【摘要】本文介紹了幾種適用于檢測實驗室調整設備校準周期的方法,評估比較了不同調整方法的特點和適用場景,提出了使用反應法與期間核查法相結合的方式調整設備校準周期。這種方法不僅以簡便的方式和較低的成本實現了調整校準周期,還最大限度地控制了風險,實現了風險和成本之間的良好平衡。
【關鍵詞】測量設備;校準周期;反應法;期間核查
【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.076
Adjusting Equipment Calibration Intervals Using the Response Method Combined with Intermediate Checks
FANG Xuteng
(Guangdong ProvincialAcademy of Environmental Science, Guangzhou 510045, China)
Abstract: This article introduces several methods suitable for adjusting equipment calibration intervals in testing laboratories, evaluates and compares the characteristics and applicable scenarios of different adjustment methods, and proposes the use of the response method combined with intermediate checks to adjust equipment calibration intervals. This not only achieves a simple and cost-effective adjustment of equipment calibration intervals, but also maximizes risk control, achieving a good balance between risk and cost.
Keywords: measuring equipment; calibration intervals; response method; intermediate checks
檢測實驗室應針對影響檢測數據及結果準確性的設備實施檢定和校準,以確保數據和結果的準確性滿足計量溯源性要求。對于通過校準進行溯源的設備,應避免采用固定校準周期。實驗室應通過分析設備的歷史校準結果來識別性能變化趨勢,并持續評估設備性能,科學合理地調整校準周期。
1.1調整校準周期的方法
1.1.1反應法



增量反應調整法與固定階梯調整法的基本程序和基本方法相似,只是對校準時間間隔以及所需調整的時間增量的確認有所不同。
反應法基于設備的最近檢定和校準的結果,具有原理簡單、響應速度較快、成本較低的優勢,對在用設備校準時間間隔的調整比較容易。然而,反應法僅根據最近的校準結果來確定校準周期,依據不夠充分。因此,檢測實驗室不宜單獨使用反應法設置過長的校準時間間隔,否則可能會存在不能及時發現校準周期內設備失準的風險。
1.1.2最大似然估計法
最大似然估計法是通過對似然函數的概率分布來研究評價被校測量設備超出允許誤差的狀況,最終確定測量設備的校準時間間隔的方法。最大似然估計法可分為經典法、二項式法與更新時間法三種具體算法。最大似然估計法建立在數理統計和大量數據分析的基礎上,是一種先進的確定檢定和校準時間間隔的方法。但是,要想使用好這一方法需要考慮大量數據的收集、貯存與分析,以及經費的投入產出等問題。另外,該方法對運行人員的技術水平有較高的要求。盡管最大似然估計法能較好地確定設備檢定和校準時間間隔,但其較高的使用門檻限制了它在普通檢測實驗室的普及。
1.1.3期間核查法
對于具備核查條件且實施期間核查的設備,檢測實驗室可根據期間核查的有效性和核查結果來調整設備的校準周期。期間核查法只適用于期間核查針對性和有效性較強的設備(如具有單一值或測量范圍較小的設備)。使用的核查標準的準確性和穩定性越好、核查覆蓋的范圍(或參數)越大,核查結果的有效性就越強,評估的校準周期可靠性就越高。若設備核查的范圍小于使用范圍(如核查多參數、寬范圍、多功能的設備),期間核查的結果可能不能全面反映設備的性能,則核查結果不宜作為檢測實驗室調整后續校準周期的依據,或不宜僅根據核查結果而將設備的校準周期確定得過長[3]。
此外,調整設備校準周期還有控制圖法、“在用”時間法和其他的統計法等,由檢測實驗室自行開發或改編的用于確定校準周期的方法,如果適宜且經過確認也可使用。
1.2校準周期調整方法的選擇
檢測實驗室宜選擇適當的方法用于調整設備校準周期。應注意的是對于校準周期的確定,沒有一種普遍適用的最佳方法,任何方法都不可能完全適用于所有設備。通過比較反應法等幾種典型的校準周期調整方法可以看出,每種調整方法都有各自的特點和優缺點,也有不同的適用場景。典型的校準周期調整方法比較見表1。

檢測實驗室不應一味追求方法的先進性,應結合檢測實驗室自身條件,考慮投入產出比,從方法的可靠性、方法應用的費力程度、方法對設備的適用性,以及風險和成本之間的平衡這些因素去綜合考慮,采用科學合理的方法調整校準周期,以實現風險和成本的最佳平衡。
從風險和成本平衡、方法應用的費力程度的角度考慮,最大似然估計法雖然先進,但應用復雜、成本高,較高的使用門檻使其并不普遍適用于一般檢測實驗室。相較而言,簡便易用的反應法和期間核查法可能是檢測實驗室更應該考慮的方法。
對在用設備校準時間間隔進行調整時,反應法具有簡便易用、低成本的優點,但缺點是僅根據校準結果來確定校準周期,依據不充分,因而不宜設置過長的校準時間間隔。如果設備滿足核查條件,且期間核查的針對性和有效性較強時,可以使用穩定的核查標準對設備的關鍵參數、關鍵量程的量值點進行核查,以此為依據評估設備校準周期。這種方法評估設備的校準周期具有較高的可靠性,但是應用范圍受限。在條件允許的情況下,綜合運用反應法和期間核查法調整設備校準周期,能有效融合這兩種方法的優點。
檢測實驗室在使用反應法調整設備校準周期(尤其是延長校準周期)時,如能夠對設備進行有效的期間核查,應同時利用期間核查持續監控設備的校準狀態。當核查結果未超出預先設定的判據,且被核查設備的穩定性良好,則后續的校準周期可以維持不變;當核查結果超出預先設定的判據,則后續的校準周期應縮短或立即對設備進行校準。使用反應法結合期間核查調整設備的校準周期,可以在保持操作簡便和成本較低的同時,合理有效地控制風險,并實現風險與成本之間的良好平衡。
2.1調整設備校準周期

2.2校準周期內進行期間核查
在使用固定階梯調整法調整分析天平校準周期后,制定分析天平的期間核查計劃。校準后采用直接測量法,每隔3~4個月進行1次期間核查,持續監控分析天平使用過程中的校準狀態。第3次校準后將分析天平的校準周期調整為16個月,每隔3個月進行1次期間核查,校準結果見表3。


期間核查的結果表明,分析天平穩定性良好,核查結果均符合最大允許誤差的要求,這說明分析天平調整后的校準周期是合適的。
檢測實驗室應持續評估設備性能和校準周期,采用科學合理的方法調整校準周期。調整設備校準周期的方法有多種,檢測實驗室應結合自身條件,充分考慮費用的投入產出和人員技術水平等因素,選擇經濟合理的調整方法。將反應法和期間核查法結合使用來調整設備的校準周期,既實現了采用簡便的方式、較低的成本、合理有效地調整設備校準周期的目的,還最大限度地控制了風險,使風險與成本之間達到良好的平衡。
【參考文獻】
[1]測量設備校準周期的確定和調整方法指南:RB/T 034—2020[S].
[2]計量器具檢定周期確定原則和方法:JJF 1139—2005[S].
[3]測量設備校準周期的確定和調整方法指南:CNAS—GL054:2023[S].
【作者簡介】
方旭騰,男,1991年出生,助理工程師,學士,研究方向為生態環境監測。
(編輯:李加鵬)