标准物质管理教材.docx

上海华东计量检测事务所　　　　　　　　　　　　　　　标准物质培训教材
一.概况……………………………………………………………………………….2
1、 标准物质的定义及基本特征………………………………………… ……2
2、标准物质的发展 3
3标准物质的分类、分级管理………………………………………………………………3
二、 标准物质的用途 5
1、 方法的研制和评价 5
2、 建立测量的溯源性 6
3、 测量可比性的保证 9
4、 人员培训和考核 25
三.、标准物质的管理和使用……………………………………………………..26.
1、 认定/认可对标准物质的要求……………………………………………26
2、 标准物质的验收…………………................................27
3、 标准物质贮存………………………………………………………………28
4、 标准物质使用的注意事项…………………………………………………29
5、 标准物质标识的要求……………………………………………………30
6、标准物质的期间核查…………………………………………………………31
7、标准物质的档案…………………………………………………………… 32

标准物质
一.概况
1. 标准物质的定义及基本特征
国际标准化组织(ISO) 指南30(Guide 30)定义标准物质为：具有一种或多种良好特性，这种特性可用来校准测量仪器、评价测量方法或确定其它材料的特性的物质。标准物质应具有以下基本特征：
1） 标准物质必须具备一种或数种良好特性，且该特性在规定的度量范围内应保持不变，标准物质应是稳定而均匀的物质。
2） 标准物质必须具有量值的准确性。标准物质的特性是用精密计量仪器检定过的，它应该是经公认的权威机构鉴定过的，并具有最高或比较高的测量精密度和准确度，同时附有检定合格证或有关技术文件。
3） 标准物质应能成批生产，具有相当数量，用完后可按规定的精度重新制备。
4） 标准准物质用来校准仪器，评价测量方法，确定材料特性值时，在量值的传递过程中可复现出检定值，起到统一量值作用，使测量达到准确一致的目的。
美国标准局定义标准物质为：标准物质是一些特性良好的经过检定的物质，这些物质大量生产并产生下述作用：
1） 帮助发展分析或检验标准方法，也就是证实方法是准确的。
2） 同时/或者校准下述测量系统：
a. 促进货物交换；
b. 研究质量控制；　
c. 测量性能特性；
d. 阐明科学范围内特性。
3） 同时/或者保证质量控制过程长时间的一致性和连续性。
我国的标准物质定义：是具有一种或多种特性量值, 用建立了溯源性的程序确定，使之可溯源至准确复现的表示该特性值的测量单位，分为有证标准物质和无证标准物质，有证标准物质：是附有认定证书的标准物质，每一种认定的特性量值都附有给定置信水平的不确定度。所有有证标准物质都需经国家计量行政主管部门批准、发布。有证标准物质在研制过程中，对材料的选择、制备、稳定性、均匀性、检测、定值、贮存、包装、运输等等均进行了充分的研究，为了保证标准物质量值的准确可靠，研制者一般都要选择6至8家的机构共同为标准物质进行测量、定值。
非有证标准物质是未经国家行政管理部门审批备案的标准物质，包括：参考标准物质、质控样品、校准物、自行配置的标准溶液及标准气体等

