计量基础知识 计 量 基 础 知 识 齐湛谊 2010.8
计量基础知识 第一章 测量不确定度评定与表示 第二章 计量检定与校准
第一章 测量不确定度评定与表示 计量基础知识 第一章 测量不确定度评定与表示 第一节 基本概念(JJF1059-1999) 计量基础知识 第一章 测量不确定度评定与表示 第一章 测量不确定度评定与表示 第一节 基本概念(JJF1059-1999) 第二节 测量不确定度的评定步骤 第三节 产生测量不确定度的原因和测量模型 第四节 测量不确定度的评定
计量基础知识 第一节 基本概念 第一节 基本概念 1 实验标准[偏]差 对同一被测量作n次测量,表征测量结果分散性的量s可按下式计算 (1.1) 式中qk — 第k次测量结果; —n次测量结果的算术平均值; ( )— 残差。 式(1.1)称为贝塞尔公式,用于计算单次测量标准差。
计量基础知识 第一节 基本概念 2 [测量]不确定度 表征合理赋予被测量之值的分散性,与测量结果相联系的参数。在测量结果的完整表述中,应包括测量不确定度。 不确定度可以是标准差或其倍数,或是说明了置信水准区间的半宽。以标准差表示的不确定度称为标准不确定度,以u表示。以标准差的倍数表示的不确定度称为扩展不确定度,以U表示。扩展不确定度表明了具有较大置信概率区间的半宽度。不确定度通常由多个分量组成,对每一分量均要评定其标准不确定度。
计量基础知识 第一节 基本概念 评定方法分为A,B两类。A类评定是用对观测列进行统计分析的方法,以实验标准差表征;B类评定则用不同于A类的其它方法,以估计的标准差表征。各标准不确定度分量的合成称为合成标准不确定度,以uc表示,它是测量结果标准差的估计值。 不确定度的表示形式有绝对、相对两种,绝对形式表示的不确定度与被测量的量纲相同,相对形式无量纲。
计量基础知识 第一节 基本概念 3 自由度 在方差计算中,自由度为和的项数减去对和的限制数。 在重复性条件下,对被测量作n次独立测量所得的样本方差为 , 其中参差为 ,因此,和的项数即为参差的个数n,故在方差计算式中和的项数即 为残差的个数n;而且残差之和为零,即是约束条件,故限制数为1,由此可得自由度ν=n-1 。
计量基础知识 第一节 基本概念 不确定度u的相对不确定度 与自由度有如下关系 (1.2) 可见v愈大, 愈小,故自由度反映了相应标准不确定度的可靠程度。用于在评定扩展不确定度Up时求得包含因子kp。合成标准不确定度uc(y)的自由度称为有效自由度,以veff表示。当y接近正态分布时,包含因子等于t分布临界值,即kp=tp(veff)。
计量基础知识 第一节 基本概念 4 置信概率 与置信区间或统计包含区间有关的概率值(1- )。 为显著性水平。当测量值服从某分布时,落于某区间的概率p即为置信概率。置信概率是介于(0,1)之间的数,常用百分数表示。在不确定度评定中置信概率又称置信水准或置信水平。
计量基础知识 第一节 基本概念 5 [测量]误差 测量结果减去被测量的真值。误差是一个确定的值,是客观存在的测量结果与真值之差。但由于真值往往不知道,故误差无法准确得到。误差与不确定度是两个不同的概念。测量不确定度是说明测量分散性的参数,由人们经过分析和评定得到,因而与人们的认识程度有关。测量结果可能非常接近真值(即误差很小),但由于认识不足,评定得到的不确定度可能较大。也可能测量误差实际上较大,但由于分析估计不足,给出的不确定度却偏小。因此,在进行不确定度分析时,应充分考虑各种影响因素,并对不确定度的评定加以验证。
计量基础知识 第一节 基本概念 6 测量误差与测量不确定度的主要区别: (1)测量误差有正号或有负号的量值,其值为测量结果减去被测量的值。 测量不确定度是无符号的参数,用标准差或标准差的倍数或置信区间的半宽度表示。 (2) 测量误差表明测量结果偏离真值的大小。测量不确定度表明测量结果的分散性。 (3) 测量误差客观存在不以人的认识程度而改变。测量不确定度与人们对被测量、影响量及测量过程的认识有关。
计量基础知识 第一节 基本概念 (4) 测量误差由于真值未知,往往不能准确得到,当用约定真值代替真值时,可以得到其估计值。测量不确定度可以由人们根据试验、资料、经验等信息进行评定,从而可以定量确定。评定方法有A类,B类。 (5) 测量误差按性质分为随机误差和系统误差两类,按定义随机误差和系统误差都是无穷多次测量情况下的理想概念。测量不确定度评定时一般不区分其性质。 (6) 已知系统误差的估计值时可以对测量结果进行修正,得到已修正的测量结果。不能用不确定度对测量结果进行修正,在已修正测量结果的不确定度中应考虑修正不完善而引入的不确定度。
计量基础知识 第一节 基本概念 7 相关系数 相关系数是两个变量之间相互依赖性的度量,它等于两个变量间的协方差除以各自方差之积的正平方根,用 表示。其估计值以r(X,Y)表示,并且 (1.3) 相关系数r(X,Y)的取值范围是[-1,1],当r=1时,表示两变量完全正相关;当r=0时,表示两分量无关; 当r=-1时,表示两变量完全负相关。在标准不确定度合成时,应考虑分量间的相关性。
计量基础知识 第一节 基本概念 8 独立 如果两个随机变量的联合概率分布是其每个概率分布的乘积,那么这两个随机变量是统计独立的。如果两个随机变量是独立的,则它们不相关。但反之不一定成立。 9 测量结果的重复性 在相同条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。 10测量结果的复现性 在相同测量条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。
计量基础知识 第二节 测量不确定度的评定步骤 1 确定被测量和测量方法 2 找出所有影响测量不确定度的影响量 3 建立满足测量不确定度评定所需的数学模型 Y=f(x1,x2........xn) 4 确定各输入量的估计值xi以及对应于各输入量估计值的标准不确定度u(xi),输入估计值的标准不确定度可分为A类评定和B类评定
计量基础知识 第二节 测量不确定度的评定步骤 5 确定对应于各输入量的标准不确定度分量ui(y) ui(y)=ciu(xi)= 是灵敏度系数 6列出不确定度分量汇总表 7将各标准不确定度分量ui(y)合成得到合成标准不确定度 上式称为不确定度传播率
计量基础知识 第二节 测量不确定度的评定步骤 8 确定被测量Y可能值分布的包含因子 9 确定扩展不确定度 10 给出测量不确定度报告 (1) (2) 结束
计量基础知识 第三节 测量模型 第三节 产生测量不确定度的原因和测量模型 1 测量不确定度的来源 测量过程中有许多引起不确定度的来源,它们来自以下几个方面: (1)对被测量的定义不完整或不完善 (2)实现被测量定义的方法不理想 (3)取样的代表性不够,即被测量的样本不能完全代表所定义的被测量 (4)对测量过程受环境影响的认识不周全,或对环境条件的测量与控制不完善
计量基础知识 第三节 数学模型 (5)对模拟式仪器的读数存在人为偏差 (6)测量仪器计量性能(如灵敏度、分辨力、稳定性等)上的局限性 (7)赋予计量标准的值和标准物质的值不准确 (8)引用的数据或其他参量的不确定度 (9)与测量方法和测量程序有关的近似性和假定性 (10)在表面上看来完全相同的条件下,被测量重复观测值的变化。
计量基础知识 第三节 数学模型 2 测量不确定度的评定 在测量不确定度评定中,所有的测量值均应是测量结果的最佳估计值(即对所有测量结果中系统效应的影响均应进行修正)。对各影响量产生的不确定度分量不应有遗漏,也不能有重复。在所有的测量结果中,均不应存在由于读取、记录或数据分析失误或仪器不正确使用等因素引入的明显的异常数据。如果发现测量结果中有异常值,则应将其剔除。
计量基础知识 第三节 数学模型 在有些情况下,系统效应引起的不确定度分量本身很小,对测量结果的合成不确定度影响也很小,这样的分量在评定不确定度时可以忽略。比如,用很高等级的标准器校准低等级的计量器具时,标准器的修正值及标准器修正值引入的不确定度分量均可忽略不计。
计量基础知识 第三节 数学模型 3 测量不确定度数学模型 在实际测量情况下,被测量Y(输出量)不能直接测得,而是由N个其它量X1,X2,…,XN(输入量)通过函数关系f来确定 Y=f(X1,X2,…,XN) (1.4) 式(1.4)表示的这种函数关系,就称为测量模型或数学模型,或称为测量过程的数学模型。
数学模型可用已知的物理公式求得,也可用实验的方法确定,甚至只用数值方程给出。 计量基础知识 第三节 数学模型 数学模型不是唯一的,不同的测量和不同的测量过程,就有不同的测量模型。输出量Y的输人量X1,X2,…,XN本身可看作被测量,也可取决于其他量,甚至包括具有系统效应的修正值,从而导出一个十分复杂的函数关系式,有线性的,非线性的,有显函数,有隐函数,有的甚至不能用函数关系明确地表示出来。致使求测量结果的不确定度十分困难。这是计量学中重要的研究内容之一。 数学模型可用已知的物理公式求得,也可用实验的方法确定,甚至只用数值方程给出。
计量基础知识 第三节 数学模型 y的不确定度将取决于xi的不确定度,为此首先应评定xi的标准不确定度u(xi)。评定方法可归纳为A、B两类。
计量基础知识 第三节 数学模型 4 不确定度的传播律 由y=f(x1,x2,… xn)可得到输出量(被测量)Y的估计值y(测量结果)的不确定度为 (1.5) 式(1.5)称为不确定度传播律,其中 称为灵敏系数,u(xi)分别为输入量Xi的估计值xi的标准不确定度,U(xi,xj)为任意两输入量估计值的协方差函数。
计量基础知识 第三节 数学模型 各输入估计值xi及其标准不确定度u(xi)得自输入量的概率分布。此概率分布是基于Xi的观测列的频率分布,也可能是基于经验和有用信息的先验分布。标准不确定度分量的A类评定基于频率分布,B类评定基于先验分布。两类评定只是评定方法的不同,其本质是相同的。
计量基础知识 第三节 数学模型 5 测量不确定度分类 不确定度依据其评定方法可分为“A”,“B”两类,它们与过去“随机误差”与“系统误差”的分类之间不存在简单的对应关系。“随机”与“系统”表示两种不同的性质,“A类”与“B类”表示两种不同的评定方法。
计量基础知识 第三节 数学模型 A、B的分类目的是表明不确定度评定的两种方法,仅为讨论方便,并不意味着两类评定之间存在本质上的区别。它们都基于概率分布,并都用方差或标准差表征。 表征A类评定所得不确定度分量的方差估计值记为u2,由重复观测列算得。u2就是熟知的统计方差 2 的估计值s2,而u2的正平方根即为估计标准差s,记为u。即u=s称为A类标准不确定度。
计量基础知识 第三节 数学模型 B类评定所得的不确定度分量的估计方差u2依据有关信息评定,估计标准差为u,称为B类标准不确定度。 因此,A类标准不确定度由以观测列频率分布导出的概率密度函数得到;B类标准不确定度由一个认定的或假定的概率密度函数得到,此函数基于事件发生的信任度。两种方式都用已知的概率解释。 结束
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 第四节 测量不确定度的评定 1 标准不确定度的A类评定 对被测量X,在重复性条件或复现性条件下进行n次独立重复测量,测量值为xi(i=1,2,…,n)。算术平均值 为 (1.6) s(xi)为单次测量的实验标准差,由贝塞尔公式计算得到 (1.7) 为平均值的实验标准差,其值为 (1.8)
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 通常以样本的算术平均值 作为被测量值的估计(即测量结果),以平均值的实验标准差 作为测量结果的标准不确定度,即A类标准不确定度。 观测次数n充分多,才能使A类不确定度的评定可靠,一般n应大于6。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 在重复性条件下所得的测量列的不确定度,通常比用其他评定方法所得到的不确定度更为客观,并具有统计学的严格性,但要求有充分的重复次数。此外,这一测量程序中的重复观测值,应相互独立。 对于独立重复测量,自由度v=n-1(n为测量次数)。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 总结以上所述,可用图简明地表示出标准不确定度A类评定的流程。 A类评定开始 对独立观测得 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 总结以上所述,可用图简明地表示出标准不确定度A类评定的流程。 A类评定开始 对独立观测得 则的测量结果 测量结果的标准不确定度 完
