測量設(shè)備的計(jì)量確認(rèn)(2017)

1、測量設(shè)備的計(jì)量確認(rèn),中啟計(jì)量體系認(rèn)證中心江西分中心,1,目 錄,第一章 概念 第二章 計(jì)量確認(rèn)的必要性 第三章 計(jì)量確認(rèn)流程 第四章 明確計(jì)量要求 第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn) 第六章 計(jì)量驗(yàn)證 第七章 計(jì)量確認(rèn)實(shí)例,2,第一章 概念,1、測量設(shè)備實(shí)現(xiàn)測量過程所必需的測量儀器儀表、軟件、測量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（標(biāo)準(zhǔn)樣品）或輔助設(shè)備或它們的組合。測量儀器儀表通常又稱為計(jì)量器具。 2、計(jì)量特性、計(jì)量要求 1）計(jì)量特性是指能影響測量結(jié)果的可區(qū)分的特征。測量設(shè)備的計(jì)量特性是測量設(shè)備通過檢定或校準(zhǔn)后，實(shí)際具有的技術(shù)指標(biāo),3,第一章 概念,2）計(jì)量要求是指對(duì)測量的要求，包括產(chǎn)品對(duì)測量過程的計(jì)量要求和測量過程對(duì)

2、測量設(shè)備的計(jì)量要求。計(jì)量要求可以從產(chǎn)品要求中導(dǎo)出。 3）計(jì)量特性、計(jì)量要求通常用同樣的術(shù)語表示 （1）測量范圍：指測量誤差處在規(guī)定極限內(nèi)的一組被測量值。 測量范圍用可測量值的最小值到最大值的區(qū)間表示,4,第一章 概念,2）最大允許誤差：所允許誤差的極限值。 誤差可以用絕對(duì)值、相對(duì)值或引用值表示。 （3）準(zhǔn)確度等級(jí) 準(zhǔn)確度等級(jí)是指符合一定的技術(shù)指標(biāo)，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的計(jì)量器具的等別或級(jí)別。如1.6級(jí)壓力表、2等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì),5,第一章 概念,4）重復(fù)性，指在相同測量條件下，對(duì)同一被測量進(jìn)行多次連續(xù)測量所得結(jié)果之間的一致性。 （5）穩(wěn)定性，指測量設(shè)備保持其技術(shù)指標(biāo)隨時(shí)間恒定的能力。 （6

3、）漂移，指測量設(shè)備技術(shù)指標(biāo)的慢變化。 （7）分辨力，指測量設(shè)備的顯示裝置能有效辨別的最小的示值差。 （8）影響量，指不是被測量但對(duì)測量結(jié)果有影響的量,6,第一章 概念,3）測量不確定度 定義：表征合理地賦予被測量之值的分散性、與測量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)。 以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測量不確定度稱為標(biāo)準(zhǔn)不確定度。 以標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍數(shù)表示的測量不確定度稱為擴(kuò)展不確定度,7,第一章 概念,如：邵氏a型硬度計(jì)校準(zhǔn)證書上，校準(zhǔn)結(jié)果給出： 在標(biāo)稱值2050mn點(diǎn)的校準(zhǔn)值為2080mn， 不確定度為urel=0.28%，k=2。 如果換算成絕對(duì)值u=20800.28%=6 mn 此表示測量結(jié)果以95%的概率落在以測量結(jié)果

4、（2080mn）為中心的6mn區(qū)間內(nèi),8,第一章 概念,3、計(jì)量確認(rèn) gb/t19022的3.1條款給出計(jì)量確認(rèn)的定義是：為確保測量設(shè)備符合預(yù)期使用要求的一組操作。并在圖2中給出了測量設(shè)備計(jì)量確認(rèn)過程框圖。 從該圖可見，計(jì)量確認(rèn)過程包括3個(gè)子過程。即檢定/校準(zhǔn)過程、計(jì)量驗(yàn)證過程、決定和措施過程,9,第二章 計(jì)量確認(rèn)的必要性,1、滿足標(biāo)準(zhǔn)的要求 iso10012標(biāo)準(zhǔn)的“4總要求”中規(guī)定：測量管理體系內(nèi)所有測量設(shè)備應(yīng)經(jīng)過確認(rèn)。并在“7.1.1總則”中規(guī)定：應(yīng)設(shè)計(jì)并實(shí)施計(jì)量確認(rèn)，以確保測量設(shè)備的計(jì)量特性滿足測量過程的計(jì)量要求,10,第二章 計(jì)量確認(rèn)的必要性,2、滿足預(yù)期使用要求 測量結(jié)果是通過測量過

