档定位误差宜考察验证评价对象狭缝换档所引起的波长误差 ,宜按 GB/T 21187—2007 中

4. 11规定的方法进行。

5.4. 10 表观雾化率

验证评价对象表观雾化率的验证评价 ,宜按 JJF 1574—2016中 9. 10规定的方法进行。

5.5 安全验证评价

5.5. 1 总则

安全验证评价宜考察电气系统安全和火焰原子化系统安全等要素。

5.5.2 电气系统安全

电气系统安全的验证评价 ,宜按 GB/T 21187—2007中 4. 13. 1规定的方法进行。

5.5.3 火焰原子化系统安全

火焰原子化系统安全的验证评价 ,宜 :

a) 按 GB/T 21187—2007中 4. 13. 2规定方法进行 ;

b) 将微量乙炔注入仪器内部 ,进行乙炔泄漏监测。

5.6 应用验证评价

5.6. 1 总则

应用验证评价宜考察实际应用中的正确度、精密度、台间差等要素。

5.6.2 正确度

宜使用同一验证评价对象 , 由同一操作员按相同方法对代表性验证评价样品进行不少于 7 次重复性测定 ,按式(2)计算偏差或式(3)计算回收率。代表性验证评价样品宜考虑涵盖验证评价对象最佳测量范围的高、中、低浓度水平。

D =x - μ … … … … … … … … … … ( 2 )

P … … … … … … … … … … ( 3 )

D — 偏差 ;

x — 实际测得值 ;

μ — 代表性验证评价样品指定值 ;

P — 回收率 , %。

注 1: 代表性验证评价样品可选择标准物质/标准样品、均匀性和稳定性满足统计学要求且经过参比方法定值的质量控制样品或基质加标样品。

注 2: 不同检测领域选择代表性验证评价样品基质及检测目 标物 不同。如在 环境 检测 领域 ,使用 土壤 中重 金属 有证标准物质/标准样品 ;在食品检测领域 ,可使用均匀性和 稳定 性满 足统 计学 要求 且经 过参 比方 法定 值的 粮食中重金属质量控制样品。

5.6.3 精密度

宜使用同一验证评价对象 , 由同一操作员按相同方法对代表性验证评价样品进行不少于 7 次重复性测定 ,按式(4)计算相对标准偏差。代表性验证评价样品宜考虑涵盖验证评价对象最佳测量范围的高、中、低浓度水平。

RSD — 相对标准偏差 ;

C — 验证评价样品的测量算术平均值 ;

Ci — 验证评价样品第 i次测量值 ;

n — 重复性测量次数。

5.6.4 台间差

宜选择不少于 3 台 (套)的同一型号验证评价对象 ,分别按照 5. 6. 3进行重复性测试 ,按式(5)计算变异系数。

CV — 变异系数 , % ;

CT — 所有测量结果的算术平均值 ;

N — 总测量次数。

5.7 用户体验

用户体验评价宜考察验证评价对象的工业化设计、产品功能、售后服务等要素 ,采用查阅文件和记录、询问工作人员、观察现场等方式 , 随机抽取代表性用户进行用户体验评价 , 并计 算平 均得 分。 表 2给出评分的基本内容 ,在实际评价中 ,宜据此制定有关细则。 当任何要求因仪器研发生产企业或验证评价对象的特点而不适用时 ,可考虑对其进行删减。删减仅限于根据实际验证评价对象特点和服务性质不涉及的要素 ,否则不能声称符合本文件。

表 2 用户体验评价要素评分表

6 验证评价结果判定

6. 1 总则

所有验证评价要素的评价结果均符合指标范围的判定为通过 ,否则判定为不通过。

6.2 国产化验证评价

宜同时满足 :

a) 不低于 80%的核心关键部件研发、设计、生产活动均在国内发生 ;

b) 具有国产化仪器设备软件。

6.3 硬件验证评价

6.3. 1 外观与标识

a) 所有电镀表面无脱皮现象 ;

b) 喷漆表面色泽应均匀 ,无明显的擦伤、露底、裂纹、起泡等现象 ;

c) 外部零件结合处整齐 ,表面无粗糙不平现象 ;

d) 对不允许使用者自行调整的部位 ,采用封闭式结构设计或者留有加盖封印的位置 ;