2. 标准物质的发展
由于以下原因，标准物质迅速发展。
1）生产迅速发展，工业自动化程度不断提高，使用标准物质来校准仪器，直接涉及到输出正确信号和量值，因此就十分重视标准物质的研制工作。
2）环境监测和临床检验中许多痕量成份的分析仪器和分析方法需要用标准物质来校准和评价。
3）凡向社会提供公正数据的检验机构，国家有关部门要求对该机构进行机构资质认证、实验室认可，量值溯源中标准物质是主要手段之一。
4）使用标准物质日益显示出其科学和经济上的重要性。
总之，由于标准物质在有效测量系统中的地位和作用日益被人们所认识和肯定，大大促进了标准物质研制工作的发展。
1、 标准物质的名称和表达
标准物质在名称表达上，国际上还没有统一，美国惯用SRM’s（Standard Reference Materials），西欧及其他一些国家惯用CRM’s(Certified Reference Materials)。国内以前在名称表达上也不统一，有称标准物质、标准样品、标样、基准物质、有证标准物质等，现在计量名词术语中规定统一使用为标准物质，对外使用CRM’s。
2、 标准物质的分类、分级及管理
1） 标准物质的分类
从90年代起由国家技术监督局向全国公布一级和二级国家标准物质目录。我国标准物质分类目录为13种：
l 钢铁成份分析标准物质；
l 有色金属及金属中气体成份分析标准物质；
l 建材成份分析标准物质；
l 核材料成份分析与放射性测量标准物质；
l 高分子材料特性测量标准物质；
l 化工产品成份分析标准物质；
l 地质矿产成份分析标准物质；
l 环境化学分析标准物质；
l 临床化学分析与药品成份分析标准物质；
l 食品成份分析标准物质；
l 煤炭石油成份分析和物理特性测量标准物质；
l 工程技术特性测量标准物质；
l 物理特性与物理化学特性测量标准物质。
2） 标准物质的分级
我国把标准物质分为三级。
a. 国家一级标准物质
以GBW×××××为表达，如GBW09303蜜类化妆品中汞和砷成份分析标准物质。同类型只能有一个国家一级标准物质，是国内最高水平，不确定度最小的标准物质。
在我国药检系统，所用的标准物质称为对照品，由中检所提供且有书面资料提供定值量、有限期等信息，等同国家一级标准物质。
b. 国家二级标准物质
以GBW（E）××××××为表达，如GBW（E）100009小麦粉营养成份标准物质。同类型可以有几个国家二级标准物质，可有不同被批准的有资质的单位生产。
c. 工作标准物质
是各个行业，各地方，各部门，甚至各企业研制的未经国家批准的在本行业，本部门内部使用的标准物质，在使用前需与有证标准比对溯源或经有资质的单位定值使用。
只有国家一级和国家二级标准物质属计量器具，由国家颁发计量器具生产许可证及定级证，该两类标准物质具有量值传递和溯源作用。

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二、 标准物质的用途
标准物质作为测量的质量保证的标志已经得到公认，对于质量保证这个目的，标准物质是不可缺少的，而且自始至终地使用标准物质；
由于标准物质鉴定值的高可靠性，从偶然对某特性材料需要试验某方面的测量到整个测量系统的持续的质量保证，标准物质有各种各样的广泛用途，在表2中归纳了最常见的各种应用。
表2　在测量系统中标准物质的用途
方法研制和评价
鉴定和评价试验方法的精密度和准确度
检验方法的确证
建立测量的溯源性
溯源性的概念
标准物质的传递和测量的溯源性
溯源性的主要准则
直接现场应用
测量可比性的保证
方法和仪器的直接校准
标准物质是控制分析测试质量的有力工具
内部（实验室内部）质量保证
外部（实验室外部）质量保证　
人员的培训和考核

1. 方法研制和评价
a.标准物质是验证、评价、鉴定新技术和新方法的重要手段。近来国际上对于新技术、新方法的准确度、精密度的评价普遍采用标准物质，因为这种评价方法比较方便和可靠。要研制或修改一个分析方法需要有一个良好特性的试验材料来评价这一方法的性能特点，此时作为合适的标准物质是明摆的选择对象，在文献中可引出许多这样的例子。
美国环保局(EPA)在1971年曾推荐一种测量周围空气中NO2的标准方法，即Jacobs—Hochheisev法，它是用重氮化的一种比色法。当时由于时间上比较紧迫，没有来得及评价该法的准确度，考虑到该法曾作为健康方面的研究并有良好的精密度而选择该法作为标准方法。1973年EPA资助NBS研制了No2渗透管，研制成功后EPA用四种NO2渗透管来评价该法的准确度。该法有个假设条件，即在所有浓度范围内，No2的结合率是个常数，约为35%。用四种渗透管进行的实验证明NO2的结合率并非是个常数，它随NO2浓度变化而变化，No2的结合率随No2浓度的增加而下降，如图3所示。
从图中可知，以NO2渗透管为标准物质证实了以前的方法有严重缺陷，存在较大的系统误差，所以EPA撤消了原来推荐的标准方法，重新研究了三种新的方法作为标准方法。

