計量標準期間核查實施方法探討

李曉榮 張秀紅

摘要：法定計量檢定機構的計量標準或設備，都是按檢定周期進行檢定(校準), 但在檢定周期中仍會由于各種不易發現的內外部原因使設備失準。如何及時發現這種情況以避免或減少計量標準處于失控狀態, 期間核查是一種行之有效的方法。本文闡述期間核查的概念及必要性進而提出了開展期間核查工作的具體方法。

關鍵詞：計量標準; 概念; 期間核查方法

1、期間核查的概念

期間核查是為保持計量器具校準狀態的可信度，而對計量器具示值 （或修正值、修正因子） 在規定的時間間隔內，是否保持在規定的最大允許誤差范圍 （或擴展不確定度、準確度等級） 內的一種核查。其實質是核查在 2 次檢定或校準的間隔期內，各種因素對計量器具示值 （或修正值、修正因子） 影響的變化大小。

2、實施期間核查的必要性

（1）檢定或校準的間隔時間是由經驗確定，在2次檢定或校準的間隔期內，可能會由于儀器故障或其他因素等緩慢或不很直觀的變化使計量器具失準。如果不實施期間核查，而等到下次檢定、校準才發現儀器失準，在間隔期內，測量數據的質量就難以保證。

（2）在取回向上一級計量檢定機構送檢的計量器具時，可能因為運輸等原因導致其計量性能發生變化，此時，應核查以確定計量器具初始測量狀態，及長期統計數據的對比，確定器具工作狀態。

（3）對計量器具的期間核查，可以檢查計量器具或控制校準過程。經常性的期間核查，可以及時發現計量器具的變化，并將其控制在允許范圍之內。

3、開展期間核查工作的具體方法

期間核查就是對標準設備的準確可靠進行驗證的過程，因而只要是能夠對標準設備的準確性進行驗證的方法均可用于期間核查。一般情況下，期間核查并不需要對標準設備的所有測量功能、全部測量范圍進行核查，根據其實際使用情況選取一個或數個典型測量點進行核查即可。常用方法如下：

（1）采用核查標準和統計技術控制計量標準測量設備實施過程這種方法就是JJF1033 -2008《計量標準考核規范》中規定的計量標準測量過程的統計控制方法。具體做法參照其附錄C.3的要求，即首先確定一個性能穩定的測量對象（一般為實物量具）作為核查標準，通過對核查標準定期進行重復性測量，用不少于20組測量列預備數據來計算出測量平均值和標準偏差（或極差）的控制中線（CL）和上、下控制限（UCL、LCL），作出平均值-標準偏差控制圖或平均值-極差控制圖，以后按規定的核查間隔對核查標準進行重復性測量，在控制圖上作出測量平均值及標準差（或極差）的控制曲線，并對其進行分析控制。這種做法比較繁瑣，在實際工作中有時很難完成甚至無法做到。因預備數據的取得需要大量的工作和很長的時間，而標準器具一般每年都需送上級檢定機構周期檢定，有時在標準器檢定時檢定單位會對其進行準確度調整，致使前期的數據全部失效，必須重新準備預備數據制作新的控制圖，使期間核查工作無法正常進行。對此，我們在實際工作中采取一種變通的做法：在標準器每次送檢取回后（此時可認為是其可靠性最高之時），立即用其對核查標準進行一組重復性測量，計算出測量結果的平均值x及標準偏差s，并評定出測量結果的擴展不確定度U，直接取平均值x作為控制中線CL，以x±U為上、下控制限作出控制圖，以后每到規定的核查間隔時間對核查標準進行一組重復性測量，將平均值及上、下極值用不同顏色標在控制圖中作出控制曲線，并監督其是否超出控制范圍，以達到對計量標準可靠性的有效控制。這種方法是進行標準設備期間核查最常用的方法，但使用這種方法的前提是被檢對象必須是實物量具或存在對應于被測參數的實物量具，即具有一個量值穩定的核查標準。

（2）采用直接檢定或校準的方法進行核查對機構所建立的次級計量標準或較低準確度的測量設備，如需開展期間核查，可采用高級計量標準直接檢定（校準）或傳遞比較的方法進行。如經常帶到現場工作的較低等級砝碼，可在兩次正常檢定之間，每到規定的核查間隔時間對其量器具的測量數據質進行一次校準，將結果登記在期間核查記錄中，并可以其名義值為控制中線，以其允許誤差為上、下控制線作出控制圖進行分析控制。

（3）采用相同等級的計量標準 、測量設備進行比對核查對于測量對象不存在可以作為核查標準的實物量具，同時又不方便進行傳遞比較的計量標準裝置或測量設備，可考慮采用兩臺或多臺同級標準設備相互比較的方法進行期間核查。即同時對同一測量對象進行重復測量，以相互測量示值差為測量列，通過統計分析可對兩臺或多臺設備同時進行核查。如對試驗機檢定裝置計量標準，可以用相同或相近量程的標準測力儀相互比對進行期間核查。如可用量程為3000N兩只標準測力儀，在每次送檢取回后即對它們在3000N測量點多次重復測量，獲得其示值差zi的測量列，計算出其平均值z和標準偏差s。可以z為控制中線CL，分別以z±3s為上、下控制限作出控制圖。以后按規定的核查間隔進行期間核查，作出控制曲線進行分析控制，如發生異常情況，兩臺設備均需進行確認。

4、期間核查方法的選擇

原則上, 任何一個需要期間核查的設備都可以采用上述方法中的任意一種, 但由于每個實驗室的實際情況不同, 選擇合適的方法就成為一項很重要的工作。選擇期間核查方法時, 要根據各種方法的可信度和開展核查需要花費的成本綜合考慮, 選擇可信度高而成本低的方法。

5、不合格的處理

在實施期間核查中, 若發現被核查計量標準器或檢測設備技術狀態異常, 應進行分析、查找原因,可更換核查方法及增加核查點, 必要時應提前進行檢定或校準。

6、期間核查方案的制定

由于各種標準器的原理迥異, 各個實驗室的具體情況也各不相同, 因此要高效率, 高標準地完成期間核查, 必須針對每個項目制定具體的方案。雖然每個具體方案都不盡相同, 但都應包括以下內容:

(1) 期間核查設備相關信息: 包括被核查標準的名稱、編號、型號規格、測量范圍、不確定度等; 所采取的方法中涉及到的被測對象或與被核查標準同等級的計量標準或高一級標準的名稱、編號、型號規格、測量范圍、不確定度等。

(2) 期間核查環境信息: 包括溫度、濕度、震動等。

(3) 期間核查計劃制定: 包括核查方法的確定,核查時間表的制定。

(4) 操作程序(或實施步驟)。

(5) 數據記錄及分析。

(6) 判定方法及判定結論。

(7) 不合格處理。

總之期間核查方法很多，各實驗室應根據測量結果的質量要求、測量結果擴展不確定度要求以及客戶的要求，綜合考慮質量活動的成本和風險、儀器或標準的重要程度以及實驗室資源和能力等因素，確定合適的期間核查方法。■

參考文獻

［1］JJF 1069—2007法定計量檢定機構考核規范［S］.北京：中國計量出版社，2007.

［2］丁躍清. JJF 1033—2008 《計量標準考核規范》實施指南［M］.北京：中國計量出版社，2008.