實驗室參加量塊能力驗證注意事項及比對結果分析

【摘要】通過能力驗證活動可以客觀評價實驗室技術能力及管理水平，是實驗室申請能力認可、擴項評審及獲批項目能力建設的重要依據。本文根據實際參加量塊能力驗證活動工作經驗，詳細介紹了實驗室參加量塊能力驗證的注意事項，并通過對我院2022年量塊國家計量比對結果進行分析。結果表明，陜西省計量科學研究院的技術能力及管理水平良好，量塊量值傳遞準確可靠。

【關鍵詞】能力驗證；量塊；比對；量值傳遞

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.053

Precautions and Comparison Results Analysis for Laboratory Participation in Capacity Verification of Gauge Blocks

HE Lingzhi

（Shaanxi Institute of Metrology Science，Xi’an 710043， China）

Abstract： Through capability verification activities， laboratory technical and management capabilities can be objectively evaluated， which is an important basis for laboratory application for capability recognition， expansion review， and approved project capacity building. This article provides a detailed introduction to the precautions for gauge block capacity verification based on actual experience in participating of gauge block capacity verification activities. By analyzing the results of our institute’s national gauge block measurement comparison in 2022， the results show that Shaanxi Institute of Metrology Science has good technical and management capabilities， and the transmission of gauge block values is accurate and reliable.

Keywords： capability verification； gauge block； comparison； value transmission

0引言

量塊是一種端面長度標準，通過對計量儀器、量具和量規等示值誤差檢定等方式，使機械加工中各種制成品的尺寸溯源到長度基準[1-2]。我國省、市級法定計量技術機構以及獲得相關授權的計量技術機構都已建立了各級量塊計量標準并通過中國合格評定認可委員會（CNAS）認可，通過參加能力驗證活動，可以反映實驗室的技術能力，是實驗室通過外部措施對其內部質量控制方法的一種重要補充手段，是確保實驗室質量管理體系持續改進的有效措施之一。根據CNAS-RL02：2018《能力驗證規則》，尋求并參加能力驗證是合格評定機構的責任和義務，量塊作為端度類計量標準器具，最低參加能力驗證頻次為2年1次[3]。能力驗證活動包括能力驗證計劃、實驗室間比對和測量審核。

本文根據本實驗室近年來多次參加量塊能力驗證活動的經驗，詳細介紹了實驗室參加量塊能力驗證的注意事項，并以本實驗室參加2022年量塊國家計量比對為例，對比對結果進行分析，希望能給大家提供一些幫助。

1參比實驗室注意事項

1.1報名

首先，CNAS每年會出能力驗證目錄或根據市場監督管理總局關于組織實施國家計量比對的安排，實驗室根據檢測能力，填寫報名表和最佳測量能力（最小不確定度），向相關的實施機構直接報名，一般為主導實驗室。在報名成功后，根據主導實驗室時間安排，如在規定比對時間內還未收到能力驗證作業指導書和樣品，應及時與主導實驗室聯系。注意應避開量塊標準器及配套設備檢定周期，如有特殊原因，可以與主導實驗室溝通，改變能力驗證時間及路線，提前發送樣品。

1.2能力驗證前的準備工作

1）計量標準器的檢查

在主導實驗室安排量塊能力驗證前，應重新核查量塊標準器的狀態，如使用頻繁，量塊工作面劃痕、毛刺較多、研合性差等情況，可送上級機構修理后重新檢定，也可自行對標準器進行研合性檢查，如有兩套標準器，可使用兩套標準器互相比較的方式進行核查，確保標準器的量值準確，從而減小因毛刺帶來的粗大誤差。

2）配套設備的檢查

能力驗證開始前，檢查儀器工作臺是否磨損及影響正常使用的毛刺，并對使用的配套設備接觸式干涉儀重新定度[4]，如使用電腦量塊檢定儀的計量機構，也應對電腦量塊檢定儀的示值誤差重新進行校準，確保儀器的正常使用。

1.3檢定程序

根據2022年國家量塊計量比對作業指導書要求，按照JJG 146—2011《量塊》檢定規程對樣品進行檢定，并出具檢定證書。

1）外觀檢查

收到比對樣品后，拆包裝，使用120號航空汽油清洗，浸泡后，用軟毛刷或棉團擦拭量塊，清洗后取出量塊，擦拭干凈。將清洗干凈的量塊放置在托盤里，嚴禁裸手直接接觸量塊，并檢查樣品是否有劃痕、磕碰或銹蝕。根據作業指導書要求填寫樣品接收確認單并傳至主導實驗室。如有問題，應及時反饋給主導實驗室，主導實驗室會重新安排備用樣品進行傳遞。