商业部食品检测
科学研究所
结合率%

图3 NO2结合率与NO2浓度之间的关系图

b. 检验方法的确证
实验室在研制新的检验方法或开展新项目扩项时，用标准物质做样本进行测试的方法是最有说服力，因为标准物质的值是最可靠的又可溯源，通过测试得到该方法的重现性、精密度、回收率、最低检出限、不确定度等数据，能达到预期目标，该检验方法可确证是有效的、可实施。

2. 建立测量的溯源性
1)溯源性的概念
溯源到国家标准的概念是近年来为了便利实验室的互相校准和建立测量可比性而发展起来的。与标准有关的溯源性可以比较为血缘系统，该系统列出一个与确定数值有关的校准链，其中包括所用的许多居间标准和各种测量。在物理测量范畴内，标准或人工制品与国家标准的校准可在国家标准计量局内以高精密度进行。经这些国家测量标准校准过的二级校准实验室可为其他实行校准，就这样一级一级传递下去。由于实验室自己标准的不确定度和测量不确定度的传递，每做一次校准，不确定度就随之增大。为使测量不确定度的传递减到最低限度，设计了测量保证程序，使测量进行到测量链下方时减小所积累的不确定度。
有了标准物质之后，才改变了化学测量建立溯源性的困难局面。当把标准物质作为化学测量的国家一级标准时，同时又用该标准物质于测量过程的校准时，化学测量的溯源性就建立起来了。
2)标准物质的传递和测量的溯源性
标准物质有一个传递过程，所以通常把标准物质分为一级标准物质、二级标准物质和工作标准物质，它们之间的关系和传递途径如图4所示。
基本测量单位
绝对法
一级标准物质
评价和发展标准参考方法二级标准物质严格的质量控制
标准参考方法
二级标准物质
评价和发展现场方法工作标准物质日常质量控制
现场方法
现场测量

图4　标准物质的传递过程

图4描绘了标准物质和测量方法的等级体系。图中每一部分的作用是把准确度传递到紧挨它的下面一级，同时又帮助提供溯源性到它上面的一级，从而保证所有测量的可比性。从底部向顶部穿过这个测量等级时，准确度的要求是增高了，但测量效率降低了。绝对法给出最准确的数值，可惜大多数绝对法(例如制备分析气体标准物质的重量法)通常是费时的和复杂的，因此要推广应用在经济上是不能接受的。但是，在鉴定一级标准物质时要尽可能地用绝对法，随着这些种类标准物质的传递，准确度可传递到整个测量系统。
利用按准确度分级的测量系统，许多现场方法的准确度原则上可溯源到绝对法。在传递准确度时，标准物质和其他参考物质是必要的，当然好的分析方法、良好的实验操作、合格的人员和充分的质量保证程序也是必要的。
“一级标准物质审定与授权生产办法”中规定，一级标准物质是统一全国量值的重要依据，必须满足如下技术条件：
①　用下列方法之一定值：
l 绝对测量法；
l 两种以上不同原理的准确、可靠的方法；
l 多个实验室用准确、可靠的方法协同定值。
②　定值的准确度具有国内最高水平。
③　均匀性保证在定值的精度以内。
④　稳定性在一年以上。
⑤　具有国家统一编号的标准物质证书。
⑥　具有规定合格的包装形式。
3)溯源性的主要准则
对于溯源性，有以下主要关注点：
①　在任何测量时，测量系统必须已知是在统计控制之中，其测量是可信的。而测量的样品应是最可信的，测量次数应最少。
②　测量必须包括未知试验样品和标准物质样品的比较，通过重复测量标准物质样品或重复测量未知试验样品或重复测量两者而显示出测量的控制情况。
③　质量控制可把多次测量集中起来，按照时间程序把它们联系起来，使任何个别测量都能被在同一时间或不同时间所作的测量所证实。
④　一旦鉴定某个测量标准之后，与该标准的比较就在测量过程的不确定度内构成了直接溯源。
⑤　当一个测量是相对于二级标准所做的，而该二级标准是与一级标准比较而来的，那末就存在包括不确定度在内的间接溯源。
⑥　一种测量特性与鉴定过的物质特性相比较，可由推论提供溯源性，但溯源性取决于推论的正确性。
⑦　在任何溯源性的情况下，生产标准物质的机构的职责是鉴定标准，测量实验室的职责是测量。
⑧　任何测量仅在测量时间内有效，在某个时间测量的数值的任何延伸必须要由其他证据来证实。

