UL DAP要求解析和UL認可實驗室建設

楊 斌， 楊廣凌

(1.東莞辰達電器有限公司，廣東東莞 523160;2.華南理工大學，廣東廣州 510640)

0 引言

實驗室國際標準IEC/ISO17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》［1-2］的出現，為世界各國進行檢測和校準活動提供了一個統一的平臺，對加強實驗室測試結果國際互認，加快世界貿易發展起到了積極作用［3-4］。作為世界上最有影響力的安規認證和檢測機構之一，美國UL實驗室也發展了一套完整的產品認證和體系評價系統。為了進一步提升其全球競爭力以及與世界各國實驗室體系保持連貫性和一致性，UL提出了其對合作實驗室的DAP計劃，更加詳細、更具操作性地規范了實驗室的環境設施條件、人員資格條件、儀器設備要求、易耗品的控制、記錄和報告控制等各項控制要求。

UL的DAP(Data Acceptance Program)計劃，是因應IEC/ISO導則65和IEC/ISO17025對實驗室的要求而作出的相應調整，其各項內容已相繼于2009年1月1日前開始生效執行。DAP計劃取代了UL之前的CIP(Client Interactive Program)客戶互動計劃，它直接影響了 CIP計劃中的WTDP(Witness Test Data Program)、CTDP(Client Test Data Program)、TPTDP(Third Party Test Data Program)和TCP(TotalCertification Program)四種模式，是CIP計劃的強化和拓展。

表1 UL DAP測試計劃的模式

1 UL DAP測試計劃

UL DAP測試計劃的四種模式內容見表1。

2 UL DAP內容重點介紹

UL DAP計劃要求其參與者基于IEC/ISO17025標準建立一套實驗室運作體系，內容包括試驗設備、環境設施、人員資格、試驗標準、試驗程序、試驗記錄和結果報告程序等。DAP關注的重點內容，主要在于:

(1)環境設施條件。包括實驗室環境條件、電源質量要求等;

(2)儀器設備控制要求和量值溯源要求。包括儀器精度和儀器選擇、儀器計量要求、計量證書分析、實驗室耗材管理、熱電偶線的接受條件等;

(3)實驗室運作管理要求。試驗記錄試驗報告及相關要求、實驗室體系審核要求、申訴程序等。

3 UL DAP內容條款解析

3.1 實驗室環境條件

實驗室環境條件對試驗結果的準確性和一致性有直接的影響，試驗過程中應依照試驗要求監控和記錄實驗室環境條件，試驗應在試驗標準或試驗程序規定的受控環境條件下進行，具體參數見表2。

表2 試驗環境條件及參數［5］

(1)溫度注解。①環境溫度測量應用校驗過的指示器如熱電偶測溫儀或水銀溫度計等來進行;②用熱電偶測環境溫度時，由于有空氣流動，熱電偶尖處的溫度讀數會有波動，使熱電偶尖附著一熱容體可以減少瞬時波動(如在3 min內)，該熱容體可以是一枚硬幣或一玻璃管礦物油，可予以懸掛以減少接觸;③環境溫度熱電偶應離開被測樣品以避免熱效應并給出不實讀數;④可接受校驗過的水銀溫度計，它通常具有足夠的質量以防止溫度讀數瞬時波動。

(2)濕度注解。① 可以用濕度計或干濕球溫度計及濕度對照表來測量濕度;②可能情況下，最好在與被測樣品距地面等高處測量，在同一點更好，特別是在環境箱或環境房內進行測試時。

(3)大氣壓力注解。①要求有大氣壓力值時，建議氣壓表位于測試區域;② 若不可行，也可由氣象等部門獲取大氣壓讀數值。多數情況下該氣象資料已經足夠，但某些關鍵測試條件會要求使用氣壓表，因為局部大樓控制環境或自然變化會使氣象站數據與實際測試地點的不同。

(4)其他潛在環境影響因素。必要時，要對其他相關環境條件進行監察和記錄，如:① 電子放電或磁場;② 測量設備電力供應;③ 空氣流動;④ 振動;⑤光照和反射;⑥生物污染;⑦灰塵。

