如何正确评价测量设备量值溯源后有效性

期刊: 建筑监督检测与造价 DOI: PDF下载

傅郑挺[1] 郑文宇[2] 乐琪凯[2]

([1]舟山中远海运重工有限公司,[2] 舟山捷祥检测技术有限公司 舟山 316000)

摘要

仪器设备经检定或校准后是否满足实验室预期使用的计量要求,是检测质量保证的重要因素。各实验室、学术期刊和计量教材上在对测量设备溯源后评价方法差异较大,本文是笔者通过多年来对仪器设备的证书评价实践,提出的一些判定方法,供大家参考。


关键词

测量设备;测量结果;量值溯源;测量不确定度;评价

正文


0  引言 

CNAS-CL01:2005《检测和校准实验室能力认可准则》中5.5.2规定:“设备在投入服务前应进行校准或核查,以证实其能够满足实验室的规范要求和相应的标准规范”。

《检验检测机构资质认定评审准则》中4.4.3规定:“检验检测机构应对检验检测结果、抽样结果的准确性或有效性有显著影响的设备,包括用于测量环境条件等辅助测量设备有计划地实施检定或校准。设备在投入使用前,应采用检定或校准等方式,以确认其是否满足检验检测的要求。”也就是说,仪器设备经检定或校准后,还要评价它应是满足实验室预期使用的计量要求。

目前,国内测量设备量值溯源有检定、校准、实验室间比对和检测(测试)四种形式,对其有效性评价方法一直困扰着测量设备使用人或保管人,各实验室可以说存在着不同程度欠缺,本文通过检查并提供客观证据,证实某一特定预期用途的特定要求得到满足,从而证实测量设备准确可靠。

1  有效性的评价前提

1.1 明确测量设备的计量性能要求或特定使用要求。

1.2 制定测量设备的检定或校准计划。其内容除了必要的信息之外,至少还要包括两点,一个拟检定或校准的关键量或值,二是测量设备一特定预期用途的特定要求。

1.3 对检定或校准机构或第三方实验室的资质能力的确认,应该在把计量器具送去检定或校准前完成以确保校准溯源工作合法(具备资质的机构)、合理(自下而上的溯源)和可靠(有技术能力)。
2  有效性的评价依据

证书报告给出测量设备的有关测量数据后,要根据测量数据和测量不确定度评价其是否符合实验室预期使用的计量要求,下列情况之一可作为实验室预期使用的计量要求或评价依据:

2.1 若试验方法(产品标准)对仪器设备的准确度等级有明确规定的,同时实验室按规定配置了仪器设备,则其评价结果应符合仪器设备的准确度等级或技术要求;

2.2 若试验方法(产品标准)对仪器设备的准确度等级没有明确规定的,实验室可根据试验方法(产品标准)的规定,将其转化为测量过程的计量要求,从而导出仪器设备的计量要求。除测量范围满足要求外,一般来说,仪器设备的最大允许误差应是被测对量的公差、容差或允差的1/31/10,据此就可以配置适当准确度等级的仪器设备;

2.3 若配置的仪器设备准确度等级优于试验方法(产品标准)的规定或预期使用的计量要求,评价时不能以仪器设备是否合格为依据,应以试验方法(产品标准)的规定或预期使用的计量要求为依据;

2.4 经校准,仪器设备某些指标或某些量程超差不合格,但它却不在实验室的使用范围之内,而其余都符合要求,仍可评价判定其合格,即相当于仪器设备的限制使用;

2.5 校准证书中可能有很多项目的测量数据,实验室可根据实际需要挑选其主要项目或数据进行评价,当然,这些项目的测量数据应有相应的测量不确定度;

2.6 有一些仪器设备可加修正值使用,此时,只要其修正值的不确定度不超过预期使用的计量要求,便可判定为合格。

3  有效性的评价方法

3.1 信息检查

    检查证书委托单位、计量器具名称、型号规格(或测量范围)、出厂编号、制造单位等信息是否准确;校准结果的测量值是否满足实际使用范围内;

