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計量標準考核中的建標報告

發布時間:2008-12-05 作者:蘇新雅 來源:www.jlbjb.com 瀏覽:4563

中國計量科學研究院行蘇新雅(yǎ)


  新建計量標準(zhǔn)申報的資(zī)料中一定要有“計量標準技術報告(gào)”,通常稱為建標報告。這是建標(biāo)考核材料中的核心部分。   

  一(yī)、計量標準的名稱

  目前,國內所建立的計(jì)量標準基本(běn)上有兩種名稱:“××標準裝(zhuāng)置”和“××檢定裝置”。極少數稱“××標準器組”。
  命名“標準裝置”或“檢定裝置”沒有本質上的區別。從(cóng)被檢的設備來看,前者範圍比較廣泛,後者比(bǐ)較單一;從被檢的參數來看,前者又比較單一,而後者可能較多。
  按JJF1022-1991《計(jì)量標準命名規範》:
  “標準裝置”的前綴應為主標準器(qì)或選用的標準參量,如“一等(děng)量塊標準裝置(zhì)”、“直流電壓標準裝置”、“銫原子頻率標準(zhǔn)裝置”等。也可(kě)用主標準器所複現的參量命名,如“電阻標準裝(zhuāng)置”、“衰減(jiǎn)標準裝置”等(děng)。
  “檢定裝置”的前綴加被(bèi)檢的(de)計量儀器名稱,如“量塊檢定(dìng)裝置”、“直流電壓表檢定裝置”、“通用電子計數器檢定裝置”等(děng)。這些檢定裝置(zhì)也都具有(yǒu)主標準器,其(qí)準確度等級或不確定度按所檢儀器相應配置。
  計量標準的命名還要符合JJG1022-1991中的“計量標準分類目錄”及其給定的代碼。   

  二、計量標準的工作原理及其組成(chéng)

  任(rèn)何一項(xiàng)計量標準都包含標準器和配套設備兩部分。大部分標準器(qì)隻有一個。這裏要求描述的不是標準器本身或每一個配套設備本身的工(gōng)作原理,而是兩者組合後的工作原理。
  技術報告中這一部分最好用方框圖示意說明。如果隻(zhī)進行單項(xiàng)檢定,畫一組方(fāng)框圖;如果能進行多項檢定,至少畫兩個(gè)項目(mù)的(de)檢定框圖。簡單定性地敘述工作原(yuán)理:對於被檢的是(shì)測量儀器,要說明計量標準是如何(hé)給定準(zhǔn)確已知標準量值;對(duì)於(yú)被檢的是提供標準量值的儀器,要(yào)說明已建標準如何測量被檢的量值,並簡(jiǎn)單描述所使用的測量(liàng)方法。   

  三、計量(liàng)標(biāo)準器及主要配套設備

  計量標準器一般是一個,也有的是多(duō)個。標準器分兩種:第一種可簡稱發生器,第二種可簡稱測量儀。發生器(qì)是給出標準量值,如標準電池(chí)、標準電阻、標準量塊、原子(zǐ)頻標、頻率合成器等。在“測量範圍”一欄,對於發生器要填寫能(néng)給出的量值範圍,下一欄要標明的是(shì)這些量值的不確定度或標準器的準確度等級(jí)。不確定度的值(zhí)要給k=2的擴(kuò)展不確定度,用大寫字母U表示。

  測量儀的標準(zhǔn)器(qì)可能是一台或多台,也(yě)可能一台測量儀能測多個參數,在“測量範(fàn)圍”一欄要寫明所(suǒ)測參數及其(qí)範圍。下一欄隻能填寫“最(zuì)大允許誤差”。當有些(xiē)測量儀的(de)測量誤差(chà)與被測量值的大小(xiǎo)有關時,要給出誤差估算公式,並注明公式中符號的含義。

  最後一(yī)欄,關於檢定證書,標準器一定要經(jīng)過上一級計量部門檢定,並且上述的一些技術指標也一定是上一級(jí)計量(liàng)部門檢定後的(de)結果。

  配套設備(bèi)相應各欄的填(tián)寫可按標準器的填寫原則進(jìn)行。不同的是對配套(tào)設備的檢定,如能滿足檢定規(guī)程要求,可自行檢定(dìng)。   