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 2 标准不确定度的B类评定 (1)B类不确定度评定的信息来源 ①以前的观测数据; ②对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验; ③生产部门提供的技术说明文件; ④校准证书、检定证书或其它文件提供的数据、准确度的等别或级; ⑤手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度; ⑥规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性限或复现性限。 用这类方法得到的估计方差u2(xi),可简称为B类方差。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (2) B类不确定度的评定方法 1)己知置信区间和包含因子 根据经验和有关信息或资料,首先分析或判断被测量值落入的区间 ,并估计区间内被测量值的概率分布,再按置信水准p来估计包含因子k,则B类标准不确定度u(x)为 (1.9) 式中a—置信区间半宽; k—对应于置信水准的包含因子。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 2)已知扩展不确定度U和包含因子k 如估计值xi来源于制造部门的说明书、校准证书、手册或其他资料,其中同时还明确给出了其扩展不确定度u(xi)是标准差s(xi)的k倍,指明了包含因子k的大小,则标准不确定度u(xi)可取
正态分布的置信水准(置信概率)p与包含因子k之间的关系如下表。 正态分布情况下置信水准p与包含因子kp间的关系 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 正态分布的置信水准(置信概率)p与包含因子k之间的关系如下表。 正态分布情况下置信水准p与包含因子kp间的关系 P(%) 50 68.27 90 95 95.45 99 99.73 kP 0.67 1 1.645 1.960 2 2.576 3
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 3)已知扩展不确定度UP以及置信水准p与有效自由度veff的t分布 如xi的扩展个确定度不仅给出扩展不确定度UP和置信水准p,而且给出了有效自由度veff或包含因子kp,这时必须按t分布处理。 (1.10) 这种情况提供给不确定度评定的信息比较齐全,常出现在标准仪器的校准证书上。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 4)其它几种常见的分布 除了正态分布和t分布以外,其他常见的分布有均匀分布、反正弦分布、三角分布、梯形分布及两点分布等。 如已知信息表明Xi之值xi分散区间的半宽为a,且xi落于xi-a至xi+a区间的概率p为100%,即全部落在此范围中,通过对其分布的估计,可以得出标准不确定度u(xi)=a/k,k与分布状态的关系见下表。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 常用分布与k,u(xi)的关系如下 分布类别 置信概率P(%) 包含因子k 标准不确定度u(xi) 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 常用分布与k,u(xi)的关系如下 分布类别 置信概率P(%) 包含因子k 标准不确定度u(xi) 正态 99.73 3 三角 100 梯形 =0.71 2 矩形(均匀) 反正弦 两点 1
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 表中β为梯形的上底与下底之比,对于梯形分布来说, ,特别当β等于1时,梯形分布变为矩形分布;当β等于0时,变为三角分布。 在缺乏任何其他信息的情况下,一般估计为矩形分布是较合理的。但如果已知被研究的量Xi的可能值出现在a-至a+中心附近的概率,大于接近区间的边界时,则最好按三角分布计算。如果xi本身就是重复性条件下的几个观测值的算术平均值,则可估计为正态分布。三角分布是均匀分布和正态分布之间的一种折衷。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 在不确定度的B类评定方法中,我们遇到的一个问题是,如何假设其概率分布。根据 “中心极限定理”,尽管被测量的值Xi的概率分布是任意的,但只要测量次数足够多,其算术平均值的概率分布为近似正态分布。如果被测量受许多个相互独立的随机影响量的影响,这些影响量变化的概率分布各不相同,但每个变量影响均很小时,被测量的随机变化将服从正态分布。如果被测量既受随机影响又受系统影响,而又对影响量缺乏任何其他信息的情况下,一般假设为均匀分布。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (3) B类不确定度评定的自由度及其意义 B类不确定度分量的自由度与所得到的标准不确定度 的相对标准不确定度 有关,其关系为: (1.11) 根据经验,按所依据的信息来源的可信程度来判断u(xi)的标准不确定度,从而推算出比值 。按式(1.11)计算出的vi列于下表。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 与vi关系 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 与vi关系 在式(6.5)中, 是 的标准差,即 是标准差的标准差,不确定度的不确定度,其实式(3.11)同样适用于A类不确定度评定。下面结合A类不确定度的自由度问题加以说明,以进一步加深对 的理解。 0.10 0.20 0.25 50 12 8 0.30 0.40 0.50 6 3 2
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 当被测量q的概率分布为正态,对被测量进行多组(组数为m)的 次测量,从每一组的10次测量可得到一个实验标准差 ,每一组测量所得 不完全相同,这样,由m个 可算得 的实验标准差 (1.12) 当m为无穷大(很多数测量)时,s表示为 , 是 的标准差。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 当被测量q服从正态分布时,可得 ,即 的标准差与 之比近似为 。取 为 的不确定度,对n=10次观测, 的相对不确定度为24%. 由式(1.11)得 当n=50次观测, 之间的数值比n=10时更互相接近,可得 的相对不确定度 为10%。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 由式(1.11)得 所以,无论B类评定还是A类评定,自由度越大,不确定度的可靠程度越高,不确定度是用来衡量测量结果的可靠程度,自由度则是用来衡量不确定度的可靠程度,所以说自由度是一种二次或二阶不确定度。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 应该说明的是:公式 不仅仅适用于正态分布,还适合于其他任何分布的情况。 不确定度的B类评定,除了要设定其概率分布,还要设定评定的可靠程度。这要靠经验并对有关知识有深刻的了解。这是一门技巧,要靠实践积累。下面举一些例子予以说明。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 当不确定度的评定有严格的数字关系,如数显仪器量化误差和数据修约引起的不确定度计算,自由度为∞。 当计算不确定度的数据来源于校准证书、检定证书或手册等比较可靠资料时,可取较高自由度。 当不确定度的计算带有一定主观判断因素,如指示类仪器的读数误差引起的不确定度,可取较低的自由度。 当不确定度的信息来源难以用有效的实验方法验证,如量块检定时标准量块和被检量块的温度差的不确定度,自由度可以非常低。
总结以上所述,可用下图简明地表示出标准不确定度B类评定的流程。 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (4) B类标准不确定度评定的流程 总结以上所述,可用下图简明地表示出标准不确定度B类评定的流程。 B类评定开始 已知 及对应包含因子 否? 已知 未知 估计 变化半宽度 及其分布 计算 按分布明确 计算 结束
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 3 合成标准不确定度的评定 被测量Y的估计值y的标准不确定度,是由相应输入量x1,x2,…xn的标准不确定度适当合成求得,估计值y的合成标准不确定度记为uc(y),它表征合理赋予被测量估计值y的分散性。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (1) 输入量不相关时不确定度的合成 ①当全部输入量Xi是彼此独立或不相关时,合成标准不确定度. (1.13) 式中f—被测量y与诸直接测得量xi的函数关系。 —或是A类评定标准不确定度,或是B类评定标准不确定度。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 不确定度 是一个估计标准差,它表征合理赋予被测量Y的分散性。式(1.13)基于 的泰勒级数一阶近似,称为不确定度传播律。 这里,当f非线性时, 表达式(1.13)中应考虑计入泰勒级数展开的高阶项。特别当各Xi分布对称,式(1.13)需要增加的下一个重要的高阶项为 当函数完全线性时,二阶以上偏导数为零,因此不必考虑泰勒级数展开的高阶项。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 ② 是函数 在 时的偏导数,这些偏导数称为灵敏系数,符号为 ,即 。它表示了输出估计值y随输入估计值x1,x2,…,xN的变化而变化的程度。特别是当输入估计值xi有微小的变化 时,输出估计值y的相应 变化 。如果这个变化来自输入估计值xi的标准不确定度,那么输出估计值y的相应变化就是 。因此,合成方差 可视为伴随各项输入分量xi的估计方差而引起输出估计值y的估计方差。因此式可表示为 (1.14) 式中 ,
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (2)合成标准不确定度的自由度 合成标准不确定度 的自由度称为有效自由度 。有下式计算 (1.15) 显然有 (1.16)
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (3) 合成标准不确定度的计算流程 综上所述,合成标准不确定度的计算流程如下。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 列出 的表达式 求灵敏系数 评定 计算 合成标准不确定度 结束