5、程實(shí)現(xiàn)的，而測量過程主要是依靠符合預(yù)期使用要求的測量設(shè)備進(jìn)行的，因此測量設(shè)備是確保測量結(jié)果符合計(jì)量要求的關(guān)鍵因素。測量設(shè)備是否一直處于符合預(yù)期使用要求，必須定期通過計(jì)量確認(rèn)才可判定。這是因?yàn)椋?1）計(jì)量特性是會(huì)隨使用時(shí)間而變化； 2）計(jì)量要求也可能會(huì)隨測量要求變化而變化,11,第三章 計(jì)量確認(rèn)過程流程圖,明確測量過程對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求,通過檢定/校準(zhǔn)，獲得測量設(shè)備的計(jì)量特性,計(jì)量驗(yàn)證（計(jì)量要求與計(jì)量特性比較,決定和措施（張貼確認(rèn)標(biāo)識(shí)、修理或處置,形成和保留計(jì)量確認(rèn)記錄,12,第四章 明確計(jì)量要求,首先應(yīng)識(shí)別顧客、組織和法律法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的測量要求，然后轉(zhuǎn)化為對(duì)測量過程和測量設(shè)備的計(jì)量要求。 標(biāo)準(zhǔn)

6、5.2條款明確提出：計(jì)量職能的管理者應(yīng)確保： a）確定顧客的測量要求并轉(zhuǎn)化為計(jì)量要求； b）測量管理體系滿足顧客的計(jì)量要求； c）能證明符合顧客規(guī)定的要求,13,第四章 明確計(jì)量要求,1、識(shí)別顧客、組織和法律法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的測量要求 1）顧客對(duì)產(chǎn)品的要求主要是對(duì)產(chǎn)品的適用性要求。為了保證產(chǎn)品的適宜性，需要規(guī)定產(chǎn)品的技術(shù)要求（含質(zhì)量要求）。產(chǎn)品要求一般反映在產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)、合同、招標(biāo)書、訂單等文件中。 2）識(shí)別組織對(duì)產(chǎn)品的測量要求 組織的要求可能涉及在產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程中所需要的 監(jiān)視和檢驗(yàn)檢測要求，例如對(duì)原材料、工藝過程參 數(shù)、半成品和最終產(chǎn)品的監(jiān)視、檢驗(yàn)檢測要求,14,第四章 明確計(jì)量要求,組織的要求也可

7、能涉及到對(duì)質(zhì)量、經(jīng)營、能源、 環(huán)境保護(hù)、安全等管理所需的監(jiān)視和測量要求。 3）識(shí)別法律法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的測量要求 法律法規(guī)的要求通常包括：與產(chǎn)品相關(guān)的法律 法規(guī)和技術(shù)法規(guī)，如涉及能源、健康、安全、環(huán)境 保護(hù)、資源合理利用等方面的法律法規(guī)；以及有關(guān) 質(zhì)量和計(jì)量的法律法規(guī)，如產(chǎn)品質(zhì)量法、計(jì)量法等,15,第四章 明確計(jì)量要求,2、將顧客、組織和法律法規(guī)對(duì)產(chǎn)品的測量要求轉(zhuǎn)化為對(duì)測量過程和測量設(shè)備的計(jì)量要求 產(chǎn)品的測量要求，在產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中往往用極限值表述，如規(guī)定最大值、最小值。計(jì)量職能部門應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的指標(biāo)或參數(shù)的極限值和有效位數(shù)的分析，將產(chǎn)品的測量要求轉(zhuǎn)化為對(duì)相應(yīng)的計(jì)量要求,16,第四章 明確計(jì)量要求