  四、計量標準的主要技術指標

  這裏要填(tián)寫的不是計量標準器的技術(shù)指標,而(ér)是與配套組合(hé)使用時整體的(de)技術指標,包括測(cè)量參數。每一參數的測量範圍,測(cè)量結果引入的不確定度或(huò)最(zuì)大允許誤差、準確度等級都(dōu)是(shì)對單一設備的;當幾台組合使用,無法確切給出組合後的準確度等級時,要選用(yòng)每一等級所對應的最大允許誤差或不確定(dìng)度(dù),並對這些具體數值(zhí)進行合成,給出組合後(hòu)的最大允許誤差或不(bú)確定度。

  計量標準器若為發(fā)生器,且能給出多個參數,則(zé)應分別(bié)給出每個參數(shù)的一套技術指標。如“數字多用(yòng)表檢定裝置”,一般用標準源法,即備有標準的電壓源、電流(liú)源和電阻。此時要分別給出(chū)電壓、電流、電阻的量(liàng)值範圍和相應的不確定度(dù)。

  計量標(biāo)準若為一組(zǔ)測量儀器,可以測(cè)量多個(gè)參數,則應分別給(gěi)出每個參(cān)數測量的最大允許誤(wù)差。如果測量誤差還與測量範圍有關,則也應指明在(zài)不同範圍內的相應指(zhǐ)標。   

  五、計(jì)量標準的量值溯源和傳遞框圖

  此欄目填寫(xiě)分上一級、本級及(jí)下一級三部分。向上稱為溯(sù)源,向下稱為傳遞。
  向上溯源部分是指上(shàng)一級的計量標準、技術指標和測量方法。應向上一(yī)級(jí)詢問,不(bú)能隨意填寫。而(ér)且其內容要(yào)與本單位建(jiàn)立的標準(zhǔn)相對應。

  本單位計量標準的技術指標要填(tián)寫經上(shàng)一級檢定後的結果。如果計量標準是發生器,最好填寫量值範圍及(jí)其不(bú)確(què)定度;如果計量標準是測量儀器(qì),則填寫測量範(fàn)圍及其最大允許誤差;如果兩者都有則要分(fèn)別填寫。

  測量方法是指向下傳遞的方(fāng)法。如果被檢(jiǎn)的是發生器,檢定(dìng)時用標準測量儀測量,可稱為直接測量法。如被檢的是測量儀(yí),本標(biāo)準直接給出標準值令其測量,可稱為標準源法(fǎ);如果用標準測量儀與被檢測量儀同時測一個不(bú)太準的未知量,可稱(chēng)為比(bǐ)較測量法。總(zǒng)之,這一(yī)部分(fèn)填寫要準確、清晰。

  下一級計量器具是(shì)指所建(jiàn)立的標準能檢定(dìng)的項目。同樣,要明確欲檢定的設(shè)備是發生器還是(shì)測量儀,或兩者都有,並應仿(fǎng)照本單位計(jì)量(liàng)器具填寫的內(nèi)容填寫。下一級不包含測量方法。

  有些計量器(qì)具的技術指標直接(jiē)給出了準確度等級,則在溯源(yuán)與傳(chuán)遞方框圖中(zhōng)也可隻填寫(xiě)準(zhǔn)確度等級。   

  六、計量標準的(de)測量重複性

  對於發生器的計量標準(zhǔn),重複性是指在所有(yǒu)條件不變(biàn)的情況下(xià),標準每次給出(chū)的量值互相一(yī)致的(de)程度。具體檢驗(yàn)時,用同一台短期穩定的測(cè)量儀,測量時的隨機誤差(chà)(用標準(zhǔn)偏差表示)要小於標準的重複性。測量標準給定的量值,重複測量n次(cì),按貝塞爾公式計算n次測量的實驗標準差(chà),作為該標準的重複(fù)性的(de)定量表征。

  對於測量(liàng)儀的計量標準,重複性是(shì)指在所有條件保持不變的情況下,每一次測量值相互一致的程(chéng)度。具體檢視時,取一台穩(wěn)定的參考源,參考源給出的量值準確與否無關,隻要在短時間內保持穩(wěn)定即可。用所建(jiàn)的計(jì)量標(biāo)準測量參(cān)考源輸出的量值測量n次,用貝塞爾(ěr)公式計算n次測量的實驗標準偏差,作為測量重複性的定量表征。