e) 有仪器名称、生产厂名、规格(型号)、制造日期和出厂编号 ;

f) 文字、符号、标志宜清晰可辨 ;

g) 各调节按钮、按键和开关均能正常工作 ,无松动现象 ;

h) 对安装有特殊要求的原子吸收分光光度计 ,宜有安装说明标志。

6.3.2 气路密闭性

在气路系统处于正常工作压力并密闭条件下 ,在 15min内 ,助燃气系统压力下降宜不大于 0. 01MPa,燃气系统压力下降宜不大于 0. 005 MPa。

6.3.3 温度环境适应性

在低温(10 ℃ ±2 ℃)、高温(35 ℃ ±2 ℃)环境变化条件下 ,持续试验时间为 2 h,宜满足 :仪器正常工作 ,进行测量 ,验证评价对象测量重复性宜符合表 3 范围。

表 3 国产化原子吸收分光光度计检出限、特征浓度/特征量、测量重复性、线性误差

6.3.4 电源环境适应性

在电源电压变化(220V±22V)条件下 ,进行附录 A 的 A. 2 测量 ,基线漂移吸光度在 30 min 内宜不超过 ±0. 003Abs,基线最大瞬时噪声吸光度在 30 min内宜不超过 0. 003Abs。

6.3.5 稳定性

开机运行 4 h后 ,其测量重复性要素宜符合表 3 范围。

6.4 性能验证评价

6.4. 1 检出限、特征浓度/特征量、测量重复性、线性误差

检出限、特征浓度/特征量、测量重复性、线性误差等指标宜符合表 3 范围。

6.4.2 分辨率(光谱带宽偏差)

半宽度宜不超过 0. 2 nm±0. 02 nm。

6.4.3 基线稳定性

基线漂移吸光度在 30 min内宜不 超过 ±0. 003, 基线 最大 瞬时 噪声 吸光 度在 30 min 内宜 不超 过0. 003。

6.4.4 边缘波长噪声(边缘能量)

谱线背景值/谱线峰值宜不超过 2% ,瞬时噪声吸光度宜不超过 0. 015。

6.4.5 背景校正能力

在背景吸收值接近 1 时 ,背景校正能力宜不小于 50倍。

6.4.6 狭缝换档定位误差

狭缝换档所引起的波长误差宜不超过 0. 2 nm。

6.4.7 表观雾化率

火焰原子化系统表观雾化率宜不小于 8%。

6.5 安全验证评价

6.5. 1 电气系统安全

宜满足 :

a) 在正常工作条件下 ,绝缘电阻大于 20 MΩ;

b) 在正常工作条件下 , 能承受 1 500 V 交流有效值连续 1 min 的电压试验 , 不出 现飞 弧和 击穿现象 ;

c) 在正常工作条件下 ,泄漏电流不超过 5 mA。

6.5.2 火焰原子化系统安全

火焰原子化系统具有可靠的气路保护、火焰监控系统 ,在火焰熄灭情况下 , 能自动切断气源并有自

动报警或提示 ,具有乙炔泄漏监测系统 ,在乙炔泄漏时 ,禁止点火。

6.6 应用验证评价

6.6. 1 正确度

选择标准物质/标准样品、均匀性和稳定性满足统计学要求且经过参比方法定值的质量控制样品时 ,测定结果与指定值的偏差宜在证书允许的不确定度范围内 ;选择基质加标样品时 ,加标回收率宜符合表 4 的范围。

表 4 加标回收率范围

6.6.2 精密度

不同浓度或含量的待测物精密度期望值宜符合表 5 的范围。

表 5 不同浓度或含量的待测物精密度期望值

6.6.3 台间差

不同浓度或含量范围的再现性宜符合表 6 的范围。

表 6 不同浓度或含量范围的再现性

6.7 用户体验

用户体验评分宜不低于 80分。

7 验证评价报告

国产化原子吸收分光光度计验证评价可出具验证评价报告 ,报告内容宜包括验证评价对象基本信息、验证评价要素、试验方法、验证评价结果、判定标准、判定结果、验证评价结论等 ,报告格式可参照附录 C 中表 C. 1。

附录 A

(规范性)