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 4 扩展不确定度的评定 (1)输出量的分布特征 合成标准不确定度的评定的基本过程是由各个不确定度分量 ,通过数学计算求出合成标准不确定度 。值得指出的是: ①各输入量可能遵从不同的分布(如正态、均匀、三角分布等),对应于每一个输入量有三个参量,即标准不确定度 、自由度 及它的分布特征。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 ②输出量(被测量)Y也具有三个参量,即合成标准不确定度 、有效自由度 及分布特征。 很明显,合成标准不确定度 及有效自由度 可以由相应的数学公式直接计算出。现在的问题是:输出量Y遵从什么分布? 根据“中心极限定理” 如果 以及所有的是用正态分布表征的,则Y也是正态分布。即使 的分布不是正态的,根据“中心极限定理”Y的分布通常可以用正态分布近似。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 需要强调的是,对应于上面的第二句话,N应较大(即的个数较多),而且各 对 Y的贡献应相对比较均衡。但当N较小,而且各 的贡献很不平衡时,将导致Y较多地具有占主导地位的输人量 的分布特征。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (2)扩展不确定度的含义 扩展不确定度分为两种,即U与 。前者为标准差的倍数,后者为具有概率 的置信区间的半宽。它们的含义不同。扩展不确定度 由合成标准不确定度 乘以包含因子k得到 (1.17) 测量结果可表示为 , 是被测量的最佳估计值,被测量的可能值以较高的置信水准落于区间 内,即 。 对于任一给定的置信概率或置信水准P,扩展不确定度记为 ,表示为 (1.18)
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (3) 包含因子的选择 ①如果 的自由度较小,并要求区间具有规定的置信水准 ,当按中心极限定理估计接近正态分布时, 采用 分布临界值。 将 乘以给定概率 的包含因子 ,从而得到扩展不确定度 。可以期望在 至 的区间内,以概率 包含了测量结果的可能值。 一般采用的 值为99%和95%。多数情况下,采用 。对某些测量标准的检定或校准,根据有关规定可采用 。当 充分大而被测量可能值又接近正态分布时,可以近似认为 从而分别得出 。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 注意 的写法,在JJF1059-1999中写成 而不写成 。 ②如果可以确定Y可能值的分布不是正态分布,而是接近于其它某种分布,则绝不应按 。例如,当y可能值近似为矩形分布时,则包含因子 与 ,之间的关系如下: ;
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 ③当 和 所表征的概率分布近似为正态分布,且 的有效自由度较大时,在合成标准不确定度 确定后,乘以一个包含因子k,即 。可以期望在 至 的区间包含了测量结果可能值的较大部分。 值一般取2~3,在大多数情况下取 ,当取其它值时,应说明其来源。 当只给出扩展不确定度U时,不必评定各分量及合成标准不确定度的自由度 及 。值得注意的是,当直接选取包含因子在时,一般不给出置信水准 。在日常校准工作中,若用户不提出 的要求,则可采用此方式给出扩展不确定度。若要求给出 ,就应给出 。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 在实际工作中,如对Y可能值的分布作正态分布的估计,虽未计算 ,但可估计其值并不太小时,则 大约是置信概率近似为95%的置信区间的半宽,而 大约是置信概率近似为99%的置信区间的半宽。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 (4) 扩展不确定度评定的流程 总结以上所述,可用下图简明表示出扩展不确定度评定的流程。
计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 开始 合成标准不确定度 当根据中心极限定律 接近正态分布时,可按给出 无必要时给出 时 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 开始 合成标准不确定度 当根据中心极限定律 接近正态分布时,可按给出 无必要时给出 时 当可以估计 接近某种分布时,乘以下列包含因子 ,可得 :均匀分布 两点分布 时,三角分布 反正弦分布 计算有效自由度 选定包含因子k一般为2~3 选定要求的置信水准P一般取0.95,0.99 计算 给出 按 和 查 分布临界值 ,包含因子 给出 指明 计算 给出 值 结束
测量不确定度评定的总流程 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 结束 建立数学模型,确定被测量 与输入量 的关系 计量基础知识 第四节 测量不确定度的评定 建立数学模型,确定被测量 与输入量 的关系 求最佳值,由 的最佳值 求得 的最佳值 列出测量不确定度来源 标准不确 定 度分量评定 否 列表 B类评定 A类评定 标准不确定度分量评定是否完成 是 计算合成标准不确定度 评定扩展不确定度 结束 不确定度报告
第二章 计量检定与校准 计量基础知识 第二章 计量检定与校准 第一节 计量检定、校准和检测 第二节 检定证书、校准证书和检测报告 计量基础知识 第二章 计量检定与校准 第二章 计量检定与校准 第一节 计量检定、校准和检测 第二节 检定证书、校准证书和检测报告 第三节 计量标准的建立、考核及使用 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 第五节 比对和测量审核的实施 第六节 期间核查的实施
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 第一节 计量检定、校准和检测 一、检定、校准和检测概述 1.检定 检定的定义;检定的法制性;检定的目的;检定方法的依据;检定工作的内容;计量检定的特点;计量检定在计量工作中的重要性。 2.校准 校准的定义;校准的对象;校准方法的依据;校准的目的;校准工作的内容;校准的特点。 3、检测 检测的含义;检测的依据;检测的作用。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (二)计量器具的检定 1.检定的适用范围 检定的适用范围就是《中华人民共和国依法管理的计量器具目录》中所列的计量器具。 2.实施检定工作的原则 《中华人民共和国计量法》第十一条规定,计量检定工作应当按照经济合理的原则,就地就近进行。经济合理是指进行计量检定,组织量值传递要充分利用现有的计量检定设施,合理地部署计量检定网点。就地就近就是组织量值传递不受行政区划分和部门管辖的限制
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 3.计量检定的分类 (1)按照管理环节分类 首次检定;后续检定;周期检定;修理后检定;周期检定有效期内的检定;进口检定;仲裁检定 (2) 按照管理性质分类 强制检定;非强制检定
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 二、检定、校准、检测过程 (一)检定、校准、检测依据的文件 1.顾客的需求 合同、标书、协议书、委托书、强检申请书,以及口头等形式将他们的要求提出来要求。通过对要求、标书、合同、强检申请书等的评审,弄清具体的检定、校准、检测对象,计量性能要求,采用的方法等,这些要求以作为下一步工作的依据。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 2.检定、校准和检测方法依据的技术文件 检定、校准和检测必须依据相关的技术文件,如检定规程、校准规范、型式评价大纲、检验规则等。 检定应依据国家计量检定系统表和国家计量检定规程。国家计量检定系统表和国家计量检定规程由国务院计量行政部门制定。如无国家计量检定规程,则依据国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府计量行政部门分别制定,并向国务院计量行政部门备案的部门计量检定规程和地方计量检定规程。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 校准应根据顾客的要求选择适当的技术文件。首选是国家计量校准规范。如果没有国家计量校准规范,可使用满足顾客需要的、公开发布的,国际的、地区的或国家的技术标准或技术规范,或依据计量检定规程中的相关部分,或选择知名的技术组织或有关科学书籍和期刊最新公布的方法,或由设备制造商指定的方法。还可以使用自编的校准方法文件。这种自编的校准方法文件应依据JJF1071—2001《国家计量校准规范编写规则》进行编写,经确认后使用。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 3.方法的确认 对于非标准的方法都必须经过确认后才能使用。标准方法是指国家计量检定规程、部门和地方计量检定规程、国家计量技术规范(含国家计量校准规范、定量包装商品净含量检验规则)、国家统一型式评价大纲、国际标准、国家标准、行业标准规定的方法。在这些标准方法之外的都是非标准方法,如自编的校准规范、自编的型式评价大纲、知名的技术组织或有关科学书籍和期刊最新公布的方法、设备制造商指定的方法等。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 所谓确认,就是通过核查并提供客观证据,以证实某一特定预期用途的特殊要求得到满足。确认应尽可能全面,以满足预期用途或应用领域的需要。确认需要对该方法能否满足要求进行核查,并提供客观证据。用于方法确认的方法包括: (1)使用计量标准或标准物质进行校准; (2)与其他方法所得到的结果进行比较; (3)实验室间比对; (4)对影响结果的因素作系统性评审; (5)根据对方法的理论原理和实践经验的科学理解;对所得结果不确定度进行的评定。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 4.方法文件有效版本的控制 无论哪一种计量检定规程、计量校准规范、型式评价大纲、定量包装商品净含量检验规则和经确认的非标准方法文件,都必须使用现行有效的版本。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (二)检定、校准和检测人员的资质要求 学历要求;培训要求;知识和操作要求;持证要求。 (三)计量标准的选择和仪器设备的配备 1.计量标准的选择原则 在国家计量检定规程和国家计量校准规范中都明确规定了应使用的计量基准或计量标准,应按规定执行。 2.仪器设备的配置要求 进行检定时要按照检定规程中检定条件对计量标准和配套设备的规定;进行校准时要按照校准规范中校准条件对计量标准和配套设备的规定;进行定量包装商品净含量检验时要按照检验规则中不同种类商品净含量检验设备的规定,配备相应的仪器设备,以使检定、校准、检测工作正确实施。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (四)检定、校准、检测环境条件的控制 计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (四)检定、校准、检测环境条件的控制 依据计量器具的检定规程、校准规范、检测方法等文件,必须对实验室的照明、电源、温度、湿度、气压、灰尘、电磁干扰、噪声、振动等环境条件进行监测和控制。 对配备的监视和控制环境的设备,如温度计、湿度计、气压表、照度计、声级计、场强计、电压表等,应经过检定、校准,在有效期内使用。 有的检定、校准项目在实验进行时对环境条件的要求很高,特别是检定或校准准确度特别高的计量标准器具时,空气的流动,人员的走动,温度的微小变化,声音的影响等,直接关系到检定、校准的质量。在进行这类检定、校准时要特别注意控制和保持环境的稳定,当实验正在进行时不得开门出入,控制实验室内不能容纳与实验无关的人员等。