  無論哪種標準,具體檢視時(shí),測量(liàng)次數n都要大於或(huò)等於10。所得結果應小於標準的不確定度(對發生器標準而言),或小(xiǎo)於標準(zhǔn)測量的最(zuì)大允許誤差(對測量儀標準而言)。此外,在填寫這一欄目時,要把(bǎ)檢驗時具體數據及計算公式和計算結果詳細給出。

  重複性(xìng)的檢驗,在申請(qǐng)建標考核前要進行多次,至(zhì)少每月一次,結(jié)合下麵的穩定(dìng)性考(kǎo)核一起做。但在填寫的結果中,隻給最近一次檢驗的(de)具體數據(jù),前幾(jǐ)次的檢驗隻列出檢(jiǎn)驗結果。   

  七、計量標準的(de)穩定性

  穩定性是指計量標準給出的量值的不確定度或測(cè)量儀器測量的最大允許誤差隨使用時間的增加而發生變化的(de)程度。

  穩定性的檢驗與上一節的重複性一樣,按其檢測方法每次(cì)進(jìn)行10次(cì)以上測量,不同的是(shì)重複性取其實驗標(biāo)準偏差,而穩(wěn)定性取其算術平均值,作為每次的檢驗值(zhí),大約每(měi)月(yuè)檢驗1次。共檢驗半年,可得4~6個檢驗值,取最大值與最小值之差作為穩定性的定量表征。

  同樣,穩定性應小(xiǎo)於(yú)標準的不確定度(對發(fā)生器標準而言(yán)),或小於標準測量的最大允許誤差(對測量儀標準而言)。   

  八、測量不確定度評定

  這一欄目主要是檢查所建標準的計量檢定(dìng)人員對測量不確定度的理解,在對外出具(jù)校準證書時能否清晰可靠地給出校準結果(guǒ)的(de)測量不確定度。

  具體過程要實際選定一個校準對象:
  (1)畫出校準方框圖,簡述其測量原理。
  (2)給出(chū)校準量值的數學模型。
  (3)根據模型(xíng)分析各項不確定度的來源,並指出是A類還是B類(lèi)或兩者都有。
  (4)按JJF1059-1999《測量(liàng)不確定度評(píng)定與表示》的(de)技術規範(fàn)進行評定。
  (5)最後給(gěi)出擴展不確定度(通常取k=2)。

  被檢定或校準的設備(bèi)同樣可分兩(liǎng)大類,一是發生器或稱為標準源,檢定/校準的任務是測定該設備輸出的實際量值並給出其(qí)不確定度,此時計量標準相(xiàng)當於一套測量裝置。二(èr)是測量儀器,由計量標準給出標準量值,令(lìng)被檢設(shè)備進行測量,導出實際的測量誤差,可以是單次測量或多次測(cè)量的平(píng)均值的誤差。此時計量標準相當(dāng)於一(yī)套標準源。得到(dào)的誤(wù)差是一具體量值,可正、可負。檢(jiǎn)測方要回答的是給出的測量誤差的可信程度。因此,要評定的是所給誤差值的不(bú)確定度。   

  九、計量標準的測量不確定度驗證

  驗證是要複核檢(jiǎn)測結果給出的不確定度是否合理、可信。多數建標單(dān)位都認為這是難(nán)於填寫的欄目。有關文獻(xiàn)給(gěi)出了幾種驗證方法:①傳遞比較法,即同一被檢設備送到上(shàng)一級複檢;②3台比對法(fǎ),用3台相同計量標準對同一被(bèi)檢對象(xiàng)進行測量;③兩台比對法;用兩台同等級的計量(liàng)標準測量同一被測對象。這三種方法(fǎ)的可靠性並非一致,文獻認為可靠性依次為(wéi)①②③。顯然,這些(xiē)方法是理論多於實際,難以實現。在實際工作中(zhōng),幾乎沒有建標單(dān)位(wèi)照此去做。其實,這種(zhǒng)驗證主要是判斷計量標準本身的技術指標,而這已由上(shàng)級單位檢定和確認了。因此,筆者(zhě)認為,建(jiàn)標報告(gào)中的此項內容是否填寫(xiě)以及如何填寫需要進一步探討。

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