第十二讲检定和校准.pdf

中国计量 总第六十八期2001.756技术篇技术篇CHINA METROLOGY计量培训通用计量术语知识讲座第十二讲检 定 和 校 准 原国家质量技术监督局马彦冰一、检定检定是指“查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书。”(JJF1001-1998通用计量术语及定义规范第9112条,以下简称本规范及条款)检定是法制计量工作中计量器具控制(916条)的重要组成部分,它的对象是法制管理范围内的计量器具。由于各国的管理体制不同,法制计量管理的范围也不同。我国早在1987年由国家计量局发布 中华人民共和国依法管理的计量器具目录 共分十二大类上千种;同年,国务院发布了 中华人民共和国强制检定的工作计量器具目录,即用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测四个方面的工作计量器具55项,国家计量局又发布了明细目录共111种;1999年,国家质量技术监督局根据国务院的授权又增补了4项6种。此外,在我国社会公用计量标准,部门和企业、事业单位的各项最高计量标准器要实行强制检定。这些就构成了我国计量器具检定的对象。随着我国改革开放及经济的发展,加入WTO已指日可待,法制计量的范围将随之调整,今后要强化检定的法制性,属强制检定的计量器具实施检定,非强制检定的计量器具可采用校准、比对、测试等方式达到统一量值、溯源的目的。通过检定,查明和确认计量器具是否满足法规中所规定的计量要求,技术要求及有关行政要求。检定的依据是计量检定规程。我国 计量法 第十条规定“计量检定必须按照国家计量检定系统表进行。国家计量检定系统表由国务院计量行政部门制定。计量检定必须执行计量检定规程。国家计量检定规程由国务院计量行政部门制定。没有国家计量检定规程的,由国务院有关主管部门和省、自治区、直辖市人民政府计量行政部门分别制定部门计量检定规程和地方计量检定规程,并向国务院计量行政部门备案。”根据国情,积极采用国际法制计量组织(OIML)发布的国际建议(R)国际文件(D)及有关国际组织(如ISO、IEC等)发布的国际标准是我国编写计量检定规程的重要原则之一,这也符合WTO/T BT协定的原则。关于R和D请见本规范9121条和9122条。强制检定应由法定计量检定机构或授权的计量检定机构执行,并实行定点定期检定。从事检定的工作人员必须是经考核合格,并持有有关计量行政部门颁发的检定员证。定义中指出检定包括检查、加标记和(或)出具检定证书。其中检查在本规范9118条中指的是“为确定计量器具是否符合该器具有关法定要求所进行的操作。”计量器具的法定要求分为三类:计量要求、技术要求和行政管理要求,具体操作是对其进行计量检查:确定计量器具的误差及其他计量特性。如测量不确定度、示值误差、准确度等级;稳定性、重复性和漂移;读数装置分辨力、分度值、电磁干扰敏感度等。技术检查:为满足计量要求而必须具备的结构、安装要求,读数的可见性。是否存在欺骗的可能等。行政检查:包括标识、铭牌、型式批准、检定标记、许可证标记、有关证书及有效期、密封,锁定和其他计量安全装置的完整性、检定、修理和维护记录等。上述三方面的检查也可称为检定的三分量。通过检定必须作出合格与否的结论,并加标记和出证书。合格的发给检定证书,它是“证明计量器具已经过检定,并获得满意结果的文件”(见9116条);不合格的发给不合格通知书,它是“声明计量器具不符合有关法定要求的文件”(见9117条)。检定原则上分两类:首次检定(见9113条)和后续检定(见9114条)。11 首次检定对未曾检定过的新计量器具进行的一种检定。首次检定的目的是为了确定新生产计量器具的计量性能,是否符合批准时型式的规定的要求。它是对先前未经检定的任何计量器具按检定规程的要求进行的一系列检查和直观检验,符合要求的出具检定证书和(或)加标记,也即赋予该器具法制特性。首次检定的提出者:根据实际情况和法规,首次检定一中国计量 总第六十八期2001.757般由法定计量机构作出规定和要求,由器具的制造者、进口者、卖主或使用者提出申请。首次检定的时间:根据实际情况和法规要求,可在器具出厂前、销售前、安装时或使用之前进行首次检定。首次检定的地点:根据情况和法规,能够在工厂、用户现场、法定计量检定机构的实验室或授权的独立实验室内进行。对于进口的器具也可根据需要选择其他首次检定的地点。在检定过程中,首次检定也可分为两步或几步来完成。