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (五)检定、校准、检测原始记录 应对检定、校准或检测时应将检定、校准、检测对象的名称、编号、型号规格、原始状态、外观特征,测量过程中使用的仪器设备,检定、校准或检测的日期和人员、当时的环境参数值,计量标准器提供的标准值和所获得的每一个被测数据,对数据的计算、处理,以及合格与否的判断,测量结果的不确定度等一一记录下来,这些记录的信息都是在实验当时根据真实的情况记录的,是每一次检定或校准或检测的最原始的信息,这就是检定、校准和检测的原始记录。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 检定或校准或检测的结果和证书、报告都来自这些原始记录,其所承担的法律责任也是来自这些原始记录。因此原始记录的地位十分重要,它必须满足以下要求: 一是真实性要求。原始记录必须是当时记录的,不能事后追记或补记,也不能以重新抄过的记录代替原始记录。必须记录客观事实、直接观察到的现象、读取的数据,不得虚构记录,伪造数据。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 二是信息量要求。原始记录必须包含足够的信息,包括各种影响测量结果不确定度的因素在内,以保证检定或校准或检测实验能够在尽可能与原来接近的条件下复现。例如使用的计量标准器具和其他仪器设备,测量项目,测量次数,每次测量的数据,环境参数值,数据的计算处理过程,测量结果的不确定度及相关信息,检定、校准、检测和核验、审核人员等。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 为达到上述要求,需注意以下方面: 1.记录格式 原始记录不应记在白纸,或只有通用格式的纸上。应为每一种计量器具或测量仪器的检定(或校准、检测)分别设计适合的原始记录格式。原始记录的格式要满足规程或规范等技术文件的要求。需要记录的信息不得事先印制在记录表格上。但可以把可能的结果列出来,采用选择打√的方式记录,如 □ 合格 □ 不合格。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 2.记录识别 每一种记录格式应有记录格式文件编号,同种记录的每一份上应有记录编号,同一份记录的每一页应有共X页、第X页的标识,以免混淆。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 3.记录信息 应包括记录的标题,即“XX计量器具检定(或校准、检测)记录”; 被测对象的特征信息,如名称、编号、型号、制造厂、外观检查记录等; 检定(或校准、检测)的时间、地点;依据的技术文件名称、编号; 使用的计量标准器具和配套设备信息,如设备名称、编号、技术特征、检定或校准状态、使用前检查记录;
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 检定(或校准、检测)的项目,每个项目每次测量时计量标准器提供的标准值或修正值、测得值、平均值、计算出的示值误差等; 如经过调整要记录调整前后的测量数值; 测量时的环境参数值,如温度、湿度等; 由测量结果得出的结论,关于结果数据的测量不确定度及其置信水平或包含因子的说明; 以及根据该记录出具证书(报告)的证书(报告)编号等。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 记录的信息要足够,要完整,不能只记录实验的结果数据(如示值误差),不记录计量标准器的标准值和被测仪器示值以及计算过程。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 4.书写要求 记录要使用墨水笔填写,不得用铅笔或其他字迹容易擦掉或变模糊的笔。书写应清晰明了,使用规范的阿拉伯数字、中文简化字、英文和其他文字或数字。术语要与JJFl001一1998《通用计量术语及定义》和规程、规范等方法文件中的术语一致。如有超出上述规范、规程的术语,应给予定义。计量单位应按照法定计量单位使用方法和规则书写。记录的内容不得随意涂改,当发现记录错误时,只可以划改,不得将错误的部分擦除或刮去,应用一横杠将错误划掉,在旁边写上正确的内容,并由改动的人在改动处签名或盖章,以示对改动负责。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 如果是使用计算机存储的记录,在需要修改时,也不能让错误的数据消失,而应该采取同等的措施进行修改。只有仪器设备与计算机直接相连,测量数据直接输入计算机的情况,可以计算机存储的记录作为原始记录。如果由人工将数据录入计算机的,应以手写的记录为原始记录。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 5.人员签名 原始记录上应有各项检定、校准、检测的执行人员和结果的核验人员的亲笔签名。如果经过抽样的话还应有负责抽样的人员签名。测量结果直接输入计算机的原始记录,可以使用电子签名。 6.保存管理 由于原始记录是证书、报告的信息来源,是证书、报告所承担法律责任的原始凭证,因此原始记录应按规定保存。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (六)检定、校准、检测数据处理和结果 1.数据处理 在检定、校准或检测实验中所获得的数据,应遵循所依据的规程、规范、大纲或规则等方法文件中的要求和方法进行处理,包括数值的计算、换算和计算结果的修约等。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 2. 检定结果的评定 按照所依据的检定规程的程序经过对各项法定要求的检查,包括对示值误差的检查和其他计量性能的检查,判断所得到的结果与法定要求是否符合,全部符合要求的结论为“合格”,且根据其达到的准确度等级给以符合X等或X级的结论。判断合格与否的原则见JJF1094—2002《测量仪器特性评定》。凡检定结果合格的必须按《计量检定印、证管理办法》出具检定证书或加盖检定合格印;不合格的则出具检定结果通知书。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 3.校准结果 校准得到的结果是测量仪器或测量系统的修正值或校准值,以及这些数据的不确定度信息。校准结果也可以是反映其他计量特性的数据,如影响量的作用及其不确定度信息。对于计量标准器具的溯源性校准,可根据国家计量检定系统表的规定做出符合其中哪一级别计量标准的结论。对一般校准服务,只要提供结果数据及其测量不确定度即可。校准结果,可出具校准证书或校准报告。如果顾客要求依据某技术标准或规范给以符合与否的判断,则应指明符合或不符合该标准或规范的哪些条款。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 4.型式评价结果的评定 依据型式评价大纲.所有的评价项目均符合型式评价大纲要求的为合格,可以建议批准该型式;有不符合型式评价大纲要求的项目为不合格,型式评价报告的总结论为不合格,并建议不批准该型式。 5.定量包装商品净含量检验结果的评定 依据JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》第6章的评定准则,分别对定量包装商品净含量的标注和净含量进行评定,分别得到定量包装商品净含量标注是否合格和净含量是否合格的结论。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 6.检定、校准、检测结果的核验 核检是指当检定、校准、检测人员完成规程、规范规定的程序后,由未参与操作的人员,对整个实验过程进行的审核。核验人员应不低于操作人员所需资格,并且对该项目检定、校准程序熟悉程度不差于操作人员。核验是检定、校准、检测工作中必不可少的一环,是保证结果准确可靠的一项重要措施。承担核验工作的人员必须负起责任,认真审核,不走过场。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 核检工作的内容包括: (1)对照原始记录检查被测对象的信息是否完整、准确; (2)检查依据的规程、规范是否正确,是否为现行有效版本; (3)检查使用的计量标准器具和配套设备是否符合规程、规范的规定,是否经过检定、校准并在有效期内; (4)检查规程、规范规定的或顾客要求的项目是否都已完成; (5)对数据计算、换算、修约进行验算; (6)检定规程规定要复读的,负责复读; (7)检查结论是否正确;
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (8)如有记录的修改,检查所做的修改是否规范,是否有修改人签名或盖章; (9)检查证书、报告上的信息,特别是测量数据、结果、结论,与原始记录是否一致。如证书中包含意见和解释时,内容是否正确。 核验中,如果对数据或结果有怀疑,应进行追究,查清问题,责成操作人员改正,必要时可要求重做。 经过核验并消除了错误,核验人员在原始记录和证书(或报告)上签名。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 (七)检定、校准、检测过程中异常情况的处置 检定、校准、检测过程中突然发生停电、停水等意外情况时,应妥善处理。 当发生漏水、火灾、有毒或危险品泄漏,以及人身安全等事故时,应采取响应措施。 当由于人员误操作或处置不当,或设备过载等原因,导致设备不正常,或给出可疑的结果时,应立即停止使用该设备,并贴上停用标志。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 三、周期检定(校准)计划的编制 (一)内部周期检定(校准)计划 单位内部使用的全部溯源性要求的计量标准器具、工作计量器具和其他测量仪器都必须编制周期检定、校准计划、并按计划执行。 (二)强制性周期检定计划 承担强制检定任务的计量技术机构应该将所有向其申请强制检定单位的所有强制检定计量器具编制成强制性周期检定计划。
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 四、计量标准器具和测量仪器的管理 (一)仪器设备购置 (二)仪器设备验收 (三)仪器设备标识和建档 (四)检定、校准及状态标识 (五)仪器设备正确使用和维护保养 (六)期间核查 (七)仪器设备的修理、改装和报废
计量基础知识 第一节 计量检定、校准 和检测 五、仲裁检定的实施 仲裁检定必须使用国家基准或社会公用计量标准,依据国家计量检定规程,或政府计量行政部门指定的检定方法文件进行。 仲裁检定的结果将作为计量调解的依据,如果是伪造数据,或破坏计量器具准确度造成的纠纷,将作为追究违法行为的证据。 结束
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 第二节 检定证书、校准证书和检测报告 一、证书、报告的分类 各类检定、校准、检测完成后,应根据规定的要求,以及实际检定、校准或检测的结果,出具检定证书、检定结果通知书、校准证书(校准报告)、检测报告。证书、报告应有规定的格式,使用A4纸,用计算机打印。要求术语规范、用字正确、无遗漏、无涂改、数据准确、清晰、客观,信息完整全面、结论明确。证书、报告经检定、校准、检测人员、核验人员、签发人员签字,加盖公章后发出。对各类不同的证书、报告有如下特殊要求:
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 (一)检定证书和检定结果通知书 凡是依据计量检定规程实施检定的,检定结论为“合格”的出具检定证书。每一种计量器具的检定证书应符合其计量检定规程的要求。证书名称为“检定证书”。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 其封面内容包括: 证书编号、页号和总页数; 发出证书的单位名称; 委托方或申请方单位名称; 被检定计量器具名称、型号规格、制造厂、出厂编号; 检定结论(应填写“合格”或在“合格”前冠以准确度等级); 检定、核验、主管人员用墨水笔签名;检定日期:X年X月X日;