3、测量可比性的保证
1） 方法和仪器的直接校准
当许多分析者使用不同的方法（甚至使用相同的方法）时，有时可能发生不可接受的偏离结果，通常将此归因于校准的差异或分析步骤的不同，分析一些常用的标准物质就可鉴别这些问题并设法解决它们。
在某些情况下，标准物质可用作校准物。例如可用pH的标准物质来确定pH的刻度，还可得到固定温度点的标准物质等等。一些工业基体的标准物质，尤其是金属标准物质，可用于校准化学分析仪器。由ASTN E-2委员会制订的关于发射光谱的许多标准方法可用合适是标准物质直接校准。例如，用X荧光分析低合金钢的ASTM标准方法E322就推荐用NIST D-800和NIST D-1200低合金钢系列的SRM作为校准物。
标准物质是推广普及及仪器分析方法所必不可少的。大多数仪器分析方法是相对法，所以离不开标准物质的校准。当然，也可以使用高纯试剂配成标准系列，但在许多场合下不如标准物质来得方便，而且标准物质与样品组成大致相似，可以消除基体效应而使准确度明显提高。例如，NIST在1966年用纯CaCO3，作为标准物质不能消除基体效应，不能完全保证准确度，后来NIST研制了SRM909血浆中Ca的标准物质经400家临床实验室使用证明，91%改善了准确度。
2） 标准物质是控制分析测试质量的有力工具
NIST在1976年研制成功SRM909血浆标准物质前后，把未知血浆样品分发到实验室中去分析测试解癫痛药物含量表3中左边数据和图5中白色直方图部分，表明了1976年之前，美国一些灵床实验室测试解癫痛药物的数据，数据的离散程度使该批数据失去了使用价值。而采用标准物质SRM909作为质量监控样品，开展实验室间质量保证工作，如表3中右边数据和图5中深色直方图部分所示，数据分布范围较小，变异系数下降20%～60%，分析测试结果的质量大有提高。
表3　实验室间使用标准物质进行质量控制前后测试数据的比较
单位（μg/μL）
药物名称
实验室类别和统计内容
使用标准物质SRM909以前
使用标准物质SRM909以后
普通实验室（74～107）
标准实验室（5个）
标准实验室（5个）
平均值
测量值范围
平均值
测量值范围
平均值
测量值范围
二苯内酰脲
24.8
O～77
23.9
17.9～30.0
16.7
14.1～17.0
苯巴比妥
21.7
0～246
19.2
14.2～25.0
21.6
20.0～24.4
脱氧苯比妥
5.1
O～73
3.0
1．O～4.3
8.1
6.6～9.5
乙璃胺
49.9
O～836
38.9
33.1～48.0
75.9
70.2～83.7

图5　解癫痛药物的精度比较

3） 实验室内部质量保证
实验室内部质量保证最重要的手段是用标准物质作控制图，长期监视测量过程是否处于统计控制之中。
a. 控制图的原理
控制图的原理基于正态分布
中心极限定量：多个相互独立随机变量的平均值（仍然是一个随机变量）服从或近似服从正态分布。
从图6中可得到结论：样本值x落在区间（-，+）、（-2，+2）、（-3，μ+3）的概率分别为68.26%、95.44%、99.73%