2）研合性檢查

先用乙醇對量塊測量面進行二次清潔，用專用油石打磨去毛刺，注意打磨時勿劃傷量塊。一般量塊比對的樣品為0級，使用平面度為0.03μm的平晶進行研合性檢查。使平晶與量塊測量面相互接觸，當研合面上干涉條紋逐漸變寬直到消失時，稍向研合面的法向和切向力移動使其研合，研合面在照明均勻的白光下觀察時，在測量面中心沿長邊方向約1/3的區域（不包括距側面為0.8 mm的邊區）內應無光斑。

若量塊出現帶磁現象，必須使用去磁機處理至無磁后，按順序排放在待檢盤中。

3）量塊的中心長度偏差及長度變動量的測量

被測樣品應嚴格按照規程要求進行恒溫，一般應在實驗室存放24 h以上，下面以接觸式干涉儀為例，簡述量塊的檢定過程。

檢定過程中，將標準量塊與被檢量塊放置在比較儀工作臺上，恒溫1 h以上。將標準量塊測頭對準量塊中心位置，撥叉多次撥動，示值穩定后歸零，再將被檢量塊置于比較儀工作臺上，測頭對準中心位置，撥叉多次撥動，示值穩定后讀數，即為長度差值，加上標準量塊的中心長度，就是被檢量塊的中心長度。

在檢定完量塊中心長度后，依次將儀器測頭頂點對準量塊測量面的其他四個角，按上述步驟，各點示值中最大值和最小值之差即為被檢量塊的長度變動量。

對樣品進行檢定時，應兩人至少各做兩遍，取平均值，對于有條件的實驗室可以采用兩套標準器、兩臺設備分別進行測量，這樣才可以確保數據的準確可靠。應注意作業指導書中關于重復性測量次數是否有明確要求，后續測量不確定度評定需用到此數據。

4）編寫能力驗證/比對報告

要嚴格按照比對時間安排，在規定的時間內完成檢定工作，將比對樣品涂油裝入專用箱內，妥善包裝，并填寫比對樣品發送單，將比對樣品返回主導實驗室。在樣品檢定完后，應及時編寫結果報告單及測量結果不確定報告。要認真閱讀作業指導書對測量結果不確定包含概率的要求，一般不確定包含概率P為0.95，但2022年全國量塊計量比對中包含概率P為0.99。量塊的測量結果不確定評定可參考JJG 146—2011《量塊》檢定規程，與規程不同的是，還應考慮到接觸式干涉儀示值誤差引入的不確定分量[5]。

全部工作完成后，按照作業指導書要求向主導實驗室提供文件清單，一般包括比對樣品接收/發送確認單，標準器及配套設備有效溯源證書，計量標準考核證書，結果報告單，檢定/校準原始記錄，測量結果不確定度報告等。

2比對結果分析

3結束語

針對陜西省計量科學研究院多年來參加量塊能力驗證活動的經驗，詳細介紹了能力驗證參比實驗室的注意事項，通過對陜西省計量科學研究院參加的2022年量塊國家計量比對結果進行分析，13個樣品比對結果||En≤0.35，結果滿意，可以客觀、公正、科學地反映目前陜西省計量科學研究院量塊量值傳遞現狀。比對結果表明，陜西省計量科學研究院量塊測量設備準確度及檢測人員的技術水平均保持在可靠的范圍內，為西北地區量值傳遞準確可靠提供了保證。

【參考文獻】

[1]劉碩勇，王世強，李厚裔，等.小于等于100 mm的3等及以下量塊的檢定與結果處理[J].上海計量測試，2023，50（2）：31-33，37.

[2]量塊：JJG 146—2011[S].

[3]能力驗證規則：CNAS-RL02：2018[S].

[4]接觸式干涉儀：JJG 101—2004[S].

[5]童樹之，石韡，宋超.量塊校準能力驗證結果不滿意之原因分析和改善[J].工業計量，2021，31（1）：22-23，25.

【作者簡介】

何靈芝，女，1992年出生，工程師，一級注冊計量師，學士，研究方向為幾何量檢測。

（編輯：于淼）