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 有效期至:X年X月X日。检定证书的内页中应包括如下内容:每页的页号和总页数; 本次检定的原始记录号; 本次检定依据的计量检定规程名称及编号; 本次检定所使用的计量标准器具和配套设备的名称、型号、编号、检定或校准证书号(有效期)、技术特征(如准确度等级、量值的不确定度或最大允许误差); 检定的地点(如本实验室或委托方现场); 检定时的环境条件(如温度值、湿度值); 检定规程规定的检定项目(如外观检查、各种计量特性、示值误差等)的结论和数据。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 如果检定过程中对被检定对象进行了调整或修理,应注明经过调修,并尽可能给出调修前后的检定结果。还应包括检定规程要求的其他内容。检定证书内容表达结束,应有终结标志。 当检定结论为“不合格”时,出具证书名称为“检定结果通知书”。其结论为“不合格”或“见检定结果”,只给出检定日期,不给有效期,在检定结果中应指出不合格项。其他要求与“检定证书”相同。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 (二)校准证书 凡依据国家计量校准规范,或非强制检定计量器具依据计量检定规程的相关部分,或依据其他经确认的校准方法进行的校准,出具的证书名称为“校准证书”(或“校准报告”)。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 校准证书一般应包含以下信息: 证书编号、原始记录号、页号和总页数、发出证书单位的名称地址、委托方的名称地址; 被校准计量器具或测量仪器的名称、型号规格、制造厂、出厂编号; 校准、核验、批准人员用墨水笔签名(批准人的职务可以打印); 被校准物品的接收日期:X年X月X日、校准日期:X年X月X日、本次校准依据的校准方法文件名称及编号; 本次校准的原始记录号;
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 本次校准所使用的计量标准器具和配套设备的名称、型号、编号、检定或校准证书号(有效期)、技术特性(如准确度等级、量值的不确定度或最大允许误差); 校准的地点(如本实验室或委托方现场); 校准时的环境条件(如温度值、湿度值); 依据校准方法文件规定的校准项目(如示值误差、修正值或其他参数)的结果数据及其测量不确定度。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 如果校准过程中对被校准对象进行了调整或修理,应注明经过调修,并尽可能给出调修前后的校准结果。关于校准间隔,如果是计量标准器具的溯源性校准,应按照计量校准规范的规定给出校准间隔。—般,校准证书上不给出校准间隔的建议。当顾客有要求时,也可在校准证书上给出校准间隔。校准证书内容表达结束,应有终结标志。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 (三)检测报告 (1)进行计量器具新产品或进口计量器具型式评价试验后,应依据JJF1015《计量器具型式评价和型式批准通用规范》的要求,出具“计量器具型式评价报告”。型式评价报告内容包括(略)。 (2)进行定量包装商品净含量检验时,依据JJF1070—2005《定量包装商品净含量计量检验规则》的“附录J:定量包装商品净含量检验报告格式”,出具“定量包装商品净含量检验报告”。检验报告的内容(略)。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 二、校准证书中测量不确定度的表述要求 校准证书中测量不确定度的表述应依据国家计量技术规范JJFl059—1999《测量不确定度评定与表示》,使用的术语符号应与该技术规范相一致,遵循该技术规范对测量不确定度的报告与表示的规定。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 三、证书、报告的审核和批准 证书、报告的审核和批准是由授权签字人实施的,是对证书、报告的最终质量把关。经授权签字人签字后,证书、报告才可以发出。 四、证书、报告的修改和变更 当已发布的证书、报告需要修改时,可以两种方式进行修改。一种是追加文件,另一种是重新出具一份完整的新的证书、报告,应依据法定计量检定机构考核规范规定执行。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 五、证书、报告的质量保证 (一)检定、校准、检测结果的质量控制 检定、校准、检测人员应对检定、校准、检测结果进行监控,及时发现测量数据的变化趋势。如果可行,应采用统计技术对结果进行审查。监控的方法见《法定计量检定机构考核规范》。 (二)证书、报告常见错误分析及处理
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 六、证书、报告的管理 (一)证书、报告管理制度 证书、报告的管理应制定证书、报告的管理制度或管理程序。管理制度或管理程序应包括以下环节:证书、报告格式的设计印刷;证书、报告的编号规则;证书、报告的内容和编写要求;证书、报告的核验、审核和批准要求;证书、报告的修改规定;证书、报告的电子传输规定;证书、报告的副本保存规定;以及为顾客保密的规定等。对每一环节要明确规定管理要求、管理职责、操作步骤,以及所需要的表格。这些管理制度或管理程序都应认真执行。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 (二)证书、报告副本的保存 证书、报告是检定、校准、检测工作的结果,是承担法律责任的重要凭证,对发出的证书、报告必须保留副本,以备有需要时查阅。 保留的证书、报告副本必须与发出的证书、报告完全一致,维持原样不得改变。证书、报告副本要按规定妥善保管,便于检索。规定保存期,到期需办理批准手续,按规定统一销毁。证书、报告副本可以是证书、报告原件的复印件,也可以保存在计算机的软件载体上。存在计算机中的证书、报告副本应该进行只读处理,不论哪一种保存方式,都要遵守有关的证书、报告副本保存规定。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 七、计量检定印、证 开展计量检定工作使用的印、证,应执行国务院计量行政部门制定的《计量检定印、证管理办法》。 (一)计量检定印、证的种类和使用 计量检定印、证包括: (1)检定证书; (2)检定结果通知书; (3)检定合格证; (4)检定合格印; (5)注销印。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 计量器具经检定合格的,由检定单位按照计量检定规程的规定,出具检定证书、检定合格证,或加盖检定合格印。计量器具经周期检定不合格的,由检定单位出具检定结果通知书或注销原检定合格印、证。计量器具在检定周期内抽检不合格的,应注销原检定证书,或检定合格印、证。出具检定证书、检定结果通知书应加盖检定机构的检定专用章。检定印、证应保持清晰完整,残缺、磨损的应停止使用。计量检定印、证应有专人保管,建立用印、用证管理制度。
计量基础知识 第二节 检定证书、校准证书 和检测报告 (二)使用计量检定印、证的法律责任 计量检定印、证是评定计量器具的性能和质量是否符合法定要求的技术判断和结论,是计量器具能否销售、能否使用的凭证。伪造、盗用、倒卖强制检定印、证的属违法行为,将依法追究法律责任。经计量基准、社会公用计量标准检定出具的计量检定印、证,是一种具有权威性和法制性的标记或证明,在调解、仲裁、审理、判决计量纠纷和案件时,可作为法律依据,具有法律效力。 结束
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 第三节 计量标准的建立、考核及使用 一、建立计量标准的依据和条件 (一)建立计量标准的法律法规依据 (1)《中华人民共和国计量法》第六条、第七条、第八条及第九条。 (2)《中华人民共和国计量法实施细则》第七条、第八条、第九条及第十条。 (3)《计量标准考核办法》
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (二)建立计量标准的技术依据 (1)国家计量技术规范JJF 1033—2008《计量标准考核规范》。 (2)国家计量检定系统表以及相应的计量检定规程或技术规范。 (三)计量标准的使用条件 《中华人民共和国计量法实施细则》第七条规定了计量标准器具(简称计量标准)的使用,必须具备下列条件: (1)经计量检定合格; (2)具有正常工作所需要的环境条件; (3)具有称职的保存、维护、使用人员; (4)具有完善的管理制度。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 二、计量标准考核的原则和内容 (一)计量标准考核的原则 1.执行考核规范的原则 计量标准考核工作必须执行JJF 1033—2008《计量标准考核规范》。 2.逐项考评的原则 计量标准考核坚持逐项逐条考评的原则,每一项计量标准必须按照JJF1033—2008《计量标准考核规范》规定的六个方面30项内容逐项进行考评。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 3.考评员考评的原则 计量标准考核实行考评员考评制度。考评员须经国家或省级质量技术监督部门考核合格,并取得计量标准考评员证,方能从事考评工作,考评员承担的考评项目应当与其所取得的考评项目一致。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (二)计量标准考核的内容 计量标准考核考核内容见《计量标准考核办法》第六条规定(共六条)。 三、计量标准的考核要求 (一)计量标准器及配套设备 (二)计量标准的主要计量特性 (三)环境条件及设施 (四)人员 (五)文件集
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 1.文件集的管理 文件集应当包含以下18个文件 2.五个重要文件的要求 (1)计量检定规程或技术规范 (2)计量标准技术报告 (3)检定或校准的原始记录 (4)检定或校准证书 (5)管理制度(共八项制度)
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (六)计量标准测量能力的确认 通过如下两种方式进行计量标准测量能力的确认。 1.通过现场实验确认计量标准测量能力 2.通过对技术资料的审查确认计量标准测量能力