8、,3、舉例 某產(chǎn)品的工藝質(zhì)量控制文件要求該產(chǎn)品應(yīng)在壓力200kpa至250kpa之間的容器中進(jìn)行反應(yīng)。壓力低于190kpa，或高于260kpa時(shí)，工藝控制過程就會(huì)失效，造成產(chǎn)品不合格。請(qǐng)確定測量過程和測量設(shè)備的計(jì)量要求。 （標(biāo)準(zhǔn)附錄a的例子,17,第四章 明確計(jì)量要求,為了使容器中的壓力控制在200kpa至250kpa之間，首先應(yīng)把容器中的壓力測量出來，才能通過控制系統(tǒng)將壓力控制在規(guī)定的范圍內(nèi)。 因此，需先把對(duì)生產(chǎn)過程控制的要求轉(zhuǎn)化為對(duì)測量過程的計(jì)量要求，然后再根據(jù)測量過程的計(jì)量要求，導(dǎo)出對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求,18,第四章 明確計(jì)量要求,1）明確生產(chǎn)過程控制的測量要求 測量參數(shù)：壓力 測量范圍

9、：200kpa至250kpa 允 差：10kpa,19,第四章 明確計(jì)量要求,2）導(dǎo)出對(duì)測量過程的計(jì)量要求 （1）測量范圍的確定 一般情況下，要求壓力控制在200kpa至250kpa，其測量范圍應(yīng)該兩邊延伸一定的范圍，因?yàn)闇y量設(shè)備的最低端和最高端往往是測不準(zhǔn)的。因此，要想測量從200kpa至250kpa壓力。測量過程的測量范圍可選擇150kpa至300kpa,20,第四章 明確計(jì)量要求,2）最大允許誤差的確定 通常在產(chǎn)品制造過程中都有一個(gè)允許變動(dòng)的范圍，如公差；在工藝控制過程中，也有一個(gè)允許變動(dòng)的范圍，如容差。超過允許的公差或容差，產(chǎn)品或工藝就會(huì)不合格。 測量誤差應(yīng)比容差要小得多，否則就測不準(zhǔn)

10、。本例中的容差為10kpa。則測量過程的最大允許誤差=10kpa/5=2kpa,21,第四章 明確計(jì)量要求,3）因此，對(duì)測量過程的計(jì)量要求為： 測量范圍：150kpa至300kpa。 最大允許誤差：2kpa 3）由測量過程計(jì)量要求導(dǎo)出對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求 （1）測量設(shè)備的測量范圍 測量設(shè)備的測量范圍應(yīng)比測量過程的范圍再大一些，以避免設(shè)備因過載而損壞。測量設(shè)備的測量范圍可選擇0至400kpa,22,第四章 明確計(jì)量要求,2）測量設(shè)備的準(zhǔn)確度等級(jí)要求 如果測量過程產(chǎn)生誤差的主要來源就是測量設(shè)備，則測量設(shè)備的最大允許誤差就等于測量過程的最大允許誤差。 （3）因此，對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求為： 測量范圍：

11、0至400kpa。 最大允許誤差：2kpa；或準(zhǔn)確度等級(jí)：0.5級(jí),23,第四章 明確計(jì)量要求,4、以下情況可以使用測量設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)作為計(jì)量要求： 1）相應(yīng)的檢驗(yàn)方法標(biāo)準(zhǔn)或檢驗(yàn)規(guī)范已對(duì)檢測設(shè)備的型號(hào)、規(guī)格、技術(shù)指標(biāo)做出明確規(guī)定； 2）現(xiàn)有的生產(chǎn)線或檢驗(yàn)檢測系統(tǒng)上配置的檢測儀器儀表，經(jīng)多年運(yùn)行，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量； 3）測量設(shè)備沒有發(fā)生降級(jí)使用的情況； 4）無法由產(chǎn)品要求導(dǎo)出計(jì)量要求等情況,24,第四章 明確計(jì)量要求,5、為表明本企業(yè)已經(jīng)實(shí)施了標(biāo)準(zhǔn)5.2條款的要求，并為計(jì)量確認(rèn)過程過程提供有證據(jù)的輸入，應(yīng)編制測量設(shè)備的計(jì)量要求一覽表。如表1 編制： 審核： 批準(zhǔn),25,第五章 測量設(shè)備的檢定/校

