医用超声诊断仪超声源测量结果不确定度评定
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输 出声 强 ， 。 测量 对象 ： 取 一 台性 能 稳 定 阿 洛 卡 （ Ｓ 选 Ｓ Ｃ一３０ ７Ａ） 型 医用 超声诊 断 仪超声 源 作为被 测对象 。 ２ ２ 数 学模 型 ： ．
ｌＡ Ａ＝ Ｐ／Ｓｌ ｓＰ
ｕ Ｍ） ｌ Ｗ／ （ ＝ ｍ ￣ ０５ｍ ． Ｗ ８
取 自由度 （ ＝５ Ｍ） ０
Ｓ （ ： ．５ Ｗ ４ Ｘ ） ２ １ｍ
根据 上述 ４ 测量列 的标 准偏 差可求 得合 并样 本 标 组
准差 为 ：
４ 标 准 不确定 度 分量 的评 定
《 砷量与测试技ｇ） ｏ２年第 ３ ￣２ ｔ ９卷 第８期
Ｓ ：／ 。 ＾ 兰 ２３ ｗ ．ｒ １ ｏ
‘ ， ｎ
关键词 ： 超声探头 ； 功率 ； 不确定评定
１ 概 述
４ １ 输 出声功 率 的测 量不 确定度 “ Ｐ） ． （ ４ １１ 超声 功率计 测量 引起 的不确定 度分 量 （ ．． ） 由资 料可知 其 最大 允 许 误 差 ±１％ ， 均 匀 分 布 处 ０ 按
理 ， ＝ ３ √。
贝 ： （ ＝１ ％／ ３ ５ ８ ０ ｕｆ ） ０ √ ．％
又在 测量 ３ ｍ 时其 ０Ｗ
Ｈ ￡ ＝３ｍ ｘ５ ８ １７ Ｗ （ ） ０ Ｗ ． ％ ．ｍ
１３ 计量 标准 设备 ， 表 １ ． 见 。
表 １
取 自由度 ： Ｌ ＝５ （ ） ０ ４ １２ 仪器分 辨力 引起 的不确 定度 分量 ／ Ｍ） ．． ２ ， （
｛ｒＭｅ ｉ ｌ ｌａｏ ｉ Ｄｉｇ ｏｔ ｑ ｉｍｅ ｔ ｏ ｄｃ ｔ ｓｎｃ ａ ｎ ｓ ｃＥ ｕ ａ Ｕｒ ｉ ｐ ｎ
蔡 英 男 胡 嘉 王 京
（ 长春市计量检定测试技术研究院 ， 吉林 长春 １０ １） ３０２
摘 要： 本文依据 ＪＧ６９—９《 Ｊ ３ ８ 医用超声诊断仪超声源》 详细介绍ＴＮＮ超声源不确定度的评定方法。
２ ３ 方 差和灵 敏 系数 ．
ｓ √ （） ｘ：
（ ２２ 置一） ．ｍ ３Ｗ
由于在 测量过 程 中 ， 头 与超 声 功率 计 接 收 靶对 正 探 时 ， 同人员 和不 同时 间 以及 对 不 同 的被 检 仪 器 的测 量 不 存在不 同程度 的偏 离 。因此 。再 任 意选取 ３台同等 级 同 型号 的医用超 声诊 断 仪超 声 源 ， 复 现性 条 件 下 分 别 连 在
４ １３ 重 复性测量 引起 的不确 定 度分量 ｕ Ｎ） ．． （ 重 复行 引起 的不 确定 度可 以通过 连续 测量 得到测 量
列， 并采 用 Ａ类 方 法 进 行 评 定 。在 正 常 工 作 条 件 下 ， 重 复测量 １ ，４ 超声输 出声 功率 为 ：６３ ，４２ ， Ｏ次 ’得 ？ 贝 ２ ，２３ ，８