3.2 實驗室電源質量要求

對于WTDP，由UL人員審核電源質量分析報告，并在DATASHEET中確認是否符合要求。對于其他DAP計劃(CTDP/TCP/TPTDP等)，由客戶分類及保存電源質量分析報告和其他相關文件。

3.2.1 電源質量分析分類

(1)常規電壓電源質量分析。包括120 V，60 Hz，20 A/230 V，50 Hz，16 A/240 V，60 Hz，15 A;如需降低電路參數(如電流)以保持電源質量，則該電路限值應清晰標明以便測試人員使用。用于測試的電源容量取決于廠商輸出標稱值，分支電路容量取決于分支電路保護裝置的標稱值。應每年至少一次于測試連接處進行電源質量分析。

(2)其他電壓電源質量分析。電壓或電流超過上述值的電源，應在測試時進行監測，或每年至少一次進行驗證，以確保符合測試標準要求。如標準未作闡述，UL認為仍有必要進行電源質量驗證以保持測試質量。電路負載可以是保護裝置最大標稱容量值或測試樣品對應負載值，如果使用測試樣品負載且其值小于保護裝置標稱值，則該測試電路應標明限定使用范圍。

3.2.2 要求客戶配合提供

(1)測試電路接線圖，由測試點到提供電源的第一個變壓器。(2)測試區域平面圖，標明電源質量分析測試點。(3)已校驗儀器設備，包括電壓表、電流表、總體諧波分量分析儀。

(4)電阻性負載，能夠帶載至要求電流。

3.2.3 電源質量分析內容［6］

(1)試驗電路獨立性。如果接線圖分析表明試驗電路與其他頻繁變動負載(如空調、加熱裝置、制造裝置等)共用同一電源時，其變動對試驗電路的影響應予以確定。

試驗方法:① 調整試驗周期至頻繁啟動負載循環，可重復多次以確定其在幅度和周期上對試驗電路的影響;②在空調、加熱裝置、制造裝置、照明系統等日常工作條件下，在每個代表性試驗地點測量試驗電路的開路電壓;③對上述裝置是否影響試驗電路有懷疑時，可以關閉這些裝置再做測量，不可關閉時應作備注。判定條件:頻繁變動負載條件下的測量電壓與正常條件下的偏離不可超過±3%(或依測試標準要求)。

(2)L/N/G電壓測量。①試驗方法。在每個代表性試驗電源輸出插座或電源連接點，測量L-G，NG，L-N間開路電壓。注:此試驗不適用于無接地的delta系統，I-T，TN-C或T-T系統。② 判定條件:L-G間開路電壓與L-N間相同，N-G間開路電壓 ＜1V;注1:若L-G間開路電壓與L-N間不同，該地線/零線連接可能需要維護，改善后再測試;注2:若N-G間開路電壓≥1V，則接地回路阻抗太高，改善后再測試。

(3)電氣調節/電路容量試驗。手動調壓器(自耦式或滑線式)電壓調節方式的使用;對某些測試的整個過程，在連接負載后，可以通過調節自耦調壓器或滑線調壓器來穩壓。

因動態負載引起電壓變化或惡劣輸電線品質影響電壓穩定性時，不可手動調節變壓器以作補償。手動調壓只用于長期電壓變化補償，不預作動態調節。

手動調壓最小間隔為15 min。

若電壓調節需在15 min內進行，其動態響應應通過更換電源或使用自動調壓裝置來改善。

電壓調節/電路容量試驗。

試驗方法:① 空載電壓穩定性。在代表性測試點，調節開路電壓至標定值并予以記錄，以15min間隔記錄1 h，其間電壓不可再作調節。② 滿載電壓穩定性。在該測試點連接負載，調整電壓至標定值且負載為該點標稱輸出電流。若使用了自耦/滑線調壓器，可按規定進行監控和調整直到熱穩定。此后開始測量電壓，以15 min間隔記錄1 h。需要手動調節時，記錄每15 min電壓調節值。