12、準(zhǔn),對(duì)測量設(shè)備定期進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)的目的就是為了確定測量設(shè)備的計(jì)量特性。 1、測量設(shè)備的檢定 檢定的定義：查明測量設(shè)備符合法定要求的活動(dòng)它包括檢查、加標(biāo)記和（或）出具檢定證書。 1）開展自行檢定應(yīng)已獲得計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核證書； 2）送外檢定應(yīng)選擇具有資質(zhì)和能力的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)，以確保量值溯源性。 3）執(zhí)行檢定的機(jī)構(gòu)應(yīng)出具檢定證書，明確給出是否符合檢定規(guī)程相關(guān)要求的結(jié)論,26,第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn),2、測量設(shè)備的校準(zhǔn) 校準(zhǔn)定義：在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾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。 校準(zhǔn)結(jié)果既可以給出被測量的示值，又可

13、確定示值的修正值（或誤差）。也可以確定其它計(jì)量特性，如影響量的作用。校準(zhǔn)結(jié)果還應(yīng)包括相應(yīng)的測量不確定度,27,第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn),1）開展自行校準(zhǔn)，其計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)能溯源至國家計(jì)量基準(zhǔn)。 2）送外校準(zhǔn)應(yīng)選擇具有資質(zhì)和能力的法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，以確保量值溯源性。 3）執(zhí)行校準(zhǔn)的機(jī)構(gòu)應(yīng)出具校準(zhǔn)證書，給出校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和對(duì)應(yīng)的測量不確定度。 4）國家列入強(qiáng)制檢定計(jì)量器具目錄的計(jì)量器具必須執(zhí)行檢定，不得校準(zhǔn),28,第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn),3、確定測量設(shè)備的計(jì)量特性 1）獲得檢定證書的測量設(shè)備，證書的“檢定結(jié)論”欄中已填寫“合格”、或“符合*等（級(jí)）”。其計(jì)量特性可以直接等同相應(yīng)說明書上

14、的技術(shù)指標(biāo)或者由相對(duì)應(yīng)的檢定規(guī)程中查找。 2）獲得校準(zhǔn)證書的測量設(shè)備，應(yīng)對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行分析，查找某一校準(zhǔn)范圍內(nèi)的最大誤差，以此作為在此校準(zhǔn)范圍內(nèi)的誤差計(jì)量特性,29,第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn),舉例：某100kn/1級(jí)電子拉力試驗(yàn)機(jī)的校準(zhǔn)結(jié)果 見表2所示,30,第五章 測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn),由上表可見，最大相對(duì)誤差為-0.5%，出現(xiàn)在20kn校準(zhǔn)點(diǎn)。 即100kn電子拉力試驗(yàn)機(jī)校準(zhǔn)后的計(jì)量特性為： 測量范圍：（0100）kn， 最大示值誤差：-0.5,31,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,1、計(jì)量驗(yàn)證的概念 測量設(shè)備在校準(zhǔn)后，將通過校準(zhǔn)獲得測量設(shè)備的計(jì)量特性與測量過程對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求相比較，以評(píng)定測量

15、設(shè)備是否能滿足預(yù)期用途。 這種測量設(shè)備的計(jì)量特性與測量過程對(duì)測量設(shè)備的計(jì)量要求直接比較，稱為計(jì)量驗(yàn)證,32,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,2、 計(jì)量驗(yàn)證過程 1）計(jì)量驗(yàn)證過程就是把測量設(shè)備的計(jì)量特性與計(jì)量要求相比較。 2）對(duì)一個(gè)測量設(shè)備或測量系統(tǒng)的計(jì)量要求一般是多個(gè)的。只有當(dāng)這些計(jì)量要求同時(shí)被滿足時(shí)，計(jì)量驗(yàn)證才算通過,33,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,3、驗(yàn)證中幾個(gè)具體事項(xiàng)的說明 1）計(jì)量特性與計(jì)量要求比較時(shí)，比較的特性值的表現(xiàn)形式要對(duì)應(yīng)，否則無法比較或產(chǎn)生錯(cuò)誤。 如100kpa/1.6級(jí)的普通壓力表的校準(zhǔn)結(jié)果如下表3,34,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,該壓力表的使用要求：最大允許誤差為1.6% 校準(zhǔn)結(jié)果的最大誤差（-0.6

