測量設(shè)備的計量確認

關(guān)于測量設(shè)備的計量確認第1頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

1、測量設(shè)備——實現(xiàn)測量過程所必需的測量儀器儀表、軟件、測量標準、標準物質(zhì)（標準樣品）或輔助設(shè)備或它們的組合。測量儀器儀表通常又稱為計量器具。2、計量特性、計量要求1）計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)備的計量特性是測量設(shè)備通過檢定或校準后，實際具有的技術(shù)指標。第2頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

2）計量要求是指對測量的要求，包括產(chǎn)品對測量過程的計量要求和測量過程對測量設(shè)備的計量要求。計量要求可以從產(chǎn)品要求中導(dǎo)出。3）計量特性、計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。第3頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

（2）最大允許誤差：所允許誤差的極限值。誤差可以用絕對值、相對值或引用值表示。（3）準確度等級準確度等級是指符合一定的技術(shù)指標，使誤差保持在規(guī)定極限以內(nèi)的計量器具的等別或級別。如1.6級壓力表、2等標準水銀溫度計。第4頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

（4）重復(fù)性，指在相同測量條件下，對同一被測量進行多次連續(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)指標隨時間恒定的能力。（6）漂移，指測量設(shè)備技術(shù)指標的慢變化。（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，指不是被測量但對測量結(jié)果有影響的量。第5頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

（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)。以標準偏差表示的測量不確定度稱為標準不確定度。以標準偏差的倍數(shù)表示的測量不確定度稱為擴展不確定度。第6頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

如：邵氏A型硬度計校準證書上，校準結(jié)果給出：在標稱值2050mN點的校準值為2080mN，不確定度為Urel=0.28%，k=2。如果換算成絕對值U=2080×0.28%=6mN此表示測量結(jié)果以95%的概率落在以測量結(jié)果（2080mN）為中心的±6mN區(qū)間內(nèi)。第7頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第一章概念

3、計量確認GB/T19022的3.1條款給出計量確認的定義是：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)備計量確認過程框圖。從該圖可見，計量確認過程包括3個子過程。即檢定/校準過程、計量驗證過程、決定和措施過程。第8頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第二章計量確認的必要性1、滿足標準的要求ISO10012標準的“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。并在“7.1.1總則”中規(guī)定：應(yīng)設(shè)計并實施計量確認，以確保測量設(shè)備的計量特性滿足測量過程的計量要求。

第9頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第二章計量確認的必要性2、滿足預(yù)期使用要求測量結(jié)果是通過測量過程實現(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)備進行的，因此測量設(shè)備是確保測量結(jié)果符合計量要求的關(guān)鍵因素。測量設(shè)備是否一直處于符合預(yù)期使用要求，必須定期通過計量確認才可判定。這是因為：1）計量特性是會隨使用時間而變化；2）計量要求也可能會隨測量要求變化而變化。

第10頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第三章計量確認過程流程圖

明確測量過程對測量設(shè)備的計量要求通過檢定/校準，獲得測量設(shè)備的計量特性計量驗證（計量要求與計量特性比較）決定和措施（張貼確認標識、修理或處置）形成和保留計量確認記錄第11頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

首先應(yīng)識別顧客、組織和法律法規(guī)對產(chǎn)品的測量要求，然后轉(zhuǎn)化為對測量過程和測量設(shè)備的計量要求。

標準5.2條款明確提出：計量職能的管理者應(yīng)確保：a）確定顧客的測量要求并轉(zhuǎn)化為計量要求；b）測量管理體系滿足顧客的計量要求；c）能證明符合顧客規(guī)定的要求。第12頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

1、識別顧客、組織和法律法規(guī)對產(chǎn)品的測量要求1）顧客對產(chǎn)品的要求主要是對產(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)品的標準、合同、招標書、訂單等文件中。2）識別組織對產(chǎn)品的測量要求組織的要求可能涉及在產(chǎn)品實現(xiàn)過程中所需要的監(jiān)視和檢驗檢測要求，例如對原材料、工藝過程參數(shù)、半成品和最終產(chǎn)品的監(jiān)視、檢驗檢測要求。第13頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

組織的要求也可能涉及到對質(zhì)量、經(jīng)營、能源、環(huán)境保護、安全等管理所需的監(jiān)視和測量要求。3）識別法律法規(guī)對產(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、資源合理利用等方面的法律法規(guī)；以及有關(guān)質(zhì)量和計量的法律法規(guī)，如產(chǎn)品質(zhì)量法、計量法等第14頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

