量值溯源體系.doc

量值溯源體系1量值溯源的概念和理解1. 1量值傳遞和量值溯源的概念量值傳遞是將國(guó)家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值,通過(guò)檢定/校準(zhǔn)(或其他傳遞方式)傳遞給下一等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),并依次逐級(jí)傳遞到工作計(jì)量器具以保證被計(jì)量對(duì)象的量值準(zhǔn)確一致的全部過(guò)程,稱之為量值傳遞。準(zhǔn)確性是指測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值的一致程度。即是在一定的不確定度,誤差極限或允許的誤差范圍內(nèi)的準(zhǔn)確。一致性是指在統(tǒng)一計(jì)量單位的基礎(chǔ)上,無(wú)論在何時(shí)、何地、采用何種方法、使用何種計(jì)量器具以及由何人來(lái)測(cè)量,只要符合有關(guān)要求,其測(cè)量結(jié)果就應(yīng)該在給定區(qū)間內(nèi)一致。量值準(zhǔn)確一致的前提是指被計(jì)量值必須具有能與國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)、國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)相聯(lián)系的特征,亦即被計(jì)量的量值具有溯源性。何謂量值溯源,在JJF1001-1998中8. 10給出定義為“通過(guò)一條具有規(guī)定的不確定度的不間斷的比較鏈,使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn),通常是與國(guó)家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)的特征”,由此看出,量值溯源是量值傳遞的逆過(guò)程,量值傳遞是自上而下地將國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)復(fù)現(xiàn)的量值逐級(jí)傳遞給各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)直至普通計(jì)量器具;而量值溯源則是自下而上地將測(cè)量值溯源到國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn),只是這種溯源是自覺(jué)行為,而且不一定要通過(guò)一級(jí)一級(jí)依次溯源。1. 2量值溯源的理解1.2.1量值溯源的行為屬性量值溯源是量值用戶依法進(jìn)行的、保證所用量值準(zhǔn)確統(tǒng)一的一種任意行為。該行為對(duì)行為“目的”要求十分確切,而對(duì)行為“過(guò)程”不太講究。（1）量值溯源是量值用戶的一種行為。就一國(guó)而言,量值溯源的起點(diǎn)是量值(初始量值,其載體可以是器具、場(chǎng)合、物質(zhì)、實(shí)物等),終點(diǎn)是國(guó)家基準(zhǔn)。（2）量值溯源是量值用戶的一種依法進(jìn)行的行為。保障量值的準(zhǔn)確統(tǒng)一是計(jì)量法的立法宗旨之一,量值用戶必須依法保障所用量值的準(zhǔn)確統(tǒng)一;同時(shí)量值用戶的量值溯源行為必須依法進(jìn)行。（3）量值溯源是量值用戶的一種依法進(jìn)行的任意行為。量值用戶為保障所用量值的準(zhǔn)確統(tǒng)一可以采取多種形式(檢定、測(cè)試、校準(zhǔn)、比對(duì)等),可采用量值傳遞也可采用量值溯源;采用量值溯源又可以自由選擇進(jìn)入量值溯源體系的方式、自由選擇“源”、自由建立溯源關(guān)系總之量值用戶的量值溯源行為具有很大的自由度(自由進(jìn)入、自由選擇、自由組合、自由進(jìn)行),這在法律行為規(guī)范中屬任意規(guī)范(或稱一般規(guī)范)行為。（4）顯而易見(jiàn),量值溯源講究的是量值能否溯至源頭,并不強(qiáng)求非從哪里進(jìn)入、非經(jīng)多少級(jí)才能溯至源頭。1.2.2量值溯源體系的組成量值溯源體系是開(kāi)放的、松散的、擁有眾多“源”的體系,且“源”與“源”之間僅在對(duì)某“量”的溯源渠道、復(fù)現(xiàn)范圍、復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度、復(fù)現(xiàn)穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)方式及校準(zhǔn)測(cè)試方法等方面存在差別,不存在“上下級(jí)”的關(guān)系。（1）“開(kāi)放”、“松散”是針對(duì)量值傳遞體系那種封閉體系(一級(jí)傳一級(jí),在封閉的傳遞鏈中進(jìn)行)、緊密體系(檢定關(guān)系,特別是強(qiáng)制檢定關(guān)系不允許隨意變動(dòng))而言。量值溯源體系是一種完全開(kāi)放的、松散的體系。任何量值用戶隨時(shí)可以進(jìn)入該體系的任何一個(gè)環(huán)節(jié),選擇任何一個(gè)滿足要求的“源”進(jìn)行溯源(這正是量值溯源體系的優(yōu)越性所在)。（2）任何一個(gè)具備量值溯源資格、進(jìn)入量值溯源體系的量值載體或載體組合都可稱為“源”,這是一種“過(guò)程源”,在量值溯源體系中,量值正是通過(guò)不同的“過(guò)程源”,最后溯源至國(guó)家基準(zhǔn)?！