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 四、计量标准考核中有关技术问题 (一)计量标准的重复性 1.重复性的试验方法 在重复性条件下,用计量标准对常规的被检定或被校准对象进行n次独立重复测量,若得到的测量结果为yi(i=l,2,…,n),则其重复性s(yi)为 式中: —n次测量结果的算术平均值; n—重复测量次数,n应尽可能大,一般应不少于10次。 对于常规的计量检定或校准,当无法满足n≥10时,为使得到的实验标准差更可靠,如果有可能,建议采用合并样本标准差作为其重复性。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 2.计量标准重复性的要求 对于新建计量标准,只要按照要求进行重复性试验,并提供试验的重复性数据即可;对于已建计量标准,至少每年进行一次重复性试验,如果重复性试验结果不大于新建计量标准时的重复性,则重复性符合要求;如果重复性试验结果大于新建计量标准时的重复性时,应按照新的重复性结果重新进行检定或校准结果的测量不确定度评定,并判断检定或校准结果的测量不确定度是否满足被检定或校准对象的需要。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (二)计量标准的稳定性 1.计量标准稳定性的考核方法 (1)对于新建计量标准,每隔—段时间(大于一个月),用该计量标准对核查标准进行一组n次的重复测量,取其算术平均值作为该组的测量结果。共观测m组(m≥4)。取m个测量结果中的最大值和最小值之差,作为新建计量标准在该时间段内的稳定性。 (2)对于已建计量标准,每年用被考核的计量标准对核查标准进行一组n次的重复测量,取其算术平均值作为测量结果。以相邻两年的测量结果之差作为该时间段内计量标准的稳定性。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 2.计量标准稳定性的判定方法 若计量标准在使用中采用标称值或示值(即不加修正值使用),则测得的稳定性应小于计量标准的最大允许误差的绝对值;如加修正值使用,则测得的稳定性应小于该修正值的扩展不确定度(U,k=2或U95)。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 3.核查标准的选择方法 在计量标准稳定性的测量过程中还不可避免地会引入被测对象对稳定性测量的影响,为使这一影响尽可能地小,必须选择一稳定的测量对象来作为稳定性测量的核查标准。核查标准的选择大体上可以按下述几种情况分别处理: (1)被检定或被校准的对象是实物量具 在这种情况下可以选择一性能比较稳定的实物量具作为核查标准。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (2)计量标准仅由实物量具组成,而被检定或被校准的对象为非实物量具的测量仪器 实物量具通常可以直接用来检定或校准非实物量具的测量仪器,并且实物量具的稳定性通常远优于非实物量具的测量仪器,因此在这种情况下可以不必进行稳定性考核。但需画出计量标准器所提供的标准量值随时间变化的曲线,即计量标准器稳定性曲线图。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (3)计量标准器和被检定或被校准的对象均为非实物量具的测量仪器 如果存在合适的比较稳定的对应于该参数的实物量具,可以用它作为核查标准来进行计量标准的稳定性考核。如果对于该被测参数来说,不存在可以作为核查标准的实物量具,可以不作稳定性考核。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (三)在计量标准考核中与不确定度有关的问题 1.测量不确定度的评定方法 测量不确定度的评定方法应依据JJF1059一1999《测量不确定度评定与表示》的规定。使用的计量术语应执行JJFl001一1998《通用计量术语及定义》等技术规范的规定。 如果相关国际组织已经制定了该计量标准所涉及领域的测量不确定度评定指南,则测量不确定度评定也可以依据这些指南进行。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 2.检定和校准结果的测量不确定度的评定 (1)在《计量标准技术报告》的“检定或校准结果的测量不确定度评定”一栏中应填写在计量检定规程或技术规范规定的条件下,用该计量标准对常规的被检定或被校准对象进行检定或校准时所得结果的测量不确定度评定详细过程,并给出各不确定度分量的汇总表。 (2)如果计量标准可以检定或校准多种参数,则应分别评定每种参数的测量不确定度。 (3)由于被检定或被校准的测量仪器通常具有一定的测量范围,因此检定和校准工作往往需要在若干个测量点进行,原则上对于每一个测量点,都应给出测量结果的不确定度。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (4)如果检定或校准的测量范围很宽,并且对于不同的测量点所得结果的不确定度不同时,检定或校准结果的不确定度可用下列两种方式之一来表示: 一是在整个测量范围内,分段给出其测量不确定度(以每一分段中的最大测量不确定度表示)。 二是对于校准来说,如果用户只在某几个校准点或在某段测量范围使用,也可以只给出这几个校准点或该段测量范围的测量不确定度。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (5)无论用上述何种方式来表示,均应具体给出典型值的测量不确定度评定过程。如果对于不同的测量点,其不确定度来源和数学模型相差甚大.则应分别给出它们的不确定度评定过程。 (6)视包含因子k取值方式的不同,在各种技术文件(包括测量不确定度评定的详细报告、技术报告、以及检定或校准证书等)中最后给出的测量不确定度应采用下述两种方式之一表示: ①扩展不确定度U 当包含因子的数值是直接取定时,扩展不确定度应当用U表示。在此情况下一般均取k=2。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 在给出扩展不确定度U的同时,应同时给出所取包含因子k的数值。在能估计被测量接近于正态分布,并且能确保有效自由度不小于15时,还可以进—步说明:“估计被测量接近于正态分布,其对应的置信概率约为95%”。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 ②扩展不确定度Up 当包含因子的数值是由规定的置信概率p并根据被测量的分布计算得到时,扩展不确定度应该用Up表示。当规定的置信概率p分别为95%和99%时,扩展不确定度分别用U95和U99表示。置信概率p通常取95%,当采用其他数值时应注明其来源。 在给出扩展不确定度Up的同时,应注明所取包含因子kp的数值,以及被测量的分布类型。若被测量接近于正态分布,还应给出其有效自由度veff。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (四)检定或校准结果的验证 1.验证方法 见《计量标准考核规范》 2.验证方法的选用 传递比较法是具有溯源性的,而比对法则并不具有溯源性,因此检定或校准结果的验证原则上应采用传递比较法,只有在不可能采用传递比较法的情况下才允许采用比对法进行检定或校准结果的验证,并且参加比对的实验室应尽可能多。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (五)计量标准的量值溯源和传递框图 计量标准的量值溯源和传递框图是表示计量标准溯源到上一级计量器具和传递到下一级计量器具的框图,计量标准的量值溯源和传递框图应当依据国家计量检定系统表来画,但是它与国家计量检定系统表不一样,它只要求画出三级,不要求溯源到计量基准,也不一定传递到工作计量器具。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 计量标准的量值溯源和传递框图包括三级三要素。三级是指上—级计量器具、本级计量器具和下一级计量器具;三要素是指每级计量器具都有三要素:上—级计量器具三要素为计量基(标)准名称、不确定度或准确度等级或最大允许误差和计量基(标)准拥有单位(即保存机构);本级计量器具三要素为计量标准名称、测量范围和不确定度或准确度等级或最大允许误差;下一级计量器具三要素为计量器具名称、测量范围、不确定度或准确度等级或最大允许误差。三级之间应当注明溯源和传递方法。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 五、建立计量标准的准备工作 (一)建立计量标准的策划 建立计量标准要从实际需求出发、科学决策、讲求效益,减少建立计量标准的盲目性 1.策划时应当考虑的要素 (1)进行需求分析; (2)需建立的基础设施与条件; (3)建立计量标准应当购置的标准器、配套设备及其技术指标; (4)是否具有或需要培养使用、维护及操作计量标准的技术人员; (5)计量标准的考核、使用、维护及量值传递保证条件; (6)建立计量标准的物质、经济、法律保障等基础条件。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 2.策划时应当进行评估 3.社会经济效益分析 (二)建立计量标准的技术准备 申请新建计量标准的单位,应当按JJF1033—2008第4章“计量标准的考核要求”的规定进行准备,并按照如下七个方面的要求做好前期准备工作,这些准备工作是申请建立计量标准必要的前提条件。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 六、计量标准考核(复查)申请资料的填写方法 无论申请新建计量标准的考核或计量标准的复查考核,均应填写《量标准考核(复查)申请书》、《计量标准技术报告》、《计量标准的重复性试验记录》及《计量标准履历书》等申请资料。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (一)《计量标准考核(复查)申请书》的填写与使用说明(略) (二)《计量标准技术报告》的填写与使用说明(略) (三)申请计量标准考核需提交的资料 1.申请新建计量标准考核需提交以下6个方面的资料 (1)《计量标准考核(复查)申请书》原件和电子版各一份; (2)《计量标准技术报告》原件一份 (3)计量标准器及主要配套设备有效的检定或校准证书复印件一套; (4)开展检定或校准项目的原始记录及相应的模拟检定或校准证书复印件两套; (5)检定或校准人员资格证明复印件一套; (6)可以证明计量标准具有相应测量能力的其他技术资料。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 2.申请计量标准复查考核应提交以下11个方面的资料 (1)《计量标准考核(复查)申请书》原件和电子版各一份; (2)《计量标准考核证书》原件一份; (3)《计量标准技术报告》原件一份; (4)《计量标准考核证书》有效期内计量标准器及主要配套设备的连续、有效的检定或校准证书复印件—套; (5)随机抽取该计量标准近期开展检定或校准工作的原始记录及相应的检定或校准证书复印件两套;
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 (6)《计量标准考核证书》有效期内连续的《计量标准稳定性考核记录》复印件一套; (7)《计量标准考核证书》有效期内连续的《计量标准重复性试验记录》复印件一套; (8)检定或校准人员资格证明复印件一套; (9)计量标准更换申报表(如果适用)复印件一份; (10)计量标准封存(或撤销)申报表(如果适用)复印件一份; (11)可以证明计量标准具有相应测量能力的其他技术资料。
计量基础知识 第三节 计量标准的建立、考核及使用 七、计量标准的保存、维护和使用 (一)计量标准的使用(略) (二)计量标准的保存和维护(略) 结束
计量基础知识 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 一 正确选择检定或校准 在依法管理的计量器具中,凡列入强制检定的计量器具,即社会公用计量标准、部门、企事业使用的最高计量标准和用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测方面列入强制检定目录的工作计量器具,必须进行强制检定,这种检定应实行定点定期的检定。
计量基础知识 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 对非强制检定的计量器具,即由使用单位自己依法自主管理的计量器具,按我国目前的实际情况,可以自行选择检定或校准,可以由使用单位自己进行定期检定或校准,若本单位不能检定或校准的,应送有资格的计量技术机构进行检定或校准。如果需要给出计量器具合格或不合格结论时,可以采用检定。如果仅为了确定计量器具所指示的量值,或使用部分测量范围所指示的的量值时,可以采用校准的方式进行量值溯源。检定的计量器具按照计量检定规程划分的等级或要求判断合格与否。校准报告给出校准结果及其测量不确定度的详细信息,用户可以根据自己的使用场合和需要,按照GB/T 19022中的方法自行进行计量确认,实现计量器具的有效管理。