仪器 的分 辨力 为 ２ Ｗ ， 散 区 间半 宽 为 ｌ Ｗ ， 均 ｏ ｒ 分 作 Ｂ类 评定 ， ＝√ 。则 ： ｋ ３
２ １ 校准 方法 ： 用 Ｕ Ｍ—Ｄ ． 采 Ｐ Ｔ一１ 型超 声 功率 计直 接测 量 出被 检仪 器配 用指 定探 头 时 的输 出声 功 率 Ｐ， 同时 测 出该探 头 的有 效 辐 射 面积 ｓ 由此 计 算 得 出被 检 仪 器 的 ，
蔡 英男等 ： 医禹超声诊断仪超声源 量结果不确定度评 定
医 用 超 声 诊 断 仪 超 声 源 测 量 结 果 不 确 定 度 评 定
Ｅ ａｕ ｔ ｎｏ ｎ ｅｔｉｔｆ ｒｔｅＭｅｓｒｍｅｔ ｅｕｔｆＵｔ ｓｎｃＳ ｕｃ ｖｌａｉ ｆＵ ｃｒ ｎ ｏ ａｕｅ ｎ ｓｌｏ ｌａｏ ｉ ｏ ｒｅ ｏ ａ ｙ ｈ Ｒ ｒ
续测量 １ ， 获得 ３ 测量列 。每组 测量 列 分别 按 上 ０次 又 组 述方 法计算 得到单 次实 验室标 准差 ， ： 既
５ （ ｉ ＝２６ ｍ ， ３ Ｘ ） ２ ０ ｍ ， ２ Ｘ ） ．８ Ｗ ． （ ｉ ＝ ．５ Ｗ ｓ
考虑 到各 输入 量估 计值 彼此 独立 ， 由数 学模式 可得 ：
３ ，６ ３ ，４ ２ ，２ 单 位 ： ｗ） ４ ２ ，２ ３ ，８ ３ （ ｍ 。
平 均值 ： ｘ＝３ ．ｒ ０６ ｗ ｏ 单 次测量标 准偏 差 为 ：
厂 —丁—— ———— 一
式 中 ：ｓ ， 一 被检 仪器 的输 出声 强 （ Ｗ／ｍ ） Ａ ｍ ｃ ２；
尸 一超声功率计测量的声功率值（ ｗ） ｍ ； Ｓ 配用 探头 的有 效辐射 面 积 （ｍ ） 一 ｃ ２。
１１ 测量依据 ： Ｊ ９ ９《 ． Ｊ ６ — ８ 医用超声诊断仪超声源国 Ｇ ３ 家计 量检 定规 程 》 。
１２ 环境 条件 ： ． 温 度 ：（ ５ ５ ℃ ； １ ～３ ） 相对 湿度 ： ０ ； ≤８ ％
大气 压 ：８ ～１６ ｋ ａ 电源 ： ０ Ｖ １ ０ ，０ ｚ （６ ０）Ｐ ； ２ ０ （ ±１ ％）５ Ｈ 。
自由度为 ： Ⅳ） （ ＝ｍ（ ｎ一１ ＝３ ） ６ 由于 以上 三个 分量相 互独 立 ， ： 则
ｕ Ｐ） ￣ （ ） Ｍ） Ｎ） １９ ｗ （ ＝ ／ Ｌ ＋ｕ （ ＋ｕ （ ．ｒ ｏ 自由度 为 ： Ｐ） ∞ （ 一 ４２ 探 头有 效辐 射面积 的测 量不 确定度 （ ） ． Ｓ
ｕ， （ （ ＋ （ ２） ） Ｐ （ ｕｓ （＝ ｕ ） ） ）
ａ， １ Ｏｌ Ｐ 。 ＯＰ 一 ＇ ２ ｃ 一 １ — Ｓ ｃ ９ 一 Ｓ
则 ：
Ｍ （） ｝ Ｐ ＋Ｃｕ（ ） ， ＝ｃ“（ ） ； Ｓ
１
＝
／ １
２）等 ） （＋ ｕ Ｐ （ ｓ
则 ： （ ） ０８ｃ２ Ｍ Ｓ ．２ ｍ
估计 其不 可靠度 为 ２ ％ ， 自由度 为 ： ０ 则