斑^(guò)程源”類似于量值傳遞體系中的不同等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn),但不存在量值傳遞體系中的那種“上下級(jí)”的關(guān)系。1.2.3量值溯源體系是一個(gè)連續(xù)的比較“鏈”（3）在量值傳遞體系中,檢定必須按國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行,存在一個(gè)由不同準(zhǔn)確度等級(jí)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具和檢定方法組成的量值傳遞體系鏈。與之相比,量值溯源體系中不存在實(shí)質(zhì)意義上的“溯源鏈”,量值溯源體系是一個(gè)充斥著大量的、經(jīng)過(guò)確認(rèn)具有量值溯源資格的處于不同狀態(tài)的“過(guò)程源”(“量”及“量”的載體組成)及由它們形成的一個(gè)連續(xù)的比較“鏈”,直至“源頭”,它們給量值用戶提供的是一個(gè)開(kāi)放性的、平等的量值保證狀態(tài)(“過(guò)程源”的溯源渠道、復(fù)現(xiàn)范圍、復(fù)現(xiàn)準(zhǔn)確度、復(fù)現(xiàn)穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)方式及校準(zhǔn)測(cè)試方法)以供量值用戶選擇。1.2.4量值溯源體系準(zhǔn)入資格在量值傳遞體系中,準(zhǔn)入體系資格是以計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具的狀態(tài)及相關(guān)因素(環(huán)境、人員、管理等)為依據(jù),因此要對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行技術(shù)考核。而在量值溯源體系中,準(zhǔn)入體系資格是以“過(guò)程源”復(fù)現(xiàn)“量”的狀態(tài)及相關(guān)因素(環(huán)境、人員、管理等)為依據(jù),因此只要對(duì)“過(guò)程源”復(fù)現(xiàn)“量”的狀態(tài)進(jìn)行技術(shù)考核。兩者是有所不同的。舉例說(shuō)明:對(duì)直流電壓這個(gè)參數(shù),在量值傳遞體系中是針對(duì)不同的情況、使用不同的計(jì)量器具、建立不同的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)(如:直流電壓表、直流電壓表檢定裝置、直流電位差計(jì)檢定裝置等)并逐級(jí)傳遞,才能達(dá)到量值傳遞的目的,所以要對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具進(jìn)行技術(shù)考核。而在量值溯源體系中,只要“過(guò)程源”復(fù)現(xiàn)直流電壓這個(gè)參數(shù)的狀態(tài)滿足要求,就能達(dá)到量值溯源的目的,所以只要對(duì)“過(guò)程源”復(fù)現(xiàn)“量”的狀態(tài)進(jìn)行技術(shù)考核,至于用什么樣的計(jì)量器具或什么樣的方法來(lái)復(fù)現(xiàn)則可不必強(qiáng)行規(guī)定。2量值溯源的實(shí)施2. 1量值傳遞方式為了做好量值溯源工作,首先應(yīng)了解一下量值傳遞方式,我國(guó)的傳遞方式列于下表(見(jiàn)表1)。表1 量值傳遞方式傳遞方式環(huán)節(jié)適用領(lǐng)域用實(shí)物標(biāo)準(zhǔn)逐級(jí)傳遞基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)傳遞方式普遍適用發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(CRM)有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)理化、電離輻射發(fā)、播標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)時(shí)間、頻率、無(wú)線電計(jì)量保證方案(MAP)核查、校準(zhǔn)、比對(duì)新型方式、某些領(lǐng)域2. 2量值溯源的實(shí)施2. 2. 1確認(rèn)量值溯源的儀器設(shè)備凡是對(duì)檢測(cè)/校準(zhǔn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性有影響的設(shè)備都應(yīng)納入需要量值溯源的范圍內(nèi),不論用于測(cè)量過(guò)程的哪一環(huán)節(jié),如抽(采)樣、制樣、分樣、測(cè)量等。不論是主要設(shè)備還是輔助設(shè)備(如各類箱、鍋、槽、室及其監(jiān)控設(shè)備)。2. 2. 2制定檢定/校準(zhǔn)計(jì)劃和程序根據(jù)需要和可能為達(dá)到量值溯源的目的,制定實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備的檢定/校準(zhǔn)計(jì)劃,這一個(gè)計(jì)劃不僅僅是一個(gè)送檢、校計(jì)劃,還要求根據(jù)對(duì)所測(cè)量結(jié)果的不確定要求和其他特定要求(設(shè)備特性、檢測(cè)特征等),制定出到哪里去溯源,確認(rèn)校準(zhǔn)周期,是否需要期間核查;授權(quán)使用范圍和操作人員,正常維護(hù)保養(yǎng)等一整套控制措施。