例如,首次检定的一部分内容在器具安装之前可在法定计量机构进行,而另外的内容可在器具安装完毕后,在使用地点进行。对一些生产量大、多样性的、型式复杂的器具可以考虑经济因素,通过必要的认可及授权可安排由生产制造厂承担首次检定,而法定计量机构加以监督检查,实施计量控制。首次检定的依据:是检定规程。在JJF10021998国家计量检定规程编写规则 中对此作了明确的规定。21 后续检定计量器具首次检定后的任何一种检定:(1)强制性周期检定;(2)修理后检定;(3)周期检定有效期内的检定,不论它是由用户提出申请,或由于某种原因使有效期内的封印失效而进行的检定。后续检定的目的在于检查器具是否仍保持其法制特性,并为重新确认或撤消,或者为恢复法制特性所需要采取的改进措施提供依据。后续检定包括有效期内检定、周期检定以及修理后的检定。后续检定比首次检定要强调器具在经过使用后的整体性能(误差),着重于随时间发生变化或超差的计量性能。因为种种原因如元件的老化、磨损、尘埃、污染、温度、湿度、振动、电磁场等影响可导致器具的性能下降。由于目的不同,两者检定的项目可能不同,但其要求应该是一致的。如果不能满足,就应采取重新调整、修理等措施。当重新安装及修理后如对器具的计量性能有重大影响时,原则上还应按首次检定的要求进行。后续检定的提出者:除个别原因外,后续检定一般由法定计量机构负责安排与使用者在规定的有效期内提交器具相结合。当使用者对器具的性能发生怀疑或觉察到功能失常时;当顾客对器具性能不满意时可随时提出,特别是修理后及封印失效后必须检定。后续检定的时间:检定间隔一般在计量检定规程中规定。而规程中通常给出的是进行周期检定(见9115条)的等时间间隔。实际上,根据需要,在规定的周期内也可进行。当然,也可申请检定延期,但需批准。无论缩短和延长检定间隔均需有充分的理由及提供所积累的检定数据。后续检定的地点:与具体情况和法规的规定有关,可在法定计量检定机构的实验室和授权的独立实验室内进行,也可设在用户所在地。被检器具和检定器具的运输特性可能是决定检定地点的重要因素。后续检定的依据:是检定规程。在JJF10021998国家计量检定规程编写规则 中对此作了明确的规定。周期检定是后续检定的一种重要形式,本规范9115条指出“周期检定是按时间间隔和规定程序,对计量器具定期进行的一种后续检定”。为保证使用中计量器具的准确度,必须对它们进行有效期管理。而这种有效期通常具有相等的时间间隔,带有周期性,并在检定规程中加以规定。其检定的程序、检定项目、检定方法等也在规程中明确给出。确定检定周期必须遵循以下二条原则:11 要确保在使用中的计量器具给出的量值准确可靠,即超出允差的风险应尽可能小。21 要做到经济合理,即尽量使风险和费用两者平衡达到最佳化。如果只考虑经济因素,不按规定对计量器具进行周期检定,那么使用超差的计量器具所付出的代价将是无法估量的。应该指出规程中一般给的是常规条件下的最长周期。根据具体情况可以缩短或延长,但必须有充分的理由,并提供所积累的检定数据,要经过一定的审批手续,不能随意更改。我们不排除有些计量器具,由于其结构及性能随时间变化量很小,而且本身的准确度要求又不高,属低耗低值的器具,如量杯、体温计等可以不作周期检定,只要进行首次检定,一直到损坏后报废。这些都应由政府计量行政部门作出决定。确定检定周期是执法的需要,是确保计量器具准确可靠的需要,而按周期进行检定是强制检定计量器具所必须遵循的法制性要求,任何企业和个人都应遵守。检验(见9119条)是计量器具控制(见916条)的重要组成部分,为确保计量器具计量性能和法制特性,除了检定外,还应实施使用中的检验,目的是为了检查计量器具的检定标记或检定证书是否有效,保护标记是否损坏,经检定后的计量器具状态是否受到明显变动,及其误差是否超过使用中的最大允许误差。这种检验的要求在计量检定规程中加以规定。这种检验是由使用单位申请与法定计量机构的检查相结合,它应该由法定计量检定机构或授权机构进行,检验后,应在该计量器具上施加适当的标识,表明其状态。在作计量特性检查时往往只应用有限的设备,对使用中的计量器具按相应的计量技术法规进行实时而较为简单的检查。因此,构成一种“简化检定”(它可定义为:当计量器具的工作条件保证不使计量性能受损,对其不进行全部检查的一种后续检定)。它的检查项目可适当减少,技术篇技术篇CHINA METROLOGY计量培训中国计量 总第六十八期2001.758但又要确保其处于受控范围之内。