图6　标准正态分布的各个区域值的百分数

b.建立控制图的目的
建立控制图的目的主要有下面三点：
l 证实测量系统是否处于统计控制状态之中。控制图是测量系统性能的系统图表记录，由此可提供一些标准依据来证实测量系统是否处于统计控制状态之中。
l 鉴别脱离控制的原因。控制图也是对测量系统中存在的问题找出原因的一种有效方法。
l 建立数据置信限的基础。控制图累积大量的数据，从而可得到比较可靠的置信限。
b. 典型的控制图
控制图是建立在实验数据分布接近于正态分布假设之上的，把分析数据用图标形式表现出来，在纵坐标上为测定值，横坐标上为测定值的次序或时间。按测量时间表示可能会造成形式上不够紧凑，但可以发现测量系统随时间的变化。按测量次序表示则正好相反，形式上紧凑但不能发现测量系统随时间的变化。
典型的控制图有控制图或控制图，有R控制图或S（或）控制图。R控制图或S控制图称为精密度控制图。从典型的控制图上不仅可以看出测量体系是否处于控制状态之中，还可以找出一些变化的趋势。
常常把（或）控制图与R（或S）控制图上下并排画在一起，这样更容易找出一些变化的原因。如图7所示，控制图中些点向上偏，甚至超出控制限，但在R控制图中所有的点分布是正常的，这说明测量系统的精度没有什么变化，而是产生了某种正的系统误差。
控制图与控制图相比较有两个优点：
①　控制图对非正态分布也是很有用的，因为非正态分布的平均值基本上是遵循正态分布的；
②　是n个值的平均值，所以不受单个测定值的影响，即使有偏离较大的单个测定值存在时，影响也不大，控制图比控制图更为稳定。
但控制图与控制图相比较也有两个缺点：其一增加了测定次数，化费的成本增加了；其二增加了计算误差的机会。
在控制图中要画出控制限，然后根据测定值落在控制限内外的情况来判断测量体系是否处于统计控制状态中。早期的控制图中只有一个控制限UCL和LCL（相当于），现在的控制图中一般有两个控制限，一个称控制限UCL和LCL（相当于），另一个称警戒限UWL和LWL（相当于）。每个控制限在控制图的上下各有一条线，分别称为上限和下限。
③　确定控制限有两种不同情况
a. 没有标准物质时，控制图完全是根据被测样品的数据画出，这种控制图可以检查精度的变化情况。还可以根据一些趋势或周期性的现象来判断准确度的变化情况，根据控制图上的变化情况可以找出出现这些变化情况的原因，原因找出后采取修正措施，从控制图上可以鉴别修正措施是否有效。
b. 有标准物质时，控制图就可根据已知的x、、或R画出中心线及控制限。
实验室中通常是上述两种情况的综合，即有一标准物质，已知x、，另外根据自己测量的情况，定出精度R或S。
① 各种控制图中控制限及中线的确定
a. 控制图。
中线x、（可以是以前测定值的平均值，也可以是标准物质的已知值）
警戒限（UWL和LWL）（或）
控制限（UCL和LCL）（或）
测定值x或平均值与标准物质的已知值之间不完全相同，这完全是正常的，但差异不能太大，如果标准物质的已知值落在平均值与警戒限之间一半高度以外去了，即（或1）时，说明测量系统存在着明显的系统误差，这是不能允许的，此时的控制图不予成立。应该重新检查方法、试剂、器皿、操作、校准等各个方面，待找出误差原因之后，采取纠正措施，使平均值尽量接近已知值。
表5　控制限计算公式
图的依据
图
中线
、S、
来自过去的数据
平均值

标准偏差
S
极　　差

4) 确定控制限的过程
确定控制限之后，控制图也就画成了，所以确定控制限的过程就是画出控制图及修改控制图的过程。
a.　 x控制图
要画一张控制图，必须用同一标准方法（或现场法）在同一标准物质（或质控样品）上至少得到25个测定结果，这25个结果不要在一天内得到，如果这些结果是日常积累起来的最好。求出这25个结果的平均值和标准偏差S。在坐标纸上以平均值为中线，以为警戒限，为控制限，然后依次把测定结果标在图中并连成线，即得到控制图。
例如，用某种标准方法在含铜0.250mg/L的水质标准物质上得到表7中的20个分析结果。
表7　20个重复分析结果 （mg/L）
序号
数据
序号
数据
序号
数据
序号
数据
序号
数据
1
0.251
5
0.235
9
0.262
13
0.283
17
0.225
2
0.250
6
0.240
10
0.234
14
0.300
18
0.250
3
0.250
7
0.260
11
0.229
15
0.262
19
0.256
4
0.263
8
0.290
12
0.250
16
0.270
20
0.250
由表7中的数据求得平均值＝0.256mg/L，标准偏差S＝0.020mg/L，按照上述方法就可得如图8所示的控制图。，所以是正常的。