判定條件:① 空載時，(Vocmax-Vnom)/Vnom和(Vnom-Vocmin)/Vnom≤±3%(或測試標準限值);② 滿載時，(Vloadedmax-Vnom)/Vnom和(Vnom-Vloadedmin)/Vnom≤±3%(或測試標準限值)。

帶載頻率穩定性測試

試驗方法(注:多數情況下，工業化國家的電網頻率穩定性可以接受):①空載頻率。在代表性測試點，測量開路(正弦)電壓的頻率值并予以記錄。②滿載頻率。在該測試點連接負載，調整電壓至標定值且負載為該點標稱輸出電流。若使用了自耦/滑線調壓器，可按規定進行監控和調整直到熱穩定。此后開始測量頻率(如用頻率計或示波器)，記錄起始和1 h后的頻率值。注:有些電源為230 V 50 Hz 10 A max，該電源可以使用但應予記錄。

判定條件:滿載時，(Floadedmax-Fnom)/Fnom和(Fnom-Floadedmin)/Fnom≤±2%(或測試標準限值)

總體諧波分量(THD)測試［7］(見表3)。

試驗方法:①使用總體諧波分量分析儀，在代表性測試點測量開路電壓的諧波分量。② 在該測試點連接標稱負載，不必調整電壓。測量起始和1 h后的諧波分量。

注:有些電源為220 V 50 Hz 10 A max，該電源可以使用但應予記錄。

判定條件:空載和滿載時THD值均 ≤±5%(或測試標準限值)如各方同意，也可接受THD＞5%，相關意見要文件化，并維持測試標準要求。

表3 總體諧波分量(THD)測試參數表

測試時應注意:①電源分析測試點的選擇應使其距離電源變壓器或轉換器最遠;②可能情況下應首先進行試驗電路獨立性測試;③帶載頻率穩定性測試針對使用頻率變換器的電源。

3.3 儀器精度和儀器選擇

儀器精度選擇的依據，源自以下四項要求:書面測試標準或協議要求/表4默認精度表/聯絡UL確定類似儀表精度/設備制造商或校驗證書標明精度。

儀器選擇的確認，會在UL人員到訪前或到訪中進行，不符合的儀表不能用于數據采集。

對WTDP，UL人員會在測試之前進行儀器校驗證書和其他相關文件的審核。

對其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，實驗室要對相關測試儀器資料保存備索，可用電子或書面形式，保存期應符合CTDP/TCP實驗室協議(L-56)。①測量儀器的精度誤差要求，是用于確保獲取數據的準確性和測試結果的重復性，該表適用于測試標準或文件沒有對測試測量規格作詳細規定時。其精度要求通常為下述條件之一:CTL 251A儀器精度誤差限值表/上表未包括的儀表取其滿量程的(0.1%作為默認值/儀器制造商規格要求［9］。② 測溫儀備注:熱電偶法測溫儀，其溫度指示應符合相應的由NIST接受的國際溫度標尺所規定的熱電壓對照表。熱電阻法測溫儀，應符合DIN43760、IEC751或BS1904規定的電阻-溫度對照表，并依據這些標準進行測量。熱電偶的用法，應符合 CTL OP-0108(http:∥www.iecee.org/ctl/operational/ctl-op-108-ed1.pdf)。熱電偶線的誤差應符合限值，可依據 CTL OP-0109(http:∥www.iecee.org/ctl/operational/ctl-op-109-ed1.pdf)。測溫儀應符合測量儀表基本應用的精度要求，熱電偶校驗誤差不包括在此表容差中。③稱重儀備注:重量基子最好采用不銹鋼材質;小于0.01lb(4.5 4 g)的基子應采用不銹鋼、鉭、鎳鉻合金或其他不用表面防護處理就足夠抗腐蝕和氧化的材質;0.01lb(4.54 g)≤W＜10lb(4.54 kg)時，采用的材質和加工方法應可防止校驗誤差及由于腐蝕和破損而引至的數據失效。