有的计量器具其使用中允许误差可扩大一些。例如,非自动衡器使用中的允许误差规定为首次检定时允许误差的两倍。但切记,后续检定的允差与首次检定允差应该是一致的,只有这样才能保证使用中的允差。使用中检验的要求同样也可作为使用者日常校验的依据,用规定的方法进行校准与试验以确保测量结果的准确可靠。但使用者自行校验不能作为法定依据。二、校准校准是指“在规定条件下,为确定测量仪器或测量系统所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。”(见8111条)该定义的含义是:11 在规定的条件下,用一个可参考的标准,对包括参考物质在内的测量器具的特性赋值,并确定其示值误差;21 将测量器具所指示或代表的量值,按照校准链,将其溯源到标准所复现的量值。校准的目的是:11 确定示值误差,并可确定是否在预期的允差范围之内;21 得出标称值偏差的报告值,可调整测量器具或对示值加以修正;31 给任何标尺标记赋值或确定其他特性值,给参考物质特性赋值;41 确保测量器给出的量值准确,实现溯源性。校准的依据是校准规范或校准方法,可作统一规定也可自行制定。校准的结果记录在校准证书或校准报告中,也可用校准因数或校准曲线等形式表示校准结果。校准和检定的主要区别如下:11 校准不具法制性,是企业自愿溯源的行为。检定具有法制性,是属法制计量管理范畴的执法行为。21 校准主要用以确定测量器具的示值误差。检定是对测量器具的计量特性和技术要求的全面评定。31 校准的依据是校准规范、校准方法,可作统一规定也可自行制定。检定的依据必须是检定规程。41 校准不判断测量器具合格与否,但需要时,可确定测量器具的某一性能是否符合预期的要求。检定要对所检的测量器具作出合格与否的结论。51 校准结果通常是出具校准证书或校准报告。检定结果合格的出具检定证书,不合格的出具不合格通知书。从国际上多数国家看,检定是属于法制计量范畴,其对象主要是强制检定的计量器具,而大量的非强制检定的计量器具,为确保其准确可靠,为使其测量结果具有溯源性,一般通过校准进行管理。因而,校准是实现量值统一和准确可靠的重要途径。实际上,校准一直起着这个作用,只是在我国没有明确地确定它在量值传递及量值溯源中的地位,而一直由政府统一管理,实施单一的量值传递体系,仅仅采用检定作为惟一合法的方式,这已不适应目前经济和技术发展的需要。此外,根据校准的定义,它可以直观地理解为是确定示值误差及其他计量特性的一组操作,所以在实施检定的计量性能检查中就包含着校准。了解检定与校准的区别及其相互关系,为实现量传体制改革及开放校准市场提供基础知识。技术篇技术篇CHINA METROLOGY计量培训所得到的只是被测量的估计值,而修正值的不确定度以及随机效应导致的不确定度依然存在。51 量值一般是由一个数乘以计量单位所表示的特定量的大小,它不随计量单位的改变而改变。61 首次检定是对未曾检定过的新制造的计量器具进行的一种检定,所以应在出厂前进行。71 后续检定在首次检定后进行,其实就是当计量器具重新安装、重新调整及修理后实施的一种检定。81 无量纲量就是量纲为零的量。91 在SI中长度是基本量,m、mm和km都是基本量长度的单位,所以也都是基本单位。101SI是一贯单位制,其全部导出单位及倍数单位都是一贯单位。111 在一个国家内,具有最高计量学特性的测量标准称为国家基准。121 参考标准是一个国际通用的计量术语,它相当于企、事业单位使用的最高计量标准,而各省、市最高计量标准及国家计量基准其实也是参考标准。131 参考标准既可用于校准工作标准,也可用于日常校准或核查测量仪器。141 计量器具的检定包括对计量器具的检查,而计量器具的检验是对计量器具检查的一种形式。151 测量仪器的响应特性,是确定条件下激励与对应响应之间的关系,此处的激励就是被测量,而响应就是测量仪器对应给出的示值。161 我国法定计量单位就是G B3100-1993量和单位系列标准中公布的计量单位。171 显示装置的分辨力,是其能有效辨别的最小的示值差,对于数字式显示装置而言就是当变化半个末位有效数字时其示值的变化。181A类、B类、合成、扩展不确定度,都是标准不确定度。191 实物量具使用时是以固定形态来复现或提供给定量的一个或多个已知值,因此习惯上称为“通用量具”的千分尺、游标卡尺、百分表其实不是量具。201 不确定度也是对由测量结果给出的、被测量估计值的可能误差的度量。计(上接60页)计