石家庄压力表检测校正第三方计量中心,仪器送检外校

计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。
相对于“"计量是实现单位统一和量值可靠的测量”这行的定义,上述定义避免了将计量狭隘理解为就是对某种特定量进行的测量,同时也将测量活动之外的其他科技活动、法制活动、管理活动等包括在内。该定义涵盖了两方面内容:计量既是一门学科.计量学,又是一项由主导的社会事业—计量工作。
实现单位统一和量值准确可靠是计量的根本出发点。建立各个量的单位,可以使各种物理量得以分别定性和相互区分。单位统一是量值准确的前提。量值准确是指测量结果具有合理的准确度;可韦是指在不同条件下,同类被测量的量值具有可比性,并能展示其有效性。
因此,可以广义地认为仪器计量(测量)是对量的定性分析和定量确认的过程。为了满足该过程的要求,由部门和社会组织开展一系列的活动,包括进行科学研究和测量技术研究,建立基准标准和测量结果具有溯源性的技术条件,制定法律、法规和技术规范,开展行政监督管理等。
1.计量的对象
仪器计量的对象主要是物理量,随着科技进步和社会发展,已经扩展到了工程量、化学量、生理量,当前普遍开展的有几何、温度、力学、电磁、电子、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学量计量此外,在生物、医学、环保、信息、航天和软件等高新技术领域,相关的计量测试也已得到开展。

2.计量的内容
计量的内容通常可概括为六个方面:计量(测量)单位和单位制;计量器具(测量仪器),包括实现或复现计量单位的计量基准、标准和工作计量器具;量值传递和量值溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测;物理常量、材料与物质特性的测定;不确定度、数据处理与测量理论及其方法;计量管理、计量与计量监督。

3.计量的特点
仪器计量的特点可概括为准确性、一致性、溯源性和法制性四个方面。
(1)准确性是指测量结果与被测量真值的一致程度。由于实际上不存在完全准确无误的测量,因此在给出量值的同时,给出适应于应用目的或实际需要的不确定度或误差范围,否则,所进行的测量的质量(品质)就无从判断,量值也就不具备充分的社会实用价值。量值的准确,是指在一定的不确定度、误差极限或允许误差范围内的准确。
2)一致性是指在计量单位统一的基础上,无论何时、何地采用何种方法、使用何种计量器具以及由何人进行测量,只要符合有关要求,测量结果就应在给定区间内表现一致,即测量结果应该是可重复、可再现(复现)、可比较的。
(3)溯源性是指任何一个测量结果或计量标准的量值,都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链与计量基准联系起来,使所有的同种量值都可以按照这条比较链,通过校准来向测量的源头追溯,溯源到同一计量基准(国家基准或国际基准),使准确性和一致性获得技术。如果量值出于多源或多头,必然会造成技术和管理上的混乱。
(4)法制性源于计量的社会性。量值的准确可靠不仅有赖于科学技术手段,也需要相应的法律、法规、规范和行政监督管理。特别是对于国计民生影响明显、涉及公众利益和可持续发展的领域,或者需要特殊信任的领域,由部门主导建立法制保障,否则,量值的准确性、一致性和溯源性就无法实现,计量的作用也难以发挥。计量的上述四个特性是普通测量一般不具备也不必具备的,因此,仪器计量比普通测量更为严格。

仪器校准与检定是有区别的:仪器校准是仪器计量仪器管理过程中的一个技术环节,而检定是一个完整的仪器计量仪器管理过程。因此仪器校准规范与检定规程必然也是有所差别的。但在现有的仪器计量技术规范中表述的不清晰,特在此进行讨论。

什么是仪器校准规范?仪器校准规范是经过特定组织制定并批准颁布,在一定范围内施行,作为仪器校准时依据的技术文件。因此仪器校准规范定义下列内容:

适用范围:被仪器校准的仪器;被仪器校准的仪器计量特性;参考标准;标准的值;仪器校准条件;仪器校准方法和程序:如何操作(获得值、数据处理、结果处理)。

通过这些内容的定义,我们才能确定:该规范是否适用于某个特定的测量仪器;通过哪些仪器计量特性评价该测量仪器的性能;这些仪器计量特性的具体含义。

由于仪器校准活动与检定活动的差异,仪器校准规范只规定了特定测量仪器的仪器计量特性,规定了仪器校准方法和程序。检定规程除了包含上述内容外,还需要规定被检测量仪器的准确度等级及对相应仪器计量特性的仪器计量要求,对型式批准内容的符合程度的检查等内容。

仪器校准规范与检定规程的更重要的差别在于:检定规程规定的测量方法和测量条件测量结果的不确定度优于仪器计量要求的1/3,以检定结果的不确定度不明显影响测量仪器合格性判定。而仪器校准规范不规定被检测量仪器的准确度等级,因此也不需要对仪器校准过程中的不确定度来源进行控制。不确定度来源由执行该仪器校准规范的实验室根据自己确定的目标不确定度进行控制。仪器校准实验室可以根据需要自行配备测量标准仪器、控制仪器校准条件,在经济合理的条件下实验室仪器校准结果目标不确定度的实现。换句话说,仪器校准过程中使用到的测量仪器,环境控制要求等,由仪器校准实验室决定,并用不确定度分析进行评估,经过比对或能力验证活动进行确认。