表6　计算控制限的参数
样品
测定数

标准偏差图
R图

控制限的参数
中心线的参数
控制限的参数
中心线的参数
控制限的参数
A
A1
A2
C2
B1
B2
B3
B4
d2
D1
D2
D3
D4
2
2.121
3.760
1.880
0.5642
0
1.843
0
3.267
1.128
0
3.686
0
3.267
0.70711
3
1.732
2.394
1.023
0.7236
0
1.858
0
2.568
1.693
0
4.358
0
2.575
0.81656
4
1.500
1.880
0.729
0.7979
0
1.808
0
2.266
2.059
0
4.698
0
2.282
0.86603
5
1.342
1.596
0.577
0.8407
0
1.756
0
2.089
2.326
0
4.918
0
2.115
0.89443
6
1.225
1.410
0.483
0.8686
0.026
1.711
0.030
1.970
2.534
0
5.078
0
2.004
0.91287
7
1.134
1.277
0.419
0.8882
0.105
1.672
0.118
1.882
2.704
0.205
5.203
0.076
1.924
0.92582
8
1.061
1.175
0.373
0.9027
0.167
1.638
0.185
1.815
2.847
0.387
5.307
0.136
1.864
0.93541
9
1.000
1.094
0.337
0.9139
0.219
1.609
0.239
1.761
2.970
0.546
5.394
0.184
1.816
0.94281
10
0.949
1.028
0.308
0.9227
0.262
1.584
0.284
1.716
3.078
0.687
5.469
0.223
1.777
0.94868
11
0.905
0.973
0.285
0.9300
0.299
1.561
0.321
1.679
3.173
0.812
5.534
0.256
1.744
0.95346
12
0.866
0.925
0.266
0.9359
0.331
1.541
0.354
1.646
3.258
0.924
5.592
0.284
1.716
0.95743
13
0.832
0.884
0.249
0.9410
0.359
1.523
0.382
1.618
3.336
1.026
5.646
0.308
1.692
0.96077
表6　计算控制限的参数 续表
样品
测定数

标准偏差图
R图

控制限的参数
中心线的参数
控制限的参数
中心线的参数
控制限的参数
A
A1
A2
C2
B1
B2
B3
B4
d2
D1
D2
D3
D4
14
0.802
0.848
0.235
0.9453
0.384
1.507
0.406
1.594
3.407
1.121
5.693
0.329
1.671
0.96367
15
0.775
0.816
0.223
0.9490
0.406
1.492
0.428
1.572
3.472
1.207
5.737
0.348
1.652
0.96609
16
0.750
0.788
0.212
0.9523
0.427
1.478
0.448
1.552
3.532
1.285
5.779
0.364
1.636
0.96825
17
0.728
0.762
0.203
0.9551
0.445
1.465
0.466
1.534
3.588
1.359
5.817
0.379
1.621
0.97014
18
0.707
0.738
0.194
0.9576
0.461
1.454
0.482
1.518
3.640
1.426
5.854
0.392
1.608
0.97183
19
0.688
0.717
0.187
0.9599
0.477
1.443
0.497
1.503
3.689
1.490
5.888
0.404
1.596
0.97333
20
0.671
0.697
0.180
0.9619
0.491
1.433
0.510
1.490
3.735
1.548
5.922
0.414
1.586
0.97468
21
0.655
0.679
0.173
0.9638
0.504
1.424
0.523
1.477
3.778
1.606
5.950
0.425
1.575
0.97590
22
0.640
0.661
0.167
0.9655
0.516
1.415
0.534
1.466
3.819
1.659
5.979
0.434
1.566
0.97701
23
0.626
0.647
0.162
0.9670
0.527
1.407
0.545
1.455
3.858
1.710
6.006
0.443
1.557
0.97802
24
0.612
0.632
0.157
0.9684
0.538
1.399
0.555
1.445
3.895
1.759
6.031
0.452
1.548
0.97895
25
0.600
0.619
0.153
0.9696
0.548
1.392
0.565
1.435
3.931
1.804
6.058
0.459
1.541
0.97980