则 重 复性测 量 引起 的不确定 度分 量 ：
（ ＝Ｓ／／ ０ ０７ ｍ Ⅳ） ｐ ￣ １ ．３ Ｗ
（ ） ÷（０ ～ ２ Ｓ ＝ ２％） １
５ 合成标 准不确 定度 的评定
ｌＡ Ａ＝ Ｐ／Ｓｌ ｓＰ
ｕ Ｍ） ｌ Ｗ／ （ ＝ ｍ ￣ ０５ｍ ． Ｗ ８
取 自由度 （ ＝５ Ｍ） ０
Ｓ （ ： ．５ Ｗ ４ Ｘ ） ２ １ｍ
根据 上述 ４ 测量列 的标 准偏 差可求 得合 并样 本 标 组
准差 为 ：
４ 标 准 不确定 度 分量 的评 定
《 砷量与测试技ｇ） ｏ２年第 ３ ￣２ ｔ ９卷 第８期
Ｓ ：／ 。 ＾ 兰 ２３ ｗ ．ｒ １ ｏ
‘ ， ｎ
关键词 ： 超声探头 ； 功率 ； 不确定评定
１ 概 述
４ １ 输 出声功 率 的测 量不 确定度 “ Ｐ） ． （ ４ １１ 超声 功率计 测量 引起 的不确定 度分 量 （ ．． ） 由资 料可知 其 最大 允 许 误 差 ±１％ ， 均 匀 分 布 处 ０ 按
理 ， ＝ ３ √。
贝 ： （ ＝１ ％／ ３ ５ ８ ０ ｕｆ ） ０ √ ．％
又在 测量 ３ ｍ 时其 ０Ｗ
Ｈ ￡ ＝３ｍ ｘ５ ８ １７ Ｗ （ ） ０ Ｗ ． ％ ．ｍ
１３ 计量 标准 设备 ， 表 １ ． 见 。
表 １
取 自由度 ： Ｌ ＝５ （ ） ０ ４ １２ 仪器分 辨力 引起 的不确 定度 分量 ／ Ｍ） ．． ２ ， （
｛ｒＭｅ ｉ ｌ ｌａｏ ｉ Ｄｉｇ ｏｔ ｑ ｉｍｅ ｔ ｏ ｄｃ ｔ ｓｎｃ ａ ｎ ｓ ｃＥ ｕ ａ Ｕｒ ｉ ｐ ｎ
蔡 英 男 胡 嘉 王 京
（ 长春市计量检定测试技术研究院 ， 吉林 长春 １０ １） ３０２
摘 要： 本文依据 ＪＧ６９—９《 Ｊ ３ ８ 医用超声诊断仪超声源》 详细介绍ＴＮＮ超声源不确定度的评定方法。
２ ３ 方 差和灵 敏 系数 ．
ｓ √ （） ｘ：
（ ２２ 置一） ．ｍ ３Ｗ
由于在 测量过 程 中 ， 头 与超 声 功率 计 接 收 靶对 正 探 时 ， 同人员 和不 同时 间 以及 对 不 同 的被 检 仪 器 的测 量 不 存在不 同程度 的偏 离 。因此 。再 任 意选取 ３台同等 级 同 型号 的医用超 声诊 断 仪超 声 源 ， 复 现性 条 件 下 分 别 连 在
４ １３ 重 复性测量 引起 的不确 定 度分量 ｕ Ｎ） ．． （ 重 复行 引起 的不 确定 度可 以通过 连续 测量 得到测 量
列， 并采 用 Ａ类 方 法 进 行 评 定 。在 正 常 工 作 条 件 下 ， 重 复测量 １ ，４ 超声输 出声 功率 为 ：６３ ，４２ ， Ｏ次 ’得 ？ 贝 ２ ，２３ ，８
仪器 的分 辨力 为 ２ Ｗ ， 散 区 间半 宽 为 ｌ Ｗ ， 均 ｏ ｒ 分 作 Ｂ类 评定 ， ＝√ 。则 ： ｋ ３