2、將顧客、組織和法律法規(guī)對產(chǎn)品的測量要求轉(zhuǎn)化為對測量過程和測量設(shè)備的計量要求產(chǎn)品的測量要求，在產(chǎn)品標準中往往用極限值表述，如規(guī)定最大值、最小值。計量職能部門應(yīng)根據(jù)產(chǎn)品標準中規(guī)定的指標或參數(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)化為對相應(yīng)的計量要求。

第15頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

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之間的容器中進行反應(yīng)。壓力低于190kPa，或高于260kPa時，工藝控制過程就會失效，造成產(chǎn)品不合格。請確定測量過程和測量設(shè)備的計量要求。（標準附錄A的例子）第16頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

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，需先把對生產(chǎn)過程控制的要求轉(zhuǎn)化為對測量過程的計量要求，然后再根據(jù)測量過程的計量要求，導(dǎo)出對測量設(shè)備的計量要求。第17頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

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：200kPa至250kPa允差：±10kPa第18頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

2）導(dǎo)出對測量過程的計量要求（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，因為測量設(shè)備的最低端和最高端往往是測不準的。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。第19頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

（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允許變動的范圍，如公差；在工藝控制過程中，也有一個允許變動的范圍，如容差。超過允許的公差或容差，產(chǎn)品或工藝就會不合格。測量誤差應(yīng)比容差要小得多，否則就測不準。本例中的容差為±10kPa。則測量過程的最大允許誤差Δ=±10kPa/5=±2kPa第20頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

（3）因此，對測量過程的計量要求為：測量范圍：150kPa至300kPa。最大允許誤差：±2kPa3）由測量過程計量要求導(dǎo)出對測量設(shè)備的計量要求（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。第21頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

（2）測量設(shè)備的準確度等級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，對測量設(shè)備的計量要求為：測量范圍：0至400kPa。最大允許誤差：±2kPa；或準確度等級：0.5級第22頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

4、以下情況可以使用測量設(shè)備的技術(shù)指標作為計量要求：1）相應(yīng)的檢驗方法標準或檢驗規(guī)范已對檢測設(shè)備的型號、規(guī)格、技術(shù)指標做出明確規(guī)定；2）現(xiàn)有的生產(chǎn)線或檢驗檢測系統(tǒng)上配置的檢測儀器儀表，經(jīng)多年運行，能夠保證產(chǎn)品質(zhì)量；3）測量設(shè)備沒有發(fā)生降級使用的情況；4）無法由產(chǎn)品要求導(dǎo)出計量要求等情況。第23頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第四章

明確計量要求

5、為表明本企業(yè)已經(jīng)實施了標準5.2條款的要求，并為計量確認過程過程提供有證據(jù)的輸入，應(yīng)編制測量設(shè)備的計量要求一覽表。如表1

編制：審核：批準：序號設(shè)備名稱型號使用部門用途計量要求備注參數(shù)測量范圍最大允差/等級1數(shù)字秤YH3002配料車間配料稱重過程質(zhì)量（0~50）g（50~200）g（200~300）g±0.05g±0.1g±0.15g共有3臺2……第24頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準

對測量設(shè)備定期進行檢定或校準的目的就是為了確定測量設(shè)備的計量特性。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它包括檢查、加標記和（或）出具檢定證書。1）開展自行檢定應(yīng)已獲得《計量標準考核證書》；2）送外檢定應(yīng)選擇具有資質(zhì)和能力的法定計量技術(shù)機構(gòu)，以確保量值溯源性。3）執(zhí)行檢定的機構(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。第25頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準2、測量設(shè)備的校準

校準定義：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)所代表的量值與對應(yīng)的由標準所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。校準結(jié)果既可以給出被測量的示值，又可確定示值的修正值（或誤差）。也可以確定其它計量特性，如影響量的作用。校準結(jié)果還應(yīng)包括相應(yīng)的測量不確定度。第26頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準1）開展自行校準，其計量標準應(yīng)能溯源至國家計量基準。

2）送外校準應(yīng)選擇具有資質(zhì)和能力的法定計量技術(shù)機構(gòu)和校準實驗室，以確保量值溯源性。3）執(zhí)行校準的機構(gòu)應(yīng)出具校準證書，給出校準數(shù)據(jù)和對應(yīng)的測量不確定度。4）國家列入《強制檢定計量器具目錄》的計量器具必須執(zhí)行檢定，不得校準。第27頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準3、確定測量設(shè)備的計量特性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）”。其計量特性可以直接等同相應(yīng)說明書上的技術(shù)指標或者由相對應(yīng)的檢定規(guī)程中查找。