2. 2. 3量值溯源的實(shí)現(xiàn)除了按照量值溯源計(jì)劃分別實(shí)施以實(shí)現(xiàn)量值溯源外,實(shí)驗(yàn)室至少還應(yīng)知道:自身對(duì)校準(zhǔn)的技術(shù)要求;會(huì)正確使用校準(zhǔn)證書/報(bào)告,如修正值的正確使用;證書無(wú)數(shù)據(jù)時(shí),應(yīng)知道其“合格”的含義是在多大的允差范圍,等級(jí)的誤差范圍有多大,以便在測(cè)量中正確應(yīng)用。2. 2. 4量值溯源的后續(xù)工作1)檢/校之后應(yīng)根據(jù)其結(jié)果對(duì)儀器設(shè)備做出標(biāo)識(shí)識(shí)別和文件存檔工作。2)當(dāng)校準(zhǔn)產(chǎn)生一組修正因子時(shí),應(yīng)按ISO/IEC17025中5. 5. 11和5. 5. 12的要求,將這些修正因子在所有文件和場(chǎng)合得到更新,并得到控制和保護(hù),以免發(fā)生失效。3)必要時(shí),通過(guò)期間核查、比對(duì)、能力驗(yàn)證等方式監(jiān)控儀器設(shè)備,實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果的質(zhì)量保證。3量值溯源中值得關(guān)注的幾個(gè)問(wèn)題3. 1量值溯源的目的檢定/校準(zhǔn)是量值溯源的主要途徑和重要手段,眾所周知,檢/校的目的: 1.確定示值誤差,并確定是否在預(yù)期的或要求的范圍內(nèi)。2.得出標(biāo)稱值偏差的報(bào)告值,可調(diào)整測(cè)量器具或?qū)κ局导右孕拚? 3.給任何標(biāo)尺標(biāo)記賦值,或確定其他特征值,或給參考物質(zhì)特征賦值。4.實(shí)現(xiàn)量值溯源。5.提高用戶對(duì)測(cè)量結(jié)果的信任度和實(shí)驗(yàn)室的自信心。3. 2檢定和校準(zhǔn)的差異檢定和校準(zhǔn)都是量值溯源的途徑和手段,因此,他們之間有很多共同點(diǎn),但也有些差異,現(xiàn)列于表2。檢定和校準(zhǔn)的差異名稱檢定(Verification)校準(zhǔn)(Calibration)定義查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，包括檢查、加標(biāo)記和(或)出具檢定證書在規(guī)定條件下,為確定測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值或?qū)嵨锪恐祷騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值,與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作適用范圍依法管理的計(jì)量器具計(jì)量器具、測(cè)量系統(tǒng)及功能設(shè)備等適用領(lǐng)域貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)、資源保護(hù)、法定評(píng)價(jià)、公正計(jì)量等檢定以外的所有測(cè)量設(shè)備承擔(dān)機(jī)構(gòu)依法設(shè)立或授權(quán)的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)有資質(zhì)的計(jì)量機(jī)構(gòu)或計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)技術(shù)依據(jù)計(jì)量行政部門批準(zhǔn)的檢定規(guī)程統(tǒng)一發(fā)布的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范或用戶認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室自編的校準(zhǔn)方法機(jī)構(gòu)考核依據(jù)JJF 1069-2002 JJF 1069-2002或CNAL/AC01-200法制性具有法制性,屬計(jì)量管理的執(zhí)法行為不具法制性,屬用戶自愿、溯源行為目的用途對(duì)計(jì)量器具、計(jì)量特性及技術(shù)要求的全面評(píng)定確定測(cè)量器具的示值誤差證書檢定證書(有檢定周期和合格評(píng)定)校準(zhǔn)證書/報(bào)告(無(wú)校準(zhǔn)周期和合格評(píng)定)分包不允許分包可以分包3. 3 關(guān)于對(duì)功能設(shè)備的校準(zhǔn)/校驗(yàn)檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室在檢測(cè)、樣品處理等工序上常常會(huì)用到一些對(duì)測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性有影響的功能設(shè)備、設(shè)施。小一點(diǎn)的稱作箱(槽、鍋),如培養(yǎng)箱、養(yǎng)護(hù)箱、環(huán)境監(jiān)測(cè)箱、恒溫箱、水浴鍋等,大一點(diǎn)的稱之為室,如屏蔽室、養(yǎng)護(hù)室、無(wú)菌室、潔凈室等。