淺談檢測/校準實驗室測量儀器計量結果的有效性確認

曹瑞林

（中國家用電器研究院，北京 100053）

檢測/校準實驗室在開展檢測或校準活動時，測量儀器以直接或間接的方式復現被測對象的量值。為了保證測量結果的準確性和可靠性，實驗室應將測量儀器送至法定計量檢定機構、計量授權機構或CNAS 認可的校準機構進行檢定或校準，在得到檢定或校準證書后，實驗室應根據使用需求分析計量溯源結果，判定測量儀器計量性能是否滿足工作需求。本文根據實驗室測量儀器計量溯源結果的確認經驗，從三個方面總結了如何對檢定或校準證書進行有效確認，并重點舉例介紹了校準結果的符合性確認。

1 計量溯源結果的有效性確認方法

1.1 計量機構的資質和能力確認

檢測/校準實驗室應就近選擇法定計量檢定機構、計量授權機構或CNAS 認可的校準機構開展測量儀器的計量溯源工作。實驗室在選擇計量機構時，應對開展量值溯源的計量機構的資質和測量能力進行有效確認，確認其授權資質和測量能力滿足本次計量需求。通常可以通過計量機構官網或中國合格評定國家認可委員會官網查詢計量機構的授權資質和測量能力范圍，也可通過查詢計量機構提供的資質證書和授權能力，確認其是否具有開展本次計量服務的能力。

1.2 計量報告的內容確認

1.2.1 計量報告基本信息的確認

計量報告基本信息包括測量儀器名稱、型號規格、出廠編號、制造單位、委托單位名稱、地址等基本信息；測量儀器接收日期、計量日期、報告簽發日期；計量員、核驗員、簽發人的簽名及計量機構名稱、地址、聯系方式等信息。法定計量檢定機構或計量授權機構出具的計量報告應有授權證書號，CNAS 認可的校準機構出具的校準證書上應有CNAS 認可標識和認可證書號，也可同時帶有ilac-MRA 國際互認標志。如果法定計量檢定機構或計量授權機構出具的計量報告無授權證書號、CNAS 認可實驗室出具的校準證書未加蓋CNAS 認可章或未加蓋計量機構檢定或校準專用章，則該計量報告無效。

1.2.2 計量報告的計量依據和計量標準器的確認

測量儀器計量溯源應選擇相應的國家（行業或地方）檢定規程、校準規范、技術標準以及其他技術文件，且必須是現行有效版本。如果沒有上述標準方法，可采用其他非標準方法，但必須對非標準方法進行確認。計量溯源過程中，無論采用哪種計量依據，都必須滿足測量儀器計量需求。

計量報告應提供計量標準裝置或主要計量標準器的信息，包括標準裝置的名稱、測量范圍、不確定度/準確度等級/最大允許誤差、標準器溯源證書編號、溯源單位及有效期。標準裝置的功能和測量范圍應完全覆蓋被測儀器的功能和測量范圍，標準裝置的擴展不確定度應小于被測儀器最大允許誤差絕對值的1/3，且標準裝置的溯源證書應在有效期內。此外，計量溯源的地點及環境條件（環境溫度、濕度、大氣壓力、供電電源、電磁干擾等）信息均應滿足計量標準的要求。

1.2.3 計量溯源結果及其符合性確認

（1）計量溯源結果的完整性確認

計量證書應有完整的測量結果，包括計量項目齊全，計量項目的測量范圍要滿足溯源要求；計量項目的測量結果、修正值或修正因子、測量不確定度、包含因子和符合性聲明等信息。當設備經校準給出一組修正信息時，實驗室應根據校準結果對應相關設備進行調整、導入修正因子或在使用中修正。

（2）計量溯源結果的符合性確認

檢測/校準實驗室進行計量溯源結果確認時，可將計量結果對照使用該設備開展實驗室測量活動所依據的標準或規范，計量參數是否是實驗室需要使用的參數，計量結果是否滿足實驗室對測量儀器的技術要求，是否有修正值或修正因子，是否需要根據計量結果的測量不確定度對實驗室測量不確定度進行調整。

當檢測/校準方法對測量儀器的準確度等級有明確規定時，計量溯源結果可以依據測量儀器的準確度等級進行符合性確認；當檢測/校準方法對測量儀器的準確度等級沒有明確規定時，計量溯源結果可以依據測量儀器的校準規范或檢定規程的技術要求進行符合性確認；當實驗室配置的測量儀器準確度等級優于檢測/校準方法規定的技術要求，計量溯源結果可以依據檢測/校準方法規定的技術要求進行符合性確認，也可以依據測量儀器的校準規范或檢定規程的技術要求進行符合性確認。

當測量儀器的校準/檢定結果某些參數或測量范圍不滿足校準規范或檢定規程的技術要求，但可以滿足實驗室檢測/校準方法的技術要求和測量范圍，可以判定為其符合計量要求；當測量儀器的計量溯源結果不能滿足檢測/校準方法的技術要求，但通過加修正值或修正因子的方式可以滿足技術要求，也可以判定為其符合計量要求。