2）獲得校準證書的測量設(shè)備，應(yīng)對校準結(jié)果進行分析，查找某一校準范圍內(nèi)的最大誤差，以此作為在此校準范圍內(nèi)的誤差計量特性。第28頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準舉例：某100kN/1級電子拉力試驗機的校準結(jié)果見表2所示：示值（kN）標準值（kN）誤差（kN）相對誤差（%）相對擴展不確定度k=200000.3%2020.1-0.1-0.54040.1-0.1-0.256059.90.10.178079.80.20.2510099.60.40.4第29頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第五章測量設(shè)備的檢定/校準由上表可見，最大相對誤差為-0.5%，出現(xiàn)在20kN校準點。即100kN電子拉力試驗機校準后的計量特性為：測量范圍：（0~100）kN，最大示值誤差：-0.5%第30頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證1、計量驗證的概念測量設(shè)備在校準后，將通過校準獲得測量設(shè)備的計量特性與測量過程對測量設(shè)備的計量要求相比較，以評定測量設(shè)備是否能滿足預(yù)期用途。這種測量設(shè)備的計量特性與測量過程對測量設(shè)備的計量要求直接比較，稱為計量驗證。

第31頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證2、計量驗證過程1）計量驗證過程就是把測量設(shè)備的計量特性與計量要求相比較。2）對一個測量設(shè)備或測量系統(tǒng)的計量要求一般是多個的。只有當這些計量要求同時被滿足時，計量驗證才算通過。

第32頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證3、驗證中幾個具體事項的說明1）計量特性與計量要求比較時，比較的特性值的表現(xiàn)形式要對應(yīng)，否則無法比較或產(chǎn)生錯誤。如100kPa/1.6級的普通壓力表的校準結(jié)果如下表3：指示值（kPa）020406080100標準值（kPa）020.640.260.280.0100.2第33頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證該壓力表的使用要求：最大允許誤差為±1.6%校準結(jié)果的最大誤差（-0.6kPa）發(fā)生在20kPa校準點。應(yīng)采用同樣形式的誤差才能進行比較。按相對誤差。校準點的相對誤差=-2.9%，與使用要求±1.6%比較，顯然驗證不通過。問題發(fā)生的原因還是特性值的表現(xiàn)形式不一致。正確計算應(yīng)是：校準點的相對引用誤差=（指示值-標準值）/量程=-0.6/100=-0.6%，這樣比較，驗證就通過。第34頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證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，選擇進行比較的特性值。如進行微量成分檢測的分析儀器，其直線性和檢出限對使用要求比較重要，比較時應(yīng)選擇這兩個特性值。又如用于提供恒定溫度的水浴箱，除了比較溫度的顯示誤差外還要比較溫度的均勻性。第35頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證3）由于檢定證書已經(jīng)明確測量設(shè)備的計量特性符合檢定規(guī)程的規(guī)定要求，如果使用要求與檢定規(guī)程要求一致，通常只需對檢定證書中的信息進行核對，包括設(shè)備的名稱、編號與實際是否一致，檢定的項目和參數(shù)是否有遺漏，數(shù)據(jù)判定是否有誤等?？梢圆辉傩纬捎嬃看_認記錄。第36頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證4）除非是精密、關(guān)鍵的測量，對用于一般測量的測量設(shè)備在進行計量驗證時，可以忽略校準結(jié)果不確定度的影響。這主要是因為開展校準所使用的測量標準設(shè)備的準確度等級通常要比被校準設(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)將校準給出的特性值與相應(yīng)不確定度疊加后得到的計量特性與計量要求比較。第37頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證4、決定和措施根據(jù)計量驗證結(jié)果，應(yīng)采取相應(yīng)的決定和措施。

1）驗證通過的設(shè)備處置對驗證通過的測量設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備上給出計量確認合格狀態(tài)標識，以清楚地表明該設(shè)備可以使用于某測量過程。

2）驗證不通過的設(shè)備處置對驗證不通過的測量設(shè)備，應(yīng)在設(shè)備上給出計量確認不合格狀態(tài)標識，并采取相應(yīng)的措施。第38頁，共45頁，2023年，2月20日，星期五第六章計量驗證對驗證不合格的測量設(shè)備，應(yīng)采取相應(yīng)的措施有：（1）如果該設(shè)備能夠進行調(diào)整或修理，應(yīng)進行調(diào)整或修理，并在調(diào)整或修理后重新對該設(shè)備進行檢定或校準，然后再進行計量確認。（2）如果該設(shè)備已經(jīng)不能進行調(diào)整或修理，需要更換。則在設(shè)備上清楚的給出不合格標識，以防止不合格設(shè)備的錯誤使用。（3）對不合格設(shè)備，應(yīng)對其確認間隔