16、kpa）發(fā)生在20 kpa校準(zhǔn)點(diǎn)。應(yīng)采用同樣形式的誤差才能進(jìn)行比較。 按相對(duì)誤差。校準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)誤差=-2.9%，與使用要求1.6%比較，顯然驗(yàn)證不通過。問題發(fā)生的原因還是特性值的表現(xiàn)形式不一致。 正確計(jì)算應(yīng)是：校準(zhǔn)點(diǎn)的相對(duì)引用誤差=（指示值-標(biāo)準(zhǔn)值）/量程=-0.6/100=-0.6%，這樣比較，驗(yàn)證就通過,35,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,2）比較的特性值除了測量范圍、誤差以外，還可能有：重復(fù)性、均勻性、直線性、檢出限、漂移等特性值。應(yīng)根據(jù)使用要求的不同，選擇進(jìn)行比較的特性值。 如進(jìn)行微量成分檢測的分析儀器，其直線性和檢出限對(duì)使用要求比較重要，比較時(shí)應(yīng)選擇這兩個(gè)特性值。又如用于提供恒定溫度的水浴箱，除

17、了比較溫度的顯示誤差外還要比較溫度的均勻性,36,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,3）由于檢定證書已經(jīng)明確測量設(shè)備的計(jì)量特性符合檢定規(guī)程的規(guī)定要求，如果使用要求與檢定規(guī)程要求一致，通常只需對(duì)檢定證書中的信息進(jìn)行核對(duì)，包括設(shè)備的名稱、編號(hào)與實(shí)際是否一致，檢定的項(xiàng)目和參數(shù)是否有遺漏，數(shù)據(jù)判定是否有誤等。可以不再形成計(jì)量確認(rèn)記錄,37,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,4）除非是精密、關(guān)鍵的測量，對(duì)用于一般測量的測量設(shè)備在進(jìn)行計(jì)量驗(yàn)證時(shí)，可以忽略校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的影響。這主要是因?yàn)殚_展校準(zhǔn)所使用的測量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的準(zhǔn)確度等級(jí)通常要比被校準(zhǔn)設(shè)備的高3倍以上。 如果必須要考慮測量不確定度的影響，應(yīng)將校準(zhǔn)給出的特性值與相應(yīng)不確定度疊加后得

18、到的計(jì)量特性與計(jì)量要求比較,38,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,4、決定和措施 根據(jù)計(jì)量驗(yàn)證結(jié)果，應(yīng)采取相應(yīng)的決定和措施。 1）驗(yàn)證通過的設(shè)備處置 對(duì)驗(yàn)證通過的測量設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備上給出計(jì)量確認(rèn)合格狀態(tài)標(biāo)識(shí)，以清楚地表明該設(shè)備可以使用于某測量過程。 2）驗(yàn)證不通過的設(shè)備處置 對(duì)驗(yàn)證不通過的測量設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備上給出計(jì)量確認(rèn)不合格狀態(tài)標(biāo)識(shí)，并采取相應(yīng)的措施,39,第六章 計(jì)量驗(yàn)證,對(duì)驗(yàn)證不合格的測量設(shè)備，應(yīng)采取相應(yīng)的措施有： （1）如果該設(shè)備能夠進(jìn)行調(diào)整或修理，應(yīng)進(jìn)行調(diào)整或修理，并在調(diào)整或修理后重新對(duì)該設(shè)備進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，然后再進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)。 （2）如果該設(shè)備已經(jīng)不能進(jìn)行調(diào)整或修理，需要更換。則在設(shè)備上清楚的給出不合格