摘要:依据《计量标准考核规范》进行计量标准的建立和考核时,需做几个考核性指标,本文就检定或校准结果的重复性试验、计量标准的稳定性考核、检定或校准结果的测量不确定度评定及检定或校准结果的验证四个方面进行了阐述。
关键词:计量标准;重复性;稳定性;不确定度评定;结果的验证
在计量标准的建立和考核过程中,检定或校准结果的重复性试验、计量标准的稳定性考核、检定或校准结果的测量不确定度评定、检定或校准结果的验证这四大部分是计量技术资料审查的重点和难点,对于新建或已建的计量标准,考核与被考核者必须弄清这些考核性实验是否需要做、应该怎样做。
一、检定或校准结果的重复性
重复性指在一组重复性测量条件下的测量精密度,重复性测量条件,简称测量条件,指相同测量程序、相同操作者、相同测量系统、相同操作条件和相同地点,并在短时间内对同一或相关类似被测对象重复测量的一组测量条件。
检定或校准结果的重复性是指在重复性测量条件下,用计量标准对常规被检定或被校准对象重复测量所得示值或测得值间的一直程度,通常用重复性测量条件下所得检定或校准结果的分散性定量表示,即用单次测量结果yi的试验标准差s(yi)来表示,而不是用算术平均值实验标准偏差来表示。
检定或校准结果的重复性通常为检定或校准结果的不确定度来源之一。如果检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量在检定或校准结果的不确定度中不是主要分量,允许适当减少重复测量次数。
对于新建计量标准,检定或校准结果的重复性直接作为一个不确定度来源用于检定或校准结果的不确定度评定。对于已建计量标准,如果测得的重复性不大于新建计量标准时测得的重复性,则重复性符合要求;若相反,则应当依据新测得的重复性重新进行检定或校准结果的不确定度的评定,若评定结果仍满足要求,则重复性试验符合要求,并可以将新测得的重复性作为下次重复性试验是否合格的判定依据;如果评定结果不满足要求,则重复性试验不符合要求。
值得注意的是,在JJF1033中,检定或校准结果的重复性不再作为计量标准的主要技术特性,而是成为了计量标准的技术报告的输入部分。
被检定或校准仪器的分辨力也会影响检定或校准结果的重复性,确定不确定度分量时,取两者(被校仪器分辨力引入的不确定度分量及检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量)中较大者为合成标准不确定度的一个分量。
二、计量标准的稳定性考核
计量标准的稳定性指计量标准保持其计量特性随时间恒定的能力。
对于新建计量标准一般需经半年以上的稳定性考核,证明其所复现的量值稳定可靠后,方可申请计量标准考核;对于已建计量标准一般每年至少进行一次稳定性考核,并与历年的稳定性考核记录数据比较,以证明其计量特性的持续稳定。
若计量标准在使用中采用标称值或示值,则计量标准的稳定性应小于计量标准的最大允许误差的绝对值;若计量标准需要加修正值使用时,则计量标准的稳定性应当小于修正值的扩展不确定度。当计量检定规程或计量技术规范对计量标准的稳定性有规定时,则可以依据其规定判断稳定性是否合格。
计量标准的稳定性考核方法可归纳为五种:采用核查标准进行考核、采用高等级标准器进行考核、采用控制图方法进行考核、采用计量检定规程和计量技术规范规定和方法进行考核及采用计量标准器的稳定性考核结果进行考核。
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在进行计量标准的稳定性考核时,应优先采用核查标准进行考核;若被考核的计量标准为次级计量标准时,也可选择高等级的计量标准进行考核;若有关检定规程或技术规范对计量标准的稳定性考核方法有明确规定时,也可以按其规定进行考核;当上述方法都不适用时,方可采用计量标准器的稳定性考核结果进行考核。所以,一味的应用高等级的计量标准进行考核,都是片面的,建标单位要根据实际情况选择适当的考核方法进行稳定性考核。