２ １ 校准 方法 ： 用 Ｕ Ｍ—Ｄ ． 采 Ｐ Ｔ一１ 型超 声 功率 计直 接测 量 出被 检仪 器配 用指 定探 头 时 的输 出声 功 率 Ｐ， 同时 测 出该探 头 的有 效 辐 射 面积 ｓ 由此 计 算 得 出被 检 仪 器 的 ，
蔡 英男等 ： 医禹超声诊断仪超声源 量结果不确定度评 定
医 用 超 声 诊 断 仪 超 声 源 测 量 结 果 不 确 定 度 评 定
Ｅ ａｕ ｔ ｎｏ ｎ ｅｔｉｔｆ ｒｔｅＭｅｓｒｍｅｔ ｅｕｔｆＵｔ ｓｎｃＳ ｕｃ ｖｌａｉ ｆＵ ｃｒ ｎ ｏ ａｕｅ ｎ ｓｌｏ ｌａｏ ｉ ｏ ｒｅ ｏ ａ ｙ ｈ Ｒ ｒ
续测量 １ ， 获得 ３ 测量列 。每组 测量 列 分别 按 上 ０次 又 组 述方 法计算 得到单 次实 验室标 准差 ， ： 既
５ （ ｉ ＝２６ ｍ ， ３ Ｘ ） ２ ０ ｍ ， ２ Ｘ ） ．８ Ｗ ． （ ｉ ＝ ．５ Ｗ ｓ
考虑 到各 输入 量估 计值 彼此 独立 ， 由数 学模式 可得 ：
３ ，６ ３ ，４ ２ ，２ 单 位 ： ｗ） ４ ２ ，２ ３ ，８ ３ （ ｍ 。
平 均值 ： ｘ＝３ ．ｒ ０６ ｗ ｏ 单 次测量标 准偏 差 为 ：
厂 —丁—— ———— 一
式 中 ：ｓ ， 一 被检 仪器 的输 出声 强 （ Ｗ／ｍ ） Ａ ｍ ｃ ２；
尸 一超声功率计测量的声功率值（ ｗ） ｍ ； Ｓ 配用 探头 的有 效辐射 面 积 （ｍ ） 一 ｃ ２。
１１ 测量依据 ： Ｊ ９ ９《 ． Ｊ ６ — ８ 医用超声诊断仪超声源国 Ｇ ３ 家计 量检 定规 程 》 。
１２ 环境 条件 ： ． 温 度 ：（ ５ ５ ℃ ； １ ～３ ） 相对 湿度 ： ０ ； ≤８ ％
大气 压 ：８ ～１６ ｋ ａ 电源 ： ０ Ｖ １ ０ ，０ ｚ （６ ０）Ｐ ； ２ ０ （ ±１ ％）５ Ｈ 。
自由度为 ： Ⅳ） （ ＝ｍ（ ｎ一１ ＝３ ） ６ 由于 以上 三个 分量相 互独 立 ， ： 则
ｕ Ｐ） ￣ （ ） Ｍ） Ｎ） １９ ｗ （ ＝ ／ Ｌ ＋ｕ （ ＋ｕ （ ．ｒ ｏ 自由度 为 ： Ｐ） ∞ （ 一 ４２ 探 头有 效辐 射面积 的测 量不 确定度 （ ） ． Ｓ
ｕ， （ （ ＋ （ ２） ） Ｐ （ ｕｓ （＝ ｕ ） ） ）
ａ， １ Ｏｌ Ｐ 。 ＯＰ 一 ＇ ２ ｃ 一 １ — Ｓ ｃ ９ 一 Ｓ
则 ：
Ｍ （） ｝ Ｐ ＋Ｃｕ（ ） ， ＝ｃ“（ ） ； Ｓ
１
＝
／ １
２）等 ） （＋ ｕ Ｐ （ ｓ
则 ： （ ） ０８ｃ２ Ｍ Ｓ ．２ ｍ
估计 其不 可靠度 为 ２ ％ ， 自由度 为 ： ０ 则
则 重 复性测 量 引起 的不确定 度分 量 ：
（ ＝Ｓ／／ ０ ０７ ｍ Ⅳ） ｐ ￣ １ ．３ Ｗ
（ ） ÷（０ ～ ２ Ｓ ＝ ２％） １
５ 合成标 准不确 定度 的评定