仪器校准规范需要规定仪器校准方法,仪器校准方法具有补充说明被测仪器计量特性具体定义的作用。仪器计量特性的仪器校准可能具有不同的方法,或在某些特定条件下,如量程或准确度的限制,需要采用不同的仪器校准方法,但不同方法复现的量值定义相同。当测量方法对定义有所偏离时,考虑由此引入的不确定度分量。

仪器计量特性的定义和仪器校准方法的选择考虑被校仪器的使用方法,以仪器校准结果对测量仪器的溯源具有意义。

这里要强调的是,执行相同的仪器校准规范,不同仪器校准实验室出具仪器校准结果的不确定度可能不同,但仪器校准结果的含义是相同的。

执行不同的仪器校准规范,仪器校准结果的差异可能会很大。差异产生的原因各种各样,其中可能包括表述测量仪器性能的仪器计量特性种类和数量,相同名称的仪器计量特性的不同含义。因此,不能简单的评价一个仪器校准规范的优劣。

例如:现在社会比较流行的一种说法,仪器校准规范不是法制仪器计量管理的范畴,仪器计量特性的选择由用户决定。而对于一种测量仪器,可能需要多个仪器计量特性才能够准确表述其基本的测量能力,任意删减评价的仪器计量特性可能影响对其实际仪器计量能力的全面评定。而各实验室自行编制的仪器校准规范,由于编制人员对测量仪器特性的认识和实验室对仪器计量成本的考虑,规范中包含的仪器校准项目会有不同。

而考察不同的仪器校准规范,会发现常见的仪器计量特性也会具有相同名称但含义不同的现象,包括重复性和示值误差。重复性在有些规范或规程中通过贝塞尔公式计算得到标准偏差表示,另一些规范或规程却通过测量数据的大值和小值之差表示———这两种表示方法之间的差异是很大的;示值误差在有些规范或规程中通过单个示值与实际值之差表示,另一些规范或规程中则通过多次平均值与实际值之差表示,两种结果反映的仪器准确度是不一样的。

一般情况下，一个仪器校准机构内能够用来测量某一力值点的标准测力仪不止一个。比如：对于200kN这个点来说，它就出于在600kN的标准测力仪（一般测量范围为50kN~600kN、1000kN的标准测力仪（一般测量范围为100kN~1000kN）和2000kN标准测力仪（200kN~2000kN）这三个不同大小的标准测力仪测量范围内。所以，在实际工作中，可以使用本实验室的某一标准测力仪，对同级别或是低的另一标准测力仪进行核查。由于该方法可以由单个实验室立完成，故可称之为“实验室内部比对法”。

“实验室内部对比法”的意义在于它客服了传统方法的一些不足，大大提高了核查的效率，节约了核查的成本。

值得注意的是，如果实验室内具备0.1级的标准测力仪，也可以在对0.3级测力仪进行比对核查时使用，这样的核查效果更佳，此时，该方法即变形为传递比较法。

1、实验室内部比对法的具体应用方法

(1) 实验室内部比对法的应用条件

实验室内部比对法的应用条件为：在一个实验室内，除被考核标准外，还需有与之量程相同或是有可以覆盖被考核标准测量范围的标准器作为核查标准；如果被考核标准的多个核查点（一般为标准器测量范围内的若干常用点）可被多个不同的标准器包含在其测量范围内也可。

以世通仪器校准机构测试所为例，把ES-300百分表式标准测力仪（生产地：长春，编号CZ-78027，测量范围为50kN~300kN）作为被核查对象，可作为其核查标准的标准器有：300kN传感器式标准测力仪（生产地：高碑店，编号0430，测量范围为20kN~300kN，准确度等级：0.3级）；300kN传感器式标准测力仪（生产地：HBM，编号0401，测量范围为10kN~300kN，准确度等级：0.1级）；

600kN的传感器式标准测力仪（生产厂家：HBM，编号1076，测量范围为50kN~600kN，准确度等级：0.1级）；1000kN的传感器式标准测力仪（生产厂家：HBM，编号7682，测量范围为50kN~1000kN，准确度等级：0.1级）。

若把1000kN的传感器式标准测力仪（生产厂家：HBM，编号7682，测量范围为50kN~1000kN，准确度等级：0.1级）作为被核查对象，可选取其常用点50kN、400kN、800kN三个点作为核查点，而实验室内没有任何一个标准器的测量范围可以包含这三个点，这时，就可以选取600kN(生产厂家：HBM，编号1076，测量范围为50kN~600kN，准确度等级：0.1级)做为核查标准对50kN和400kN点进行核查，同时选择2000kN的传感器式标准测力仪（生产厂家：HBM，编号7682，测量范围为50kN~1000kN，准确度等级：0.1级）。

(2) 实验室内部比对法具体应用方法

实验室内部比对法实质上可以理解为实验室间比对法和传递比较法的变形。故由公式(2-1)和公式(2-2)变形可得实验室内部比对法的两个公式。