计量基础知识 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 二 正确选择计量检定规程和校准规范(略) 三 正确执行计量检定规程和校准规范 1.正确执行计量检定规程 计量检定规程中规定的检定条件、检定设备要求、检定项目和检定方法是针对被检仪器的计量特性的,执行检定规程,必须严格执行检定规程中的所有规定,保证检定结果的真实可靠。 计量检定规程是实施《计量法》的重要条件,是从事计量检定的法定依据。
计量基础知识 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 2.正确执行校准规范 正确执行校准规范可保证校准结果符合规范要求,减小由于校准方法不一致造成的校准实验室间量值的差异。正确执行校准规范包括:了解被校仪器、选择计量标准及相关设备、控制相关的校准条件、按照规定的程序进行校准测量。首先需要确定校准规范中适用于被校仪器的计量特性。评定的计量特性必须覆盖被校测量仪器的使用要求。
计量基础知识 第四节 计量检定规程和校准规范的使用 校准规范中,对各种不确定度因素的控制不一定有详细规定。因此各实验室应该根据自己实验室的实际情况,规定校准结果的目标不确定度,并根据目标不确定度配备校准设备和设施,控制各种不确定度因素的大小。 各校准实验室为贯彻校准规范有时需要制定作业指导书,当校准规范中规定的校准程序还不够详细时,实验室可以对校准程序的细节,进行进一步的规定。 校准规范中给出的测量不确定度评定示例,有助于校准人员对校准结果进行不确定度分析和评定时作为参考。 结束
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 第五节 比对和测量审核的实施 一 比对的概念 在规定条件下,对相同准确度等级的同类计量基准、计量标准或工作计量器具的量值进行相互比较,称为比对。 计量实验室比对,主要用于评定从事检定或校准的实验室的特定测量能力,以及对实验室的认可或授权测量能力的持续监控。实验室间的比对还可以用于实验室内部的校准质量控制,发现实验室存在的问题,确定新的测量方法的有效性,为参考物质赋值等等。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 比对应具备以下条件: (1)有组织者,国际间的实验室比对,一般是国际上的权威组织(如国际计量局)。国内实验室的比对一般是对实验室授权的管理部门或对实验室认可的认可机构,还可以是某一权威的计量实验室或发起实验室。 (2)确定参加实验室,并从参加实验室中确定一个主持单位做为主导实验室。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (3)具有计量特性优良的传递标准,传递标准应具有优良的测量复现性和长期稳定性。一般传递标准的不确定度应比被比对的计量器具高一些。传递标准的参考值或指定值由主导实验室提供。 (4)由组织单位或主导实验室制定比对计划,比对计划中应明确比对方式,传递标准运行的路线、日期、比对技术方案、数据处理方案等。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 二 比对的方式: 比对的方式,大致有以下几种。 (1)一字式 见图5-4。 图5-4 一字式比对 (图中:O—主导实验室;A—参加单位)
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 一字式比对,由主导实验室“O”先将传递标准在本单位参加比对的计量标准上进行校准,然后及时地将传递标准、校准数据和校准方式一并送到参加单位“A”。当传递标准操作需很仔细或较复杂时,“O”单位一般派人员到“A”单位,并与“A”单位操作人员一起工作,严格按照“O”单位的操作方法进行,得出校准数据。然后,“O”单位把传递标准运回,再次在本单位计量标准上校准,以考察传递标准经过运输后示值是否发生变化。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 若变化在允许范围内,则比对有效,“O”单位可取前后两次的平均值作为“O”单位值,就可算出“O” 、“A”两单位仪器的差异。若差异较大,两个单位可各自检查自己的计量标准器具是否存在系统误差,若找到了,并采取了措施,又可进行第二轮比对。第二轮比对的顺序一般与第一轮相反,即由“A”单位派人员携带传递标准去“O”单位,其余相同。 这是最基本的比对方式,国际上经常采用。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (2)环式 见图5-5。 图5-5 环式比对 (图中O—是主导实验室;A、B、C、D参加单位)
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 环式比对往往适用于为数不多的单位参加,而且传递标准结构比较简单、便于搬运。一般主导实验室不必派人去,只要把传递标准及校准的数据、方法寄到“A”单位。“A”单位将传递标准在本单位计量标准校准后,把校准数据寄给“O”单位,而将传递标准及“O”单位校准的数据及方法寄到“B”单位。以下依次类推,最后传递标准返回到“O”单位时,“O”单位必须复检,以验证传递标准示值变化是否正常。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 采用这种比对方式时,因为经过一圈循环,时间较长,比对结果中往往会引入由于传递标准的不稳定而引起的误差,而且传递标准经过多次装卸,损坏几率较高,导致比对失败的几率较大。 比对结果由主持单位整理,并寄发给各参加单位,各参加单位不仅可知道与主持单位间的差值,也可知道与其他参加单位之间的间接差值。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (3)连环式 见图5-6。 图5-6 连环式 (图中:O—主导实验室;A、B、C、D、E、F、G、H—参加单位) 连环式比对适用于比对单位较多时,这种比对方式必须有两套传递标准,其余同环式。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (4)花瓣式 见图5-7。 图5-7 花瓣式 (图中:O—主导实验室;A、B、C、D、E、F—参加单位) 花瓣式比对由三个小的环式组成,需要三套传递标准,其优点是比对周期短。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (5)星式 见图5-8。 图5-8 星式 (图中:O—主导实验室;A、B、C、D、E—参加单位) 计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 (5)星式 见图5-8。 图5-8 星式 (图中:O—主导实验室;A、B、C、D、E—参加单位) 图中所示的星式,相当于五个一字式组成,主导实验室需同时发出五套传递标准。星式的优点是比对周期短,即使某一个传递标准损坏,也只影响一个单位的比对结果。缺点是所需传递标准多,主导实验室的工作量大。 各种比对方式,都存在一定的优缺点,可视具体情况而采用。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 三 比对应用 (1)国际比对 (2)准确度旁证 (3)临时统一量值 (4)能力验证 (5)实验室内部质量控制
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 三、比对结果的评价 1.比对结果的评价方法和依据取决于比对的目的,由主导实验室提出,参比实验室同意后确定。 2.比对结果通常用比对判据En值进行评价,En值又称为归一化偏差,为各实验室比对结果与参考值的差值与该差值的不确定度之比,当En值小于或等于l时,比对实验室测量结果符合要求;当En值大于1时,比对实验室测量结果不符合要求。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 当第j个实验室在第i个测量点上的测量结果与第i个测量点的参考值不相关时,En值可以用下式计算 计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 当第j个实验室在第i个测量点上的测量结果与第i个测量点的参考值不相关时,En值可以用下式计算 式中:Enj——第j个实验室在某个测量点的En值; Yrj——第j个实验室在某个测量点的参考值; Yj——第j个实验室声报的在某测量点上的测量结果; Urj——第j个实验室在某个测量点的参考值的扩展不确定度; Uj——第j个实验室声报的在某测量点测量结果的扩展不确定度。 使用此公式时,要求Uj与Urj具有相同的包含因子,一般取k=2。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 比对判据: 测量结果符合要求; 测量结果不符合要求,离群。
计量基础知识 第五节 比对和测量审核的实施 四、比对资料的内容 比对实验结束时,参比实验室需提交的资料以比对细则要求为准。国内比对一般应包含以下资料: (1)实验室在比对实施方案规定的时间范围内将比对测试的报告以恰当和有效的方式提交给主导实验室。 (2)报告应包含比对原始数据复印件,注意:对删除的数据应保留其清晰可辨别。 (3)实验室应将比对结果以比对仪器的校准报告的形式提交。 (4)报告应包含测量结果及其测量不确定度以及附不确定度分析报告。 (5)为了更好地进行比对结果分析,比对实施方案中可以要求参比实验室提供标准器证书复印件等文件。结束
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 第六节 期间核查的实施 一、期间核查 (一)什么是期间核查 期间核查是指对测量仪器在两次校准或检定的间隔期内进行的核查。期间核查的目的是在两次校准(或检定)之间的时间间隔期内保持测量仪器校准状态的可信度。 JJF 1069—2007《法定计量检定机构考核规范》中规定:“应根据规定的程序和日程对计量基(标)准、传递标准或工作标准以及标准物质进行核查,以保持其检定或校准状态的可信度”。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 期间核查实际是指:为保持测量仪器校准状态的可信度,而对测量仪器示值(或其修正值或修正因子)在规定的时间间隔内是否保持其在规定的最大允许误差或扩展不确定度或准确度等级内的一种核查。也就是说,期间核查实质上是核查系统效应对测量仪器示值的影响是否有大的变化,其目的与方法同JJF 1033—2008《计量标准考核规范》中所述的稳定性考核是相似的。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (二)期间核查与校准或检定的不同 (1)校准或检定是在标准条件下,通过计量标准确定测量仪器的计量状态。而期间核查是在两次校准或检定之间,在实际工作的环境条件下,对预先选定的同一核查标准进行定期或不定期的测量,考察测量数据的变化情况,以确认其校准状态是否继续可信。 (2)校准或检定必须由有资格的计量技术机构用经考核合格的计量标准按照规程或规范的方法进行。期间核查是由本实验室人员使用自己选定的核查标准按照自己制定的核查方案进行。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (3)核查不能代替校准或检定。校准或检定的核心是用高一级计量标准对测量仪器的计量性能进行评估,以获得该仪器量值的溯源性。而核查只是在使用条件下考核测量仪器的计量特性有无明显变化,由于核查标准一般不具备高一级计量标准的性能和资格,这种核查不具有溯源性。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (4)期间核查不是缩短校准或检定周期后的另一次校准或检定,而是用一种简便的方法对测量仪器是否依然保持其校准或检定状态进行的确认。期间核查的目的是获得测量仪器状态是否正常的信息和证据。在能够实现上述目的的条件下,希望用较少的时间和较低的测量成本。