值得注意的是,如果计量标准可以测量多种参数,应对每种参数分别进行稳定性考核。有效期内的有证标准物质可以不进行稳定性考核,列入简化考核的检定项目也可以不进行稳定性考核。
三、检定或校准结果的测量不确定度评定
进行检定或校准结果的测量不确定度评定时,评定步骤、方法应当正确,评定结果应当合理。
测量不确定度的评定方法可依据JJF1059.1、JJF1059.2及相关国际组织制订的该计量标准涉及领域的测量不确定度评定指南等来进行。
测量不确定度的评定步骤分为:明确被测量,必要时给出被测量定义;建立测量模型;评定各输入量的标准不确定度,并给出对应的不确定度分量;根据相关情况给出合成不确定度;列出不确定度分量的汇总表(需给出详细信息);对被测量的分布进行估计(无相关技术文件规定时,取包含概率95%,;无法确定分布时,可直接取包含因子k=2);计算扩展不确定度;报告测量结果的测量不确定度(应有充分详细的说明)。
完整的测量结果应包含被测量的最佳估计值及测量不确定度,报告测量结果时可使用合成标准不确定度,也可用扩展不确定度。使用合成标准不确定度报告测量结果时,要给出被测量的估计值及其合成标准不确定度,必要时还可需给出其有效自由度,需要时也可给出相对合成标准不确定度。用扩展不确定度报告测量结果时,除需给出被测量的估计值及其扩展不确定度时,对于U需给出包含因子k值,对于Up需给出包含概率p值才是完整的测量结果描述,必要时还要说明有效自由度νeff。
对于多对象、多参数计量标准,JJF1033提出需分别评定每个对象、每个参数的测量不确定度;而测量范围中不同测量点的不确定度不相同时,可分别给出每个测量点的不确定度,也可用被测量的函数计算表示测量不确定度,也可分段给出其测量不确定度。如对压力模块的计量标准的建立,需给出各个压力模块的测量不确定度而不是其中任意一个的测量不确定度。
四、检定或校准结果的验证
根据JJF1033要求,检定或校准结果须经过验证,以证明所给出的检定或校准结果的不确定度的合理性,此项目为计量标准重点考核的一部分。在计量标准实际考核中,有的验证方法不对,但验证结果满足要求,有的验证方法正确,验证结果又不满足要求,这就要求我们深入分析其中原因及避免不必要的失误。
检定或校准结果的验证可采用传递比较法及比对法,只有当不可能采用传递比较法时,才可以采用多个建标单位间的比对。计量比对实施过程中,选用的比对方法、传递标准的性质、传递标准的运输方式、异常情况的处理等都会影响最终的比对结果,如何确定比对实施方案是最重要的。
五、结束语
计量标准考核过程中会出现一些实际问题,如人员的离职及新增导致重复性试验受阻;无法找到合适的核查标准导致稳定性试验受阻;检定或校准结果的测量不确定度评定时忽略了某一个关键性因素导致测量不确定度的范围缩小;检定或校准结果验证时传递过程中出现的一些实际性问题,如传递比较法中若被考核标准及高等级的计量标准的测量结果的包含因子不相等等一系列因素引起检定或校准结果的验证结果不准确都会导致计量标准的考核出现一些不可抗因素,如何消除或减小这些因素都是我们需要深思的问题。
参考文献:
[1]丁跃清等.计量标准考核规范,北京,中国质检出版社,2016
[2]叶德培等.通用计量术语及定义,北京,中国质检出版社,2011
[3]叶德培等.测量不确定度评定与表示,北京,中国质检出版社,2012
[4]全国法制计量管理计量技术委员会.计量标准考核规范实施指南,北京,中国质检出版社,2017
论文作者:陈华
论文发表刊物:《基层建设》2019年第18期
论文发表时间:2019/9/16
标签:不确定论文; 标准论文; 测量论文; 重复性论文; 稳定性论文; 方法论文; 分量论文; 《基层建设》2019年第18期论文;