表4 實驗室測量儀器精度誤差限值表［8］

3.4 儀器計量要求(自校驗及非認可校驗服務提供商校驗要求)

儀器的計量對測量數據質量和試驗重復性有著直接影響，合格評定條件要求可能情況下追溯到國家標準和國際單位制。對于某些專業儀器或不存在合格校驗服務時，DAP客戶若對其測試儀器進行自行校驗，或利用了非認可校驗服務提供商，該校驗的要求和細則，可參見 DAP– In-house calibration requirements(and use of Non-Accredited Calibration Service Providers)［10］。

3.5 計量證書分析

儀器的計量(包括計量標準)應可追溯至國家標準，計量服務提供商應通過ISO17025認可。

用于控制關鍵測試功能或獲取測試數據的所有測試測量儀器都應有計量證書，該證書應包含ISO17025規定的各項信息(見表5)。

當計量由非認可實驗室完成時:①若可以找到認可計量實驗室，則客戶需分析闡述使用非認可實驗室的適當性。參見附錄B 00-OP-C0038內部校驗要求(非認可計量服務提供商的使用)。②若找不到認可計量實驗室，則客戶需確保計量實驗室通過評審(文件審核和現場訪問)以獲取追溯性，其校驗報告應等同于認可校驗報告，提供校驗數據和測量不確定度。③若計量由原始儀器廠家(OEM)進行，則客戶需表明只有OEM可以進行和/或沒有適用的認可實驗室，同時應符合前一條款以確保可追溯至國家標準。

表5 計量證書包含信息［11］

對于WTDP實驗室，UL會要求提交所用儀器證書和相關文件并置于UL文件保存系統中;對于其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，客戶可自行檢索和保存此類文件(可用電子檔)，保存期限與L-56協議一致。

應有程序和記錄規定校驗證書何時失效以及重新校驗如何確認。

注:對于內部客戶，只要是準確清晰明確客觀的，ISO17025允許使用內部簡化報告形式，但相關信息應予以保留并可于需要時提交，保存期限按‘證書、認證表格和其他文件’要求或L-56協議要求。

以下三種標識可以接受:ILAC MRA–國際實驗室評定組織;APLAC MRA–亞太實驗室評定委員會;EAC MRA–歐洲評定組織。

3.6 實驗室耗材管理

對于實驗室關鍵耗材應提供采購、接收、驗證和存儲等相關信息［12］:

(1)耗材采購。確定材料失效日期/使用壽命;應有文件化的程序規定需要特殊操作、存儲或處置的關鍵耗材;要求供應商提供符合性證明(COC);采購時完整地確定所需耗材以確保收到適當的材料。

(2)耗材驗證。收到后，檢查物料并審核相關證書等;驗證“所得即所訂”:① 收到的物料與規格要求中的供應商/廠家型號和描述一致;② 研究表明該物料滿足規格要求;若有疑問，應聯絡供應商。

(3)耗材存儲。存儲的物料應標示以下信息:耗材ID標識/物料描述和詳細規格(可能時)/失效期/任何特殊的存儲條件;

對于WTDP實驗室，UL會于測試前審核耗材COC和相關文件;對于其他 DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，客戶可自行檢索和保存此類文件(可用電子檔)，保存期限與L-56協議一致。

3.7 熱電偶線的接受條件

熱電偶的精度直接影響到測試數據質量和重復性，其精度應符合:① ASTM E230《標準規格和熱電動勢》中的特別限值表［13］或② ANSI MC96.1《測溫熱電偶》［14］或③ IEC60584-2或 JIS C 1602;《IEC誤差等級 1、2 或 3》［15］。

對于WTDP實驗室，對熱電偶線及其加工確認，以及供應商預加工的熱電偶，UL會于測試前審核其COC和相關記錄;對于其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，對每卷熱電偶線或在用熱電偶，客戶可自行檢索和保存其證書和文件(可用電子檔)。