图8　水中铜分析数据的控制图
控制图在使用过程中，随着标准物质或质控样品测定次数的增加，在适当的时候（通常与先前建立控制图的测定次数差不多时），连同以前和现在的测定数据再重新确定控制限，重新画出新的控制图，以此类推地进行下去，如图9所示。

图9　确定控制限的过程（标准偏差未知）
随着测定次数的增加，平均值的变化可能不大，而标准偏差S逐渐向σ靠拢，所以警戒限和控制限将逐步变得狭窄。这样确定的控制限，不仅根据过去的经验，而且又根据目前的测量情况，能真正反映出测量系统的特性，确定测量系统的置信限。
b.控制图的使用
在得到控制图之后，于日常分析中把标准物质（或质控样品）与未知样品在同样条件下进行测量，如果标准物质（或质控样品）的测定结果落在控制限之外去了，说明测量系统脱离控制了，已经不处于统计控制状态之中，此时的未知样品的测定结果无效，应该立即查找原因，采取措施加以纠正，再重新进行标准物质（或质控样品）的测定。直到分析结果落在控制限之内，才能重新进行未知样品的测定。如果脱离控制后未能找到产生误差的原因，用标准物质（或质控样品）在分析校对一次，结果又正常了，那么可以认为第一结果确实是由偶然因素或更有可能是有某种操作错误引起的。
使用质控样品的最佳次数以及实际试验样本的重复次数将取决于测量系统的稳定性和测量系统脱离统计控制的危险性。因为在最后一个已知受控至第一个已知脱控期间所得的全部样品数据都是可疑的，这种间隔必须减至最小。
为决定使用质控样品的次数，有几种实验方法。实验室的经验可以告诉我们发生麻烦的预期时间周期，这些突变可能包括工作更换、休息周期、监视或判断仪器的改变、修正或调整、使用新的校准标准、长期的停机，使用一批新试剂等方面的变化。当认为这样的时间周期对测量过程有重要影响时，在这些周期中至少要测量三个质控样品。
总之，测量标准物质或质控样品是一种减少危险的步骤。
用于控制图来鉴别发生脱控的原因
由于控制图积累了大量数据，从趋势的变化上有助于找到发生脱离统计控制的原因。下面举例说明之。
如图20所示，在x控制图上的数据点比较分散，常常超过警戒线，而且较集中在某些时间内。经分析把数据点分成白天和晚上二个小组，几个循环下来可以看出晚上测量的精度不如白天的精度好，然后找出原因是晚上的温度控制不及白天好。于是采用了加强晚上温度控制的修正措施后，晚上的精度得到提高，控制图中的数据点分布又趋于正常了。

图20　控制图中数据点随时间变化的情况

又如图21所示，在x控制图上发现是数据点有一突然的向上偏移，该数据点的精度尚好，但数值突然增加了许多，经多方寻找原因，原来是原有的内部参考物质（IRM）已被沾污了，换成新的IRM后，数据又恢复正常了。

图21　控制图中数据点突然偏高情况
c. 控制图的应用
在分析测试中控制图的应用是非常广泛的，现把常用的介绍如下：
① 选择标准物质作控制图。它可对测量系统作周期性的检查，以确定测量的准确度和精度的情况。
② 选择质控样品作控制图。它可对测量系统的稳定性作检查，以确定测量系统的精度情况。此时并不需要知道质控样品的已知精确组分。
③ 作仪器工作特性的控制图。例如，对分光光度计的滤光片透过率作控制图，如22所示。

图22分光光度计在24℃，590.0nm时透过率变动性的控制图
从控制图的数据点可知，在二月份仪器曾经出过问题。
④ 对操作者作控制图。它可对操作者的测试稳定性作检查，尤其是对新来的操作者是十分有用的。
⑤ 作工作曲线斜率的控制图。它可对仪器的性能进行检验，例如对分光光度计上吸收值与浓度工作曲线的斜率作检验是常见的。
⑥ 作校准点的控制图。例如，在某个校准点上重复测量检验工作曲线的可靠性。
⑦ 作回收率的控制图。如图23所示，实验室A的回收率显然比实验室B的回收率要差。