依據JJF 1094-2002《測量儀器特性評定》[1]的規定，對測量儀器計量溯源結果進行符合性判定時，判定規則如下：

①當測量儀器示值誤差的測量不確定度小于或等于其最大允許誤差絕對值的1/3 時，即，可以不考慮示值誤差測量不確定的影響。

測量儀器示值誤差在其最大允許誤差范圍內，即|Δ|≤MPEV，可判定為符合要求；

測量儀器示值誤差超出其最大允許誤差范圍，即|Δ|＞MPEV，可判定為不符合要求。

②當測量儀器示值誤差的測量不確定度大于其最大允許誤差絕對值的1/3 時，即，需要考慮示值誤差測量不確定的影響。

測量儀器示值誤差的絕對值小于或等于其最大允許誤差絕對值與示值誤差擴展不確定度之差時，即|Δ|≤MPEV-U95，可判定為符合要求；

測量儀器示值誤差的絕對值大于或等于其最大允許誤差絕對值與示值誤差擴展不確定度之和時，即|Δ|≥MPEV+U95，可判定為不符合要求；

測量儀器示值誤差的絕對值不滿足上述兩種情況時，即MPEV-U95＜|Δ|＜MPEV+U95，不能判定是否符合要求，需要采取準確度更高的測量標準、改善環境條件、增加測量次數、改變測量方法等措施，降低測量不確定度使其滿足與最大允許誤差之比小于或等于1:3 的要求，然后再對測量儀器示值誤差重新判定。

1.3 計量機構及計量證書有效性評價記錄

通過對計量證書的有效確認，對計量機構的資質、技術能力進一步評價。評價計量機構出具證書的合法性、可靠性和完整性，對承諾的計量時限、收費標準及計量服務溝通等方面綜合評價，形成計量機構能力評價記錄，放入供應商檔案，作為下次計量需求的依據。測量儀器計量溯源結果確認表經設備管理員確認，技術負責人簽字確認，測量儀器貼上確認標識，本次計量溯源證書確認結束。

2 計量溯源結果有效性確認應用實例

應用實例主要依據JJF 1094-2002《測量儀器特性評定》規定的示值誤差符合性判定規則介紹校準結果的有效性確認，對計量機構的資質和測量能力、計量證書的完整性確認不再一一介紹。

2.1 示值誤差測量不確定度小于或等于其最大允許誤差絕對值1/3 的應用實例

某型號為1552A 的數字溫度計校準結果如表1 所示。

表1 數字溫度計校準結果

擴展不確定度U：0.03℃（k=2）,數字溫度計每個校準點的最大允許誤差MPEV：±0.10℃。

根據JJF 1094-2002 的規定，由于MPEV/3=0.1/3=0.033℃，U=0.03℃，滿足U＜MPEV/3 的要求，可忽略不確定度對測量結果的影響，直接比較|Δ|和MPEV的大小。

取各校準點示值誤差絕對值的最大值|Δ|=0.03℃，校準點最大允許誤差的絕對值MPEV=0.10℃，比較結果：0.03℃＜0.10℃，即：|Δ|＜MPEV，故判定為符合要求。

結論：校準結果滿足U＜MPEV/3 的要求，數字溫度計示值誤差絕對值小于其最大允許誤差，校準結果確認符合要求。

2.2 示值誤差測量不確定度大于其最大允許誤差絕對值1/3 的應用實例

（1）某型號為1965 的數字壓力計校準結果如表2 所示。

表2 數字壓力計校準結果

擴展不確定度U：0.0012 MPa (k=2),數字壓力計測量范圍：（0～6）MPa，準確度等級為0.05 級，則每個校準點的最大允許誤差MPEV：±0.0030 MPa。根據JJ F1094-2002 的規定，由于MPEV/3=0.0030/3=0.0010 MPa，U=0.0012 MPa，不滿足U＜MPEV/3 的要求，考慮不確定度對測量結果的影響，比較|Δ|和MPEV-U和MPEV+U的大小。

取各校準點示值誤差絕對值的最大值：|Δ|=0.0010 MPa，校準點最大允許誤差的絕對值MPEV=0.0030 MPa，測量不確定度U=0.0012 MPa，比較結果：0.0010 MPa ＜（0.0030-0.0012）MPa，即：|Δ|＜MPEV-U，故判定為符合要求。

結論：校準結果不滿足U＜MPEV/3 的要求，但數字壓力計示值誤差絕對值小于其最大允許誤差與測量不確定之差，校準結果確認符合要求。

（2）某型號為ZW1658的數字電壓表校準結果如表3所示。

表3 數字電壓表校準結果

擴展不確定度U：0.08 V（k=2）,數字電壓表的最大允許誤差MPEV：±0.2 V。

根據JJF 1094-2002 的規定，由于MPEV/3=0.2/3=0.067 V，U=0.08 V，不滿足U＜MPEV/3 的要求，考慮不確定度對測量結果的影響，比較|Δ|和MPEV-U和MPEV+U的大小。

數字電壓表示值誤差絕對值：|Δ|=0.30 V，校準點最大允許誤差的絕對值MPEV=0.20 V，測量不確定度U=0.08 V，比較結果：0.30 V ＞（0.20+0.08）V，即：|Δ|＞MPEV+U，故判定為不符合要求。

結論：校準結果不滿足U＜MPEV/3 的要求，且數字電壓表示值誤差絕對值大于其最大允許誤差與測量不確定之和，校準結果確認不符合要求。

3 結論

校準和檢定是測量儀器量值溯源的主要手段，計量確認是為了確保選用的測量儀器能夠滿足實際工作的需求。如果計量結果不能有效確認，將會直接影響測量儀器的精準度，進而影響到測量結果的真實性和可靠性，使測量儀器提供的服務大打折扣。

在實際工作中，計量結果確認是一項專業性較強的技術工作，需要豐富的專業知識和測量經驗，設備管理人員和測量儀器使用人員應共同配合，準確完成計量結果的確認工作，滿足檢測/校準活動對測量儀器的使用需求，提高實驗室計量檢測水平，助力計量檢測行業高質量發展。