适应性验证评价方法

A. 1 温度环境适应性验证评价方法

A. 1. 1 试验条件

本试验环境温度条件分别为 35 ℃ (高温试验)和 10 ℃ (低温试验) , 实验 室温 度恒 定在 35 ℃ (或10 ℃) 时 ,其允许误差不超过 ±2 ℃ ,其余试验条件同 4. 1要求。

A. 1.2 试验设备

试验用的设备包括 :

a) 火焰原子化系统 :经测试的原子吸收用铜空心阴极灯 ;

b) 石墨炉原子化系统 :经测试的原子吸收用镉空心阴极灯 ;

c) 标准溶液 : 吸光度在 0. 1~0. 3 范围内的铜标准溶液、吸光度在 0. 1~0. 3 范围内的镉标准溶液。 A. 1.3 试验程序

试验程序如下 :

a) 预处理 :将仪器放置在 4. 1试验条件下 ,使之达到温度平衡 ;

b) 将经预处理的仪器在不通电、准备使用状态 ,按正常位置放入实验室内 ,此时该实验室内温度和仪器温度一致 ;

c) 将实验室的温度以不大于 1 ℃/min的变化速率(不超过 5 min的平均值)升温至规定值后 ,仪器通电 ,并保持 2 h试验持续时间 ;

d) 在试验持续时间到达后 ,宜按附录 B 的 B. 2进行测量重复性试验 ;

e) 试验完毕 ,关机。

A. 1.4 数据处理

测量重复性数据处理同附录 B. 2。

A.2 电源环境适应性验证评价方法

A.2. 1 试验条件同 4. 1要求。

A.2.2 试验设备

试验用的设备包括。

a) 铜空心阴极灯。

b) 万用表 :交流电(AC) :0 V~ 1 000 V,1. 5 级。

c) 调压电源 :调压范围 0 V~ 250V;功率大于仪器额定功率的 120%。

A.2.3 试验程序

试验程序如下。

a) 调整调压电 源使 其输 出电压 为 220 V, 然后 将仪 器电 源连 接到 调压 电源 上 , 仪器 开机 稳定后 ,按仪器使用说明书对仪器进行调整。

b) 按表 A. 1 的 5 种组合对仪器进行电源适应能力试验。

表 A. 1 电源适应能力试验组合表

在不同组合条件下按基线稳定性进行试验。试验完毕后调整调压电源使仪器工作电压为 220V。

c) 试验完毕 ,关机。

A.2.4 数据处理

基线稳定性数据处理宜同 JJF 1574—2016中 9. 5。

附录 B

检出限、特征浓度/特征量、测量重复性、线性误差验证评价方法

B. 1 检出限和特征浓度/特征量验证评价方法

B. 1. 1 试验条件

同 4. 1。

B. 1.2 试验设备同 4. 2~4. 3。

B. 1.3 试验程序

B. 1.3. 1 火焰原子化法测铜的检出限和特征浓度

将仪器各参数调至正常工 作状 态 , 用空 白溶 液调 零 , 根据 仪器 灵敏 度条 件 , 使用 0. 0 μg · mL- 1 , 0. 25 μg · mL- 1 ,0. 5 μg · mL- 1 ,1. 0 μg · mL- 1 ,1. 5 μg · mL- 1 ,2. 0 μg · mL-1铜标准溶液 ,对每一浓度点分别进行三次吸光度重复测定 ,取 3 次测定的平均值后 ,按线性回归法求出工作曲线的斜率 b。 同时对空白溶液进行 11次吸光度测量 ,按式(B. 1)计算空白标准偏差。

sA ( B. 1 )

sA — 11次空白测量的标准偏差 ;

Ioi — 吸光度单次测量值 ;

Io — 吸光度测量平均值 ;

n — 测量次数。

按式(B. 2)计算火焰原子化法测铜的检出限 :

CL = 3sA /b … … … … … … … … … … ( B. 2 )式中 :

CL — 检出限 ,单位为微克每毫升(μg · mL-1 ) ;

sA — 计算方法参见式(B. 1) ;

b — 工作曲线的线性拟合斜率。

按式(B. 3)计算火焰原子化法测铜的特征浓度 S:

S = 0. 0044/b … … … … … … … … … … ( B. 3 )