這些設(shè)備/設(shè)施常常被看作是人工環(huán)境,他們的性能是否達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范的要求,會(huì)直接或間接的影響到測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性,因此,除了對(duì)監(jiān)控測(cè)試儀器進(jìn)行校準(zhǔn)外,還應(yīng)對(duì)其設(shè)備、設(shè)施的技術(shù)要求進(jìn)行校準(zhǔn)/校驗(yàn)。如一臺(tái)生化培養(yǎng)箱,除了對(duì)溫度計(jì)校準(zhǔn)外,還應(yīng)根據(jù)YY 027對(duì)其溫場(chǎng)均勻性、穩(wěn)定性進(jìn)行校準(zhǔn)。3. 4 關(guān)于修正值和修正因子的運(yùn)用測(cè)量?jī)x器在檢定/校準(zhǔn)證書中,往往給出一組或一個(gè)示值的修正值或修正因子,在評(píng)審中常常發(fā)現(xiàn)一些實(shí)驗(yàn)室對(duì)儀器進(jìn)行了檢定/校準(zhǔn),卻并未對(duì)儀器示值按證書的修正值/校正因子進(jìn)行修正,甚至不知道如何應(yīng)用這些值。所謂修正值,即用代數(shù)方法與未修正測(cè)量結(jié)果相加,以補(bǔ)償其系統(tǒng)誤差的值。所謂修正因子,即為補(bǔ)償系統(tǒng)誤差而與未修正測(cè)量結(jié)果相乘的數(shù)字因子。由此可見(jiàn),為了補(bǔ)償系統(tǒng)誤差,對(duì)儀器示值必須按證書中給出的修正值/修正因子進(jìn)行修正。在證書中還有一種是給出儀器常數(shù)( instrument con-stant),如RaA測(cè)氡儀。所謂儀器常數(shù),即為給出被測(cè)量值的指示值或用于計(jì)算被測(cè)量的指示值,必須與測(cè)量?jī)x器指示值相乘的系數(shù)。上述的幾個(gè)值并非是常數(shù),每次檢定/校準(zhǔn)是不一樣的,因此,在獲得證書后應(yīng)按ISO /IEC17025中5. 11對(duì)所有備份得到更新,確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和有效性。4國(guó)家計(jì)量體系框圖量值傳遞體系大致由三部分內(nèi)容構(gòu)成。其一是從能復(fù)現(xiàn)單位量值的國(guó)家基準(zhǔn)開(kāi)始,通過(guò)各級(jí)(省、市、縣、區(qū))計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具逐級(jí)傳遞,最后傳遞給工作計(jì)量器具,這就是平時(shí)說(shuō)的量值傳遞。為了達(dá)到量值傳遞時(shí)測(cè)量不確定度損失小、可靠性高和便于操作的要求,量值傳遞時(shí)應(yīng)按國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)(表)的規(guī)定逐級(jí)進(jìn)行(特殊情況經(jīng)上級(jí)同意方可越級(jí)傳遞);其二,國(guó)家基準(zhǔn)由國(guó)務(wù)院計(jì)量行政部門負(fù)責(zé)建立。各級(jí)法定計(jì)量機(jī)構(gòu)的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)受同級(jí)政府計(jì)量行政部門的區(qū)域管理,為了使各級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)具有法律性,要受到建標(biāo)、設(shè)備、人員考核等監(jiān)督管理,同時(shí)各類計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和工作計(jì)量器具應(yīng)按國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程進(jìn)行周期檢定,不得超周期使用;其三,各級(jí)政府計(jì)量行政部門最終受國(guó)務(wù)院計(jì)量行政管理部門領(lǐng)導(dǎo)。從這里可看出,現(xiàn)行量值傳遞體系是一個(gè)以人為因素起主導(dǎo)作用的、分層按級(jí)的依法管理的封閉系統(tǒng),是我國(guó)計(jì)量工作法制管理的具體體現(xiàn)模板：計(jì)量器具量值溯源圖上級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) 檢定方法 溯源單位：計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：測(cè)量范圍：測(cè)量不確定度（或允許誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)）： 本單位計(jì)量器具 檢定方法 溯源單位：計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)名稱：測(cè)量范圍：測(cè)量不確定（或允許誤差或準(zhǔn)確度等級(jí)）：開(kāi)展檢定工作計(jì)量器具計(jì)量器具名稱：測(cè)量范圍：測(cè)量不確