3.2 检定证书

   检查检定后测量设备准确度等级。或设备已经降级,则要判定降级后是否满足要求;

3.3 校准证书(或校准报告)

   测量仪器示值误差符合性评定分下列三种情况
3.3.1 当校准按照检定规程或校准规范,测量标准的准确度等级或最大允许误差或测量不确定度小于等于被校设备最大允许误差的1/3时,由于规程/规范检定/校准方法、计量标准、环境条件等已作出规定,此时测量不确定度将处于一个合理的范围内不需要考虑对示值误差评定的测量不确定度影响

判定公式:    

式中:校准结果最大误差; 

         MPE—测量设备的最大允许误差(也可以为预期使用计量要求);

          YSY—实验室预期使用计量要求(或标准/方法的要求);

若判定公式成立,作符合判据,反之为不符合判据。

3.3.2 当校准不按照检定规程或校准规范,且测量标准的准确度等级或最大允许误差或测量不确定度不能满足被校设备最大允许误差的1/3时,需要考虑测量标准器引入的扩展不确定度影响

合格判定公式:     

不合格判定公式:     

式中:校准结果最大误差; 

         MPE—测量设备的最大允许误差(也可以为预期使用计量要求);

           YSY—实验室预期使用计量要求(或标准/方法的要求);

      测量标准器引入的扩展不确定度k=2);

若:此时为待定区

当测量仪器示值误差的评定处在待定区时,可以通过采用准确度更高的测量标准、改善环境条件、增加测量次数和改变测量方法等措施,以降低测量不确定度使其满足即≤ 1/3•MPEV的要求,然后对测量仪器的示值误差重新进行评定。

3.3.3 当测量设备校准后需要带入修正值或修正因子时,需考虑修正后的测量扩展不确定度,且证书给出的扩展不确定度要小于等于测量设备的最大允许误差的1/3;当证书未给出测量扩展不确定度,给出最大允许误差时,可通过测量设备最大允许误差的1/3估计,

即:当证书未给出最大允许误差时,按级区分的测量设备的最大允许误差公式:当证书给出的或通过最大允许误差估计的测量不确定度满足使用要求时,可确认该测量设备使用要求。

3.4 实验室间比对

当被检的测量设备量值溯源困难时,也可通过实验室间比实现,参比实验室需要3家及以上,不同实验室对同一被测对象同一参数进行测量。

合格判定公式:

   

     式中:—自检值;

           —平均值;

           —参比实验家数;

           —测量不确定度,

  若判定公式成立,作符合判据,反之为不符合判据。

3.5 检测(测试)报告

一般当被检的测量设备属于量少或新研发的测量设备,且无国家检定规程和(或)国家校准规范时,计量检测机构才能出具检测(测试)报告,提供主要参数的实际测量值;

合格判定公式:

  

     式中:—仪器设备中与参考值相差最大的示值;

           —参考值(实际值);

           MPE—测量设备的最大允许误差(也可以为预期使用计量要求);

           YSY—实验室预期使用计量要求(或标准/方法的要求);

  若判定公式成立,作符合判据,反之为不符合判据。

5  结束语

总之,在对测量设备进行量值溯源前,应选择具备相应检定、校准能力的检测机构定期进行检定或校准,确认技术能力时不应仅仅依据溯源机构取得的授权或认可证书,应切实做好合同评审工作,确定技术能力,选择与计量器具实际使用情况相适应的溯源方法、校准方法,使计量器具的溯源结果真实反映器具的在实际使用条件下的计量性能,进而确定计量器具是否满足实际使用要求,体现计量器具定期溯源,确保量值准确可靠。

参考文献

[1]JJF1094-2002测量仪器特性评定技术规范[S].北京:中国计量出版社2008.

[2]CANS-GL27声明检测或校准结果及与规范符合性的指南1993.

[3]徐俊丽.如何做好测量设备校准证书的评价[J].中国自行车2013(9)48-51.

[4]侯峰.如何进行计量校准后的数据确认[J].中国无线电2016(2).

[5]刘蕾. 不确定度传递计算的比较[J]. 计量技术2010(5). 

 

 

 


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