※一部、英文及び仏文を自動翻訳した日本語訳を使用しています。
序文
ISO (国際標準化機構) は、国家標準化団体 (ISO メンバー団体) の世界的な連合体です。国際規格の作成作業は通常、ISO 技術委員会を通じて行われます。技術委員会が設立された主題に関心のある各会員団体は、その委員会に代表される権利を有します。政府および非政府の国際機関も ISO と連携してこの作業に参加しています。 ISO は、電気技術の標準化に関するあらゆる事項について、国際電気標準会議 (IEC) と緊密に協力しています。
国際規格は、ISO/IEC 指令Part 2 部に規定されている規則に従って草案されています。
技術委員会の主な任務は、国際規格を作成することです。技術委員会によって採択された国際規格草案は、投票のために加盟団体に回覧されます。国際規格として発行するには、投票を行った加盟団体の少なくとも 75% による承認が必要です。
この文書の要素の一部が特許権の対象となる可能性があることに注意してください。 ISO は、かかる特許権の一部またはすべてを特定する責任を負わないものとします。
ISO 15796 は、技術委員会 ISO/TC 158 「ガス分析」によって作成されました。
導入
ガス分析における品質保証の重要な項目の一つとしてトレーサビリティが考えられています。一般に、それは、分析結果を認められた測定基準に関連付ける、途切れることのない比較の連鎖の存在によって定義されます。より具体的には、分析結果は、これらの比較によって、重大なバイアス、つまり結果の指定された不確実性を指す有意性がないことが証明された場合、追跡可能であるとみなされます。
原則として、トレーサビリティは単一の分析結果について個別に実証されるのではなく、分析対象物の濃度とマトリックス組成の指定範囲を使用した分析で定義された手順について実証されます。分析手順は、既知の追跡可能な組成の代表的なサンプルの測定によって重大な偏りが無いことが証明された場合、または重大な偏りが修正されている場合、追跡可能であるとみなされます。これらは、適切な参照ガス混合物のサンプルである可能性があります。あるいは、承認された参照手順を使用して、他の代表的なサンプルを並行して分析することもできます。
この国際規格は、基準ガス混合物または基準分析手順を使用した分析手順のトレーサビリティを実証または確立し、ISO 14111 [1] および ISO/TS 14167 [2] に定められた原則を実装し、次の原則を尊重するための一般的な方法を提供します。測定における不確かさの表現に関するガイド(GUM) [3] 。
この国際規格では、「濃度」という用語は 2 つの異なる目的で使用されます。
- ガス組成分析で測定される量の一般用語として、「含有量」という用語に置き換わります (ISO 7504 [4] を参照)
- 指定された分析物の質量濃度やモル分率など、ガス組成分析で測定される特定の量の一般的な代替品として使用されます (ISO 7504 [4] を参照)
1 スコープ
この国際規格は、基準ガス混合物または基準分析手順を使用して、ガス分析の分析手順の偏り(系統的誤差)を検出および補正するための一般的な方法、および補正の不確実性を推定するための一般的な方法を規定しています。
分析手順のバイアス (および影響を与えるパラメータ) の主な原因は、機器ドリフト (時間) とマトリックス干渉 (マトリックス組成) です。さらに、バイアスは通常、分析対象物の濃度によって変化します。したがって、この国際規格は、次のプロトコルを確立します。
- 安定性が限られている分析システムのドリフトを検出および修正する、
- 指定された範囲のサンプル組成に対する安定した分析システムの偏りを調査し、処理する。
これらは、メソッド開発およびメソッド検証研究で個別にまたは連続的に使用することを目的としています。
この国際規格は、系統的効果に適用できる 2 つのオプションの手順を次のように規定しています。
- a)観察された逸脱パターンを追跡し、その影響を修正する。
- b)それらの効果を平均化し、不確実性を高める。
>where より大きな労力を犠牲にして不確実性が低くなります。
ユーザーの便宜のために、この国際規格で指定されている方法は、組成分析の手順、つまり混合ガス中の特定の分析物の濃度を測定する手順について説明されています。ただし、それらはガス分析に関連するガスまたはガス混合物の物理化学的特性の測定にも同様に適用でき、この主題分野への翻訳は簡単です。
2 用語と定義
この文書の目的上、次の用語と定義が適用されます。
2.1
バイアス
系統誤差の推定
注記 1:測定量の真の値を正確に知ることができないため、系統誤差を正確に決定することはできず、基準値を使用して推定する必要があります。
2.2
修正
系統的誤差を補償するために未補正の測定結果を調整する手順
注記 1:系統的誤差は正確に決定できないため、修正が完了することはありません。
注記 2: VIM [5] では、補正という用語は別の意味で使用されています。
2.3
不確実性
測定結果に関連付けられ、測定対象に合理的に起因すると考えられる値の分散を特徴付けるパラメータ
[出典:GUM:1993 [3] 、定義 2.3.2]
2.4
トレーサビリティ
測定の結果または標準の値の特性。これにより、途切れることのない比較の連鎖を通じて、指定された参考文献 (通常は国内または国際標準) に関連付けることができます。
[出典:VIM:1993 [5] 、定義 6.10]
注記 1: ISO 14111 [1] では、トレーサビリティという用語は、既知の精度の測定標準と既知の性能の比較測定を使用して、文書化された校正を通じて測定結果に起因する全体的な精度の証拠を提供する能力として定義されています。
2.5
基準値
十分に確立されたトレーサビリティと指定された不確実性を備えた、指定された目的の基準として使用される数量の推定値
注記 1:ガス分析では、組成または物理化学的特性の基準値は、ほとんどの場合、基準ガス混合物および基準分析手順によって提供されます。
2.6
基準ガス混合物
他の組成データが得られる組成の参照標準として使用できるように、その組成が十分に確立され、安定している校正ガス混合物
[出典:ISO 7504:2001 [4] 、定義 4.1.1]
2.7
参考分析手順
参照値として使用するために十分に確立された不確実性を備えた追跡可能な結果を提供できる分析手順
2.8
ドリフト
測定システムの一定入力時の出力のゆっくりとした変化
2.9
安定性
重大なドリフトがないこと
2.10
マトリックス干渉
マトリックス組成の変動によって引き起こされる、特定の分析物の分析応答の変化
参考文献
| 1 | ISO 14111, 天然ガス — 分析におけるトレーサビリティのガイドライン |
| 2 | ISO/TS 14167, ガス分析 — 校正ガス混合物の使用における一般的な品質保証の側面 — ガイドライン |
| 3 | 測定における不確かさの表現に関するガイド (GUM) 。 BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 第 1 版、1993 年、1995 年に修正および再版 |
| 4 | ISO 7504:2001, ガス分析 — 語彙 |
| 5 | 計測学の基本および一般用語の国際語彙 (VIM) 。 BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 第 2 版、1993 年 |
| 6 | ISO 8258, シューハート管理図 |
| 7 | ISO 6143, ガス分析 — 校正ガス混合物の組成を決定および確認するための比較方法 |
| 8 | ISO 5725-3, 測定方法と結果の精度 (真性と精度) — Part 3: 標準測定方法の精度の中間尺度 |