S— 特征浓度 ,单位为微克每毫升(μg · mL-1 )。

B. 1.3.2 石墨炉原子化法测镉的检出限和特征量

将仪器各参 数调 至正 常工 作状 态 , 根据 仪器 灵敏 度条 件 , 使用 0. 0 ng · mL- 1 , 0. 25 ng · mL- 1 , 0. 5 ng · mL- 1 , 1. 0 ng · mL- 1 ,1. 5 ng · mL- 1 ,2. 0 ng · mL-1镉标准溶液 ,对每一浓度点分别进行 3 次吸光度重复测定 ,取 3 次测定的平均值后 ,按线性回归法求出工作曲线的斜率 b。按式(B. 4)计算仪器测量的特征量 S。

S = 0. 0044V/b … … … … … … … … … … ( B. 4 )式中 :

S — 特征量 ,单位为皮克(pg) ;

b — 工作曲线的线性拟合斜率 ;

V — 取样体积 ,单位为微升(μL)。

同时对空白溶液进行 11次吸光度测量 ,按式(B. 1)计算空白标准偏差 sA ,按式(B. 5)计算石墨炉原子化法测镉的检出限 :

QL = 3sA /b … … … … … … … … … … ( B. 5 )式中 :

QL — 检出限 ,单位为皮克(pg) ;

B.2 测量重复性验证评价方法

B.2. 1 试验条件

B.2.2 试验设备同 4. 2~4. 3。

B.2.3 试验程序

B.2.3. 1 火焰原子化法测铜的重复性

使用某一浓度标准溶液 ,使吸光 度在 0. 1~ 0. 3 范围 内 , 进行 7 次平 行测 定 , 求出 其相 对标 准偏 差(RSD) ,参见式(B. 6) , 即为仪器测铜的重复性。

B.2.3.2 石墨炉原子化法测镉的重复性

使用某一浓度标准溶液 ,使吸光 度在 0. 1~ 0. 3 范围 内 , 进行 7 次平 行测 定 , 求出 其相 对标 准偏 差(RSD) ,参见式(B. 6) , 即为仪器测镉的重复性。

B.2.4 数据处理

重复性计算方法如式(B. 6) :

RSD 式中 :

RSD — 相对标准偏差 , % ;

Ii — 标准溶液的单次测量值 ;

I — 标准溶液的平均测量值 ;

B.3 线性误差验证评价方法

B.3. 1 试验条件

B.3.2 试验设备同 4. 2~4. 3。

B.3.3 试验程序

B.3.3. 1 火焰原子化法测铜的线性误差

同 B. 1. 3. 1 中的火焰原子化法检出限试验程序。

B.3.3.2 石墨炉原子化法测镉的线性误差

同 B. 1. 3. 2 中的石墨炉原子化法检出限试验程序。

B.3.4 数据处理

宜按 B. 1. 3操作完成后 ,按式(B. 7) ~式 (B. 9)计算标准曲线测量中间点 , 以及 Cu:1. 0 μg · mL-1/Cd:

1. 0 ng · mL-1 的线性误差 Δxi :

a+bci … … … … … … … … … … ( B. 7 )

ci … … … … … … … … … … ( B. 8 )

… … … … … … … … … … ( B. 9 )式中 :

Ii— 三次吸光度测量值的平均值 ;

ci— 第i点按照线性方程计算出的测得浓度值 ,单位为微克每 毫升(μg · mL-1 )或纳 克每 毫升

(ng · mL-1 ) ;

csi— 第i点标准溶液的标准浓度值 ,单位为微克每毫升(μg · mL-1 )或纳克每毫升(ng · mL-1 ) ; a — 工作曲线的截距 ;

b — 工作曲线的斜率。

附录 C

(资料性)

验证评价报告参考格式

验证评价报告参考格式见表 C. 1。

表 C. 1 验证评价报告参考格式

参考 文献

[1] GB/T 27404—2008 实验室质量控制规范食品理化检测

[2] GB/T 27922—2011 商品售后服务评价体系

[3] GB/T 30119—2013 原子吸收测量用校准溶液制备方法

[4] GB/T 32465—2015 化学分析方法验证确认和内部质量控制要求

[5] HS/T 60—2019 海关统计贸易方式代码

[6] JJF 1015—2014 计量器具型式评价通用规范

[7] RB/T 160—2017 分析化学仪器设备验证与综合评价指南