3.8 試驗記錄、試驗報告及相關要求

DAP客戶應遵守數據記錄和報告的相關要求，確保信息記錄細致準確并描述充分，提供產品評價所需的所有信息和觀察現象。

3.9 實驗室運作體系整體審核要求

實驗室的運作體系，是按照IEC/ISO17025要求來建立和維持的，主要分為管理體系要求和技術要求，管理體系要求覆蓋了IEC/ISO9000的各項相關要求，技術要求則專門適用于檢測或校準實驗室。

3.10 申訴程序

DAP參與者可用本程序對UL人員就標準要求適用性所作出的技術決定向UL(DAP@us.ul.com)進行申訴，本程序不適用于產品證明。

4 結語

UL DAP測試計劃，為企業或第三方機構對其產品獲得UL安全認證，并快速推向北美市場，提供了一種簡便、快捷和高效的途徑。UL品牌的全球市場美譽度，與企業或第三方機構測試能力的靈活性和廣泛性的結合，為企業、社會、消費者之間搭建了一個安全、可靠、便捷、高效的橋梁。建立和維持一個符合世界主流國家要求的實驗室，是中國企業提高自身水平、融入世界經濟、打破技術壁壘、搶占市場先機的重要環節［16］。而實現這一目標的關鍵因素，則是明確管理職責、優化資源管理、提升產品實現、保證持續改善等［17-19］。

［1］IEC/ISO17025，檢測和校準實驗室的通用要求［S］.歐洲:國際標準化組織，2005.

［2］CNAS-CL01，檢測和校準實驗室能力認可準則［S］.中國:CNAS，2006.

［3］中國實驗室國家認可委員會.中國實驗室注冊評審員培訓教程［M］.北京:中國標準出版社，2001 年.1-14.

［4］中國實驗室國家認可委員會.實驗室認可評審員培訓教程［M］.北京:中國計量出版社，2003年.3-20.

［5］UL DAP 00-OP-C0035.Laboratory Ambient Conditions［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-2.

［6］CNAS-CL11，檢測和校準實驗室能力認可準則在電氣領域的應用［S］.中國:CNAS，2011，2-3.

［7］UL DAP 00-OP-C0036.電源質量［S］.美國:UL，2010，3-6.

［8］IECEE CTL決議DSH 251B.測量儀器精度誤差限值表［S］.IECEE，WWW.IECEE.ORG/CTL.

［9］UL DAP 00-OP-C0034.Equipment Accuracy/Selection［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，3-11.

［10］UL DAP 00-OP-C0038.Equipments – In-houseCalibration Requirements［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-24.

［11］UL DAP 00-OP-C0032.Calibration Certificate Analysis［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-2.

［12］ULDAP 00-OP-C0033.LaboratoryConsumables［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-3.

［13］ASTM E230.標準化熱電偶用標準規范和溫度-電動勢圖表［S］.US:ASTM，2003.

［14］ANSI MC96.1.測溫熱電偶［S］.US:ANSI，1982.

［15］IEC60584-2.IEC 誤差等級1、2 或3［S］.IECEE，1982.

［16］楊 斌，魏德仙.如何籌建符合國際標準的實驗室［J］.分析儀器，2010(3):70-74.

YANG Bin，WEI De-Xian.A Study on how to setup a test laboratory in conformity with international standard［J］. Analytical Instrumentation，2010(3):70-74.

［17］馮敏俠，莊中華.做好實驗室建設規劃，促進實驗室建設發展［J］.實驗室研究與探索，2012(8):423-426.

FENG Min-Xia，ZHUANG Zhong-Hua.Promoting the Development of the Laboratory with Elaborate Construction Planning［J］.Research and Exploration in Laboratory，2012(8):423-426.

［18］豐益中，陳 斌.電動工具UL實驗室的建設［J］.安全與電磁兼容，2007(3):38-39.

FENG Yi-Zhong，CHEN Bin.UL Laboratory Construction of Electric Motor-operated Tools［J］.Safety ＆ EMC，2007(3):38-39.

［19］姚世全.電磁兼容標準實施指南［M］.北京:中國標準出版社，1999.