| 9 | Lira IH およびWoeger W. 系統的な影響が補正されていない測定結果に関連する不確実性の評価。測定。科学。テクノロジー。 、 9, 1998 、pp.1010-1011 |
| 10 | Ratkowsky DA非線形回帰モデルのハンドブック。マルセル・デッカー社、1990 年 |
| 11 | ISO 14956, 大気質 — 必要な測定の不確かさとの比較による測定手順の適合性の評価 |
| 12 | Brereton RD 分析化学における多変量キャリブレーションの紹介。アナリスト、 125, 2000 、pp.2125-2154 |
| 13 | サックスL.応用統計学。第 7 版、シュプリンガー版、1992 年 |
| 14 | Phillips SD, E berhardt KR, Parry B. 未補正のバイアスを含む測定結果の不確実性を表現するためのガイドライン。 J.Natl.スタンドテクノロジー、 102, 1997, 577-585 ページ |
| 15 | Ellison SLR ISO の不確実性と共同試験データ。認定されました。 Qual. Assur.、 3, 1998 、pp. 95-100 |
Foreword
ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical committee has been established has the right to be represented on that committee. International organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of electrotechnical standardization.
International Standards are drafted in accordance with the rules given in the ISO/IEC Directives, Part 2.
The main task of technical committees is to prepare International Standards. Draft International Standards adopted by the technical committees are circulated to the member bodies for voting. Publication as an International Standard requires approval by at least 75 % of the member bodies casting a vote.
Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights.
ISO 15796 was prepared by Technical Committee ISO/TC 158, Analysis of gases.
Introduction
Traceability is considered as one of the key items of quality assurance in gas analysis. In general, it is defined by the existence of unbroken chains of comparisons, relating the analytical result to acknowledged standards of measurement. More specifically, an analytical result is considered traceable if, by way of these comparisons, it has been demonstrated to be free of significant bias, significance referring to the specified uncertainty of the result.
As a rule, traceability is not demonstrated individually for a single analytical result but for a defined analytical procedure with specified ranges of analyte concentration and matrix composition. An analytical procedure is considered traceable if it has been demonstrated to be free of significant bias, or if significant bias has been corrected, by measurement on representative samples of known traceable composition. These may be samples of appropriate reference gas mixtures. Alternatively, other representative samples may be analysed in parallel using an accepted reference procedure.
This International Standard provides generic methods for demonstrating, or establishing, traceability of analytical procedures using reference gas mixtures or reference analytical procedures, implementing principles laid out in ISO 14111 [1] and ISO/TS 14167 [2] , and respecting the principles of the Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement (GUM) [3] .
In this International Standard, the term “concentration” is used for two different purposes:
- as a general term for quantities measured in gas composition analysis, replacing the term “content” (see ISO 7504 [4] );
- as a generic substitute for any of the specific quantities measured in gas composition analysis such as the mass concentration or the mole fraction of a specified analyte (see ISO 7504 [4] ).
1 Scope
This International Standard specifies generic methods for detecting and correcting bias (systematic errors) of analytical procedures for the analysis of gases, using reference gas mixtures or reference analytical procedures, as well as for estimating the correction uncertainty.