B
A

图23　回收率控制图
⑧ 对空白作控制图。在痕量和超痕量分析中，扣除空白是非常重要的，只有建立空白控制图才能正确扣除空白。
⑨ 对关键步骤的操作作控制图。例如，当称量是关键步骤时就对称量作控制图，以检验天平的性能。对一系列关键步骤的操作建立控制图后，可以不依赖于最终测量结果的控制图。

5）实验室外部质量保证
测量过程的质量的外部证据是重要的，因为它避免了内部反省的危险，每个实验室有能力来估计自己测量结果的精确度，在内部要评价系统误差是困难的，但可用外部质量评定技术达到此目的。
有几种方法可提供测量过程质量的外部证据，这些方面可确认内部评价的精确度并提供系统误差的独立评价。这些方面包括实验室能力验证、与其它实验室交换样本以及分析从外部得到的标准物质或控制样品。只要适用得当，标准物质是评价测量过程最好的考核样本，这些标准物质具有被广泛认可的明显优点，为比较测量系统和比较有各实验室在不同条件下取得的数据提供了依据，
a.标准物质的考核
由政府管理机构或中心实验室把标准物质发放到各实验室中去，用指定方式对这类考核样品分析测试，以验证各实验室得到可接受的分析结果的能力如何。在评价各实验室所得结果时，可依据标准物质的标准值以及不确定度来判断。
用标准物质或质控样品作为考核样本对包括人员、仪器、方法等在内的整个测量系统的质量评价，最常用的方式是盲样分析。盲样分析分单盲和双盲两种。所谓单盲分析是指考核这件事是通知被考核的实验室或操作人员，但考核样的真实组分含量是不告知的。所谓双盲分析是被考核的实验室或操作人员根本不知道考核这件事，当然更不知道考核的真实组分含量，双盲分析的要求要比单盲分析要高。
b.使用标准物质的一般原则
1） 标准物质的量值溯源功能和质控功能的选择
2） 优先选择有相似基体的标准物质
3） 优先选择浓度水平与被测物相当的标准物质
4） 实验室在通常情况下优先选择有证的标准物质
标准物质经鉴定之后，在发放该标准物质时，均附有标准物质的证书。证书是该标准物质的一个完整信息来源，它给出了鉴定值和准确度范围，有关使用、有效期及储存等方面的注意事项、说明均在证书上有记载。在使用标准物质之前，一定要预先阅览其　证书内容，免得发生差错。
c.确保标质的有效期
标准物质的有限期是有条件的，使用注意事项和保存条件明确地写在标准物质证书上，使用者应严格执行，否则标准物质的有效期就无法得到保证。当然使用者有时受到条件的限制，可根据条件采取相应的措施。如纯铜标准物质氧化，研制者在容器中充入隋性气体防止氧化。使用者打开容器后，可能没有条件再充入隋性气体密封保存，那么只好在使用时先处理表面，将氧化层除去。
要注意区别保存期限和使用期限。如一瓶标准物质封闭保存，可能五年不变，但反复开启容器使用它，也许两年后就变值失效。

4. 人员的培训和考核
a. 使用标准物质可用于对检验人员进行检测方法操作、仪器正确使用、样品处理等方面的培训，所得到的结果可与已知值比较，从而了解检测人员的实际检测水平.
b. 也可用标准物质做未知样品测试(盲样考核)考查检测人员的实际检测水平。
c. 通常在认可/认定等现场评审中常会使用标准物质考查实验室的能力。
d. 当使用标准物质做为样品测试时如结果不满意,也便于寻求原因，进行改进。
三. 实验室对标准物质的管理和使用
1、 《检验和校准实验室能力认可准则》、《实验室资质认定评审准则》、《食品检验机构资质认定评审准则》对标准物质的要求
实验室要得到准确、有效的检测结果离不开人、机、法、环、料……等因素，其中标准物质是处于与测试方法中要求的仪器设备同等重要的地位，亦是检测人员操作该检验方法正确与否判断的依据。因此在GB/T27025(ISo/IEC17025 CNAS-CL01) 《检验和校准实验室能力认可准则》、《实验室资质认定评审准则》、《食品检验机构资质认