因此期间核查的方法,只要求核查标准的稳定性高,并可以考察出示值的测量过程综合变化情况即可。而校准或检定是要评价测量仪器的计量特性,需要控制各种因素的影响,必须使用经溯源的计量标准进行,校准或检定所用的计量标准的准确度应高于被校或被检仪器的准确度,成本比较高。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (5)期间核查还可以为制定合理的校准间隔提供依据或参考。如果通过足够多个周期的核查数据证明某台或某类测量仪器的测量结果始终受控,可以适当延长该台或该类仪器的校准间隔。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 二、期间核查的策划 期间核查对象的确定 1.核查对象 实验室的基准、参考标准、传递标准、工作标准应纳入期间核查对象。 2.辅助设备及其他测量仪器 对于辅助设备及其他测量仪器是否进行期间核查,应根据在实际情况下出现问题的可能性、出现问题的严重性及可能带来的质量追溯成本等因素,合理确定是否进行期间核查。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 通常从以下方面来考虑: (1)对测量结果的质量有重要影响的关键测量设备的关键量值; (2)具备相应的核查标准和实施核查的条件; (3)不够稳定、易漂移、易老化且使用频繁的测量设备; (4)经常携带到现场检测的工作标准或测量仪器; (5)使用频次高的和使用环境恶劣的检测设备; (6)曾经过载或怀疑出现质量问题的测量设备; (7)有特殊规定的或仪器使用说明中有要求的。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 3.无需单独实行期间检查的部分 在检测中使用的采样、制样、抽样的设备,没有量值要求的辅助性设备,计算机及其外设等设备,无需单独实行期间核查。 4.对于性能稳定的实物量具 对于性能稳定的实物量具,如砝码、量块等,通常不需要单独进行期间核查。这是因为从材料的稳定性而言,通常在校准间隔内不会出现大的量值变化。玻璃量具等性能稳定的计量器具一般情况下可不作期间核查。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (二)核查方案的制定 对每项核查对象制定的核查方案应包括以下内容: (1)选用的核查标准; (2)核查点; (3)核查程序; (4)核查频次; (5)核查记录的方式; (6)核查结论的判定原则; (7)发现问题时可能采取的措施以及核查时的其他要求等 核查方法应经过评审后实施。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (三)核查标准的选择 选择核查标准的一般原则: 计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (三)核查标准的选择 选择核查标准的一般原则: (1)核查标准应具有需核查的参数和量值,能由被核查仪器、计量基准或计量标准测量; (2)核查标准应具有良好的稳定性,某些仪器的核查还要求核查标准具有足够的分辨力和良好的重复性,以便核查时能观察到被核查仪器及计量标准的变化; (3)必要时,核查标准应可以提供指示,以便再次使用时可以重复前次核查实验时的条件,例如环规使用刻线标示使用直径的方向; (4)由于期间核查是本实验室自己进行的工作,不必送往其他实验室,因此核查标准可以不考虑便携和搬运问题; (5)核查标准主要是用来观察测量结果的变化,因此不—定要求其提供的量值准确。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (四)测量范围和测量参数的选择 期间核查不是重新校准或再校准,不需要对设备的所有测量参数和所有测量范围进行核查。实验室可根据自身的实际情况和实践经验进行选择,总体上有以下几种情况: (1)原则上对设备的关键测量参数应进行期间核查。但是,对于多功能设备,应选择基本参数。 (2)选择设备的基本测量范围及其常用的测量点(示值)进行期间核查。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (五)核查时机的确定 期间核查分为定期和不定期的期间核查。 1.定期的期间核查 计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (五)核查时机的确定 期间核查分为定期和不定期的期间核查。 1.定期的期间核查 对定期的期间核查,应规定两次核查之间的最长时间间隔,视被核查仪器设备的状况和计量人员的经验确定。期间核查为了能充分反映实际工作中各种影响因素的变化,在规定的最长间隔内可以随机地选择时间进行。如果仅仅要了解仪器的变化情况,则核查时必须注意保持所有实验条件的复现,才能够保证数据变化只反映仪器状态的变化。 测量仪器刚刚完成溯源(送上级计量技术机构检定或校准)时做首次核查,有利于确定初始校准状态或初始测量过程的状态,以便于对比观察以后的数据变化。因此,这永远是最佳的时机。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 2.不定期的期间核查 不定期的期间核查的核查时机一般包括: (1)测量仪器即将用于非常重要的测量,或非常高准确度的测量、测量对仪器的准确度要求已经接近测量仪器的极限时,测量前应进行核查; (2)测量仪器即将用于外出的测量时; (3)测量仪器刚刚从外出测量回来时; (4)大型测量仪器的环境温、湿度或其他测量条件发生了大的变化,刚刚恢复; (5)测量仪器发生了碰撞、跌落、电压冲击等意外事件后; (6)对测量仪器性能有怀疑时。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 三、期间核查的实施 (一)期间核查的程序文件 实验室应该编制有关期间核查的程序文件,期间核查的程序文件应规定: (1)需要实施期间核查的计量标准或测量仪器; (2)核查方法和评审程序; (3)期间核查的职责分工及工作流程; (4)出现测量过程失控或发现有失控趋势时的处理程序等。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (二)期间核查的作业指导书 针对每一类被核查的计量基准、计量标准以及需核查的其他测量仪器制定期间核查的作业指导书,作业指导书应规定: (1)被核查的测量仪器或测量系统; (2)使用的核查标准; (3)测量的参数和测量方法; (4)核查的位置或量值点;
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (5)核查的记录信息、记录形式和记录的保存; (6)必要时,核查曲线图或核查控制图的绘制方法; (7)核查的时间间隔; (8)关于需要增加临时核查的特殊情况(如磕碰、包装箱破损、环境温度的意外大幅波动、出现特殊需要等)的规定; (9)核查结果的判定原则与核查结论。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (三)测量标准和检测设备期间核查的实施 1.基准、参考标准、工作标准的期间核查 (1)被校准对象为实物量具时,可以选择一个性能比较稳定的实物量具作为核查标准实施期间核查。 (2)参考标准、基准或工作标准仅由实物量具组成,而被校准对象为测量仪器,鉴于实物量具的稳定性通常远优于测量仪器,此时可以不必进行期间核查;但需利用参考标准、基准或工作标准历年的校准证书画出相应的标称值或校准值随时间变化的曲线。 (3)参考标准、基准、传递标准或工作标准和被校准的对象均为测量仪器,若存在合适的比较稳定的实物量具,则可用该实物量具作为核查标准进行期间核查;若不存在可作为核查标准的实物量具,此时可以不进行期间核查。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 2.检测设备的期间核查 (1)若存在合适的比较稳定的实物量具,就可用它作为核查标准进行期间核查。 (2)若存在合适的比较稳定的被测物品,也可选用一个被测物品作为核查标准进行期间核查。 (3)若对于被核查的检测设备来说,不存在可作为核查标准的实物量具或稳定的被测物品,则可以不进行期间核查。 3.一次性使用的有证标准物质 对于一次性使用的有证标准物质,可以不进行期间核查。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (四)核查方法 1.通用的期间核查方法 (1)设备经高一等级计量标准检定或校准后,立即进行一组附加测量,将参考值yS赋予核查标准。即用被核查对象测量核查标准得到 值,由检定证书或校准证书查找到相应的示值误差δ,用下式确定参考值 式中 是被核查的测量仪器对核查标准进行k次(通常取k≥10)重复测量所得的算术平均值 。 检定或校准后立即进行附加测量的目的是保持校准状态,防止引入因仪器不稳定等因素带来的误差。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (2)隔一段时间(大于一个月)后,进行第一次期间核查,测量并记录m次(m可以不等于k)重复测量的数据,得到算术平均值 。 (3)每隔一段时间(大于一个月)重复上述期间核查步骤,直到n次核查,得到各次核查的核查数据: , ,…… 。 (4)以被核查的测量仪器的最大允许误差(△)或计量标准的扩展不确定度(U)确定核查控制的上、下限。 如果确实不存在稳定的核查标准,实验室不能进行期间核查,此时可依据历年检定/校准证书的数据来绘制稳定性考核曲线,时间轴以年份为单元。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 2.测量过程控制的核查方法——控制图法 控制图是对测量过程是否处于统计控制状态的一种图形记录。对于准确度较高且重要的计量基、标准,若有可能,建议尽量采用控制图对其测量过程进行持续和长期的统计控制。控制图通常是成堆地使用,平均值控制图主要用于判断测量过程中是否受到不受控的系统效应的影响。标准偏差控制图和极差控制图主要用于判断测量过程是否受到不受控的随机效应的变化。 关于控制图的绘制方法可详见JJFl033—2008《计量标准考核规范》附录C。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 四、核查记录的内容及记录的形式和保存 (一)核查记录的内容 核查记录可以包括下列内容: (1)期间核查依据的技术文件; (2)被核查仪器的信息:名称、编号、生产厂、使用的附件等;如果被核查的计量基准、标准是由多台仪器组成,并可改变组合,则应该记录测量系统的组合及其连接件和连接状态的信息; (3)核查标准的信息:名称、编号、生产厂,使用的参数、量程或量值、测量位置等;如果对核查标准进行过稳定性考核或为建立过程参数所做的实验,应记录相关的信息; (4)核查时的环境参数:温度,必要时还包括:湿度、空气压力、振动等;
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (5)核查的相关信息:核查时间、核查的参数、核查操作人员,必要时包括核查结果的审查人员等; (6)原始数据记录; (7)数据处理过程的记录; (8)核查曲线图或控制图; (9)核查结论; (10)关于拟采取措施的建议。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 (二)核查记录的形式和保存 核查记录可以使用表格的形式和图的形式并存,将原始数据和核查曲线图按照程序文件的要求进行保存和管理。核查记录也可以以电子文档保存,以便后续的数据更新和查阅。
计量基础知识 第六节 期间核查的实施 五、核查标准的保存 核查标准的保存应保证其稳定性,因此应保证可能影响其稳定性的保存条件能满足要求,如温度、湿度、电磁场、振动、光辐射等。 对于核查用的消耗性标准物质,应注意保证两次检定或校准期间的所有核查使用同一批次的标准物质,以减少不同批次标准物质之间差异的影响。