The main sources of (and parameters affecting) bias of analytical procedures are instrumental drift (time) and matrix interferences (matrix composition). Moreover, bias normally varies with analyte concentration. This International Standard therefore establishes protocols for
- detecting and correcting drift for an analytical system of limited stability,
- investigating and handling bias of a stable analytical system for a specified range of sample composition,
which are intended to be used in method development and method validation studies, either separately or sequentially.
This International Standard specifies procedures for two options, applicable to systematic effects, as follows:
- a) tracing the observed pattern of deviations and correcting for their effect,
- b) averaging over their effects and increasing the uncertainty,
>where normally the first option entails lower uncertainty at the expense of higher effort.
For the convenience of the user, the methods specified in this International Standard are described for procedures of composition analysis, i.e. procedures for measuring the concentration of a specified analyte in a gas mixture. However, they are equally applicable to measurements of physico-chemical properties of a gas or gas mixture relevant to gas analysis, and translation into this subject field is straightforward.
2 Terms and definitions
For the purposes of this document, the following terms and definitions apply.
2.1
bias
estimate of systematic error
Note 1 to entry: Since the true value of a measurand cannot be known exactly, systematic errors cannot be determined exactly but have to be estimated using reference values.
2.2
correction
procedure by which the uncorrected result of a measurement is adjusted to compensate for systematic error
Note 1 to entry: Since systematic errors cannot be determined exactly, a correction can never be complete.
Note 2 to entry: In the VIM [5] , the term correction is used with a different meaning.
2.3
uncertainty
parameter, associated with the result of a measurement, that characterizes the dispersion of the values that could reasonably be attributed to the measurand
[SOURCE:GUM:1993 [3] , definition 2.3.2]
2.4
traceability
property of the result of a measurement or the value of a standard whereby it can be related to stated references, usually national or international standards, through an unbroken chain of comparisons
[SOURCE:VIM:1993 [5] , definition 6.10]
Note 1 to entry: In ISO 14111 [1] , the term traceability is defined as the ability to provide evidence of the overall accuracy attributed to measurement results through documented calibrations, using measurement standards of known accuracy and comparison measurements of known performance.
2.5
reference value
estimate of a quantity, with sufficiently well established traceability and specified uncertainty, used as a reference for a specified purpose
Note 1 to entry: In gas analysis, reference values of composition or physico-chemical properties are most often provided by reference gas mixtures and reference analytical procedures.
2.6
reference gas mixture
calibration gas mixture whose composition is sufficiently well established and stable to be used as a reference standard of composition from which other composition data are derived
[SOURCE:ISO 7504:2001 [4] , definition 4.1.1]
2.7
reference analytical procedure
analytical procedure which is capable of providing traceable results with sufficiently well established uncertainty for use as reference values
2.8
drift
slow change of output, at constant input, of a measuring system
2.9
stability
absence of significant drift
2.10
matrix interference
change in analytical response for a specified analyte, caused by variations in matrix composition
Bibliography
| 1 | ISO 14111, Natural gas — Guidelines to traceability in analysis |
| 2 | ISO/TS 14167, Gas analysis — General quality assurance aspects in the use of calibration gas mixtures — Guidelines |
| 3 | Guide to the expression of uncertainty in measurement (GUM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 1st edn., 1993, corrected and reprinted in 1995 |
| 4 | ISO 7504:2001, Gas analysis — Vocabulary |
| 5 | International vocabulary of basic and general terms in metrology (VIM). BIPM, IEC, IFCC, ISO, IUPAC, IUPAP, OIML, 2nd edn., 1993 |
| 6 | ISO 8258, Shewhart control charts |
| 7 | ISO 6143, Gas analysis — Comparison methods for determining and checking the composition of calibration gas mixtures |
| 8 | ISO 5725-3, Accuracy (trueness and precision) of measurement methods and results — Part 3: Intermediate measures of the precision of a standard measurement method |
| 9 | Lira I.H. and Woeger W. Evaluation of the uncertainty associated with a measurement result not corrected for systematic effects. Meas. Sci. Technol., 9 , 1998, pp. 1010-1011 |
| 10 | Ratkowsky D.A. Handbook of nonlinear regression models. Marcel Dekker Inc., 1990 |
| 11 | ISO 14956, Air quality — Evaluation of the suitability of a measurement procedure by comparison with a required measurement uncertainty |
| 12 | Brereton R.D. Introduction to multivariate calibration in analytical chemistry. Analyst, 125 , 2000, pp. 2125-2154 |
| 13 | Sachs L. Angewandte Statistik. 7. Auflage, Springer-Verlag, 1992 |
| 14 | Phillips S.D., Eberhardt K.R., Parry B. Guidelines for Expressing the Uncertainty of Measurement Results Containing Uncorrected Bias. J. Res. Natl. Inst. Stand. Technol., 102 , 1997, pp. 577-585 |
| 15 | Ellison S.L.R. ISO uncertainty and collaborative trial data. Accred. Qual. Assur., 3 , 1998, pp. 95-100 |