浅谈计量确认的程序方法

陈 真

浅谈计量确认的程序方法

陈 真

（江淮汽车集团股份有限公司技术中心，安徽 合肥 230601）

计量确认是测量管理体系中的重要内容，通过计量确认能对测量设备进行符合性判定，确定测量设备输出的数据是否准确可靠，这对实现产品的质量目标有着重要的意义，因此确定一种计量确认的程序方法较为重要，论文结合作者多年从事计量工作的经验，从对计量确认意义的理解、计量要求的识别，计量检测验证以及结果判定等方面进行阐述，形成一套完整的计量确认开展的程序方法，来指导计量确认工作的实施。

计量确认；测量管理体系；测量设备；计量要求

1 计量确认的意义

测量设备是开展测量工作的基本工具，其是否准确关乎着产品质量管理。由于测量设备在使用过程中存在不可避免的磨损、疲劳和老化等现象，这些都会导致测量设备的计量特性[1]发生变化，使得其不能稳定在一个规定的误差范围内。

为了使它们保持原来的准确度，必须在使用一定的时间间隔后对它们进行计量校准，验证或者调试后再校准验证等过程后，使得测量设备在较长的一段时间内保持满足预期使用要求，也即计量要求[2]。一般来说，企业的测量设备会交由有相关计量资质的第三方检测机构开展校准/检定[3]，如果是检定设备，检测机构根据相关的检定规程进行检定并对该设备进行合格与否的判定，同时开具检定证书或者检定结果通知书（不合格通知书），如果收到检定证书则认为该设备是合格的，可以投入使用。如果收到检定结果通知书（不合格通知书），一般来说只是确认该设备是否还具有调整维修的价值，若有调整维修价值，在调整维修后的设备需要再次开展校准/检定。

但在实际工作中，一般除了强制检定设备外，企业中大部分设备均为校准设备，对于这些设备，检测机构会在校准条件下，根据测量设备所指示的量值与对应的由标准所复现的量值之间的关系，出具相应的校准证书或者测试报告，该证书内容并不对测量设备是否满足预期使用要求进行判定，而仅仅是给出了测量设备的示值与对应标准复现值之间的关系。如此就必须通过计量确认来验证测量设备是否满足预期的使用要求，从而保证测量设备输出的测量数据准确可靠，同时为产品质量的提升和改进夯实基础和指明方向。

2 计量确认的理解

在JJF 1001—2011《通用计量术语及定义》中，“计量确认”的定义为：“为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需要的一组操作”[4]。预期使用要求即实际测量过程中对测量设备的计量特性要求，包括[4]测量范围、分辨力、最大允许误差等。这个可以从国家的法律法规、公司对产品技术的要求、过程质量监控要求等方面获得，所以，要完成计量确认，必须首先知道测量设备的预期使用要求才能进行后续的操作。计量确认通常包括[4]：校准和验证、各种必要的调整或维修及随后的再校准、与设备预期使用的计量要求相比较以及所要求的封印和标签（状态标识），只有测量设备已被证实适合于预期使用并形成文件，计量确认才算完成。

根据测量管理体系测量过程和测量设备的要求（ISO 10012：2003，IDT）7.1.1总则可知，计量确认包括测量设备的校准和验证。这就说明计量确认是一组操作，其对象是测量设备，它包含两个过程：一是测量设备的校准，其实就是计量器具量值的溯源，也就是检测机构检定/校准的过程；另外是测量设备的验证，就是通过对校准后获得的测量设备的计量特性（例如示值误差）与预期使用要求，即测量设备的计量要求进行比较，看其是否处于规定的允许误差内；若处于规定的允许误差内则计量确认合格；若不处于规定的允许误差内，则对测量设备进行必要的维修和调试后再次校准和验证，以确认其能否投入使用。

3 计量确认的程序方法

根据计量确认的两个过程，梳理计量确认开展的简单程序如图1所示。

图1 简单程序图

3.1 计量要求的识别

计量要求是根据顾客、组织和法律法规的要求确定地对测量设备和测量过程的计量性能特性的要求。计量要求可表示为准确度等级、最大允许误差、测量范围、稳定性、分辨力、环境条件或操作者技能等技术指标。

测量设备和测量过程都需要计量要求[2]。有些是针对测量设备的要求，如：最大允许误差、测量范围、稳定性、准确度等级、分辨力等；有些是针对测量过程的要求，如：最大允许误差、测量范围、允许测量不确定度、环境条件或操作者技能。

计量中一部分是定量的要求[2]，如：测量不确定度、测量范围；一部分是定性的要求，如：准确度、环境条件、操作者技能要求等。

要完成计量确认，必须先识别出测量设备的计量要求。测量设备的计量要求，即测量设备的预期使用要求，它是根据法律法规和企业的质量管理要求来确定，这就要求开展计量要求导出工作时要充分识别这些要求。一般来说，对于使用在能源计量、贸易结算、安全防护、环境检测方面的测量设备，该类测量要求往往由国家强制性标准或者法规的形式提出，在提出要求的时候往往也同时提出对配置的测量设备的计量要求，企业无须另外开展计量要求导出只需直接采用即可。企业的质量管理要求往往是通过工艺文件、设计图纸、检验/监视标准等形式提出来的，这些要求不是对设备直接提出来的，需要通过开展计量要求导出将这些对实物的质量管控方面要求转化为对设备的计量要求例如测量范围、准确度等级、最大允许误差等，测量设备的计量要求导出方法如表1。

表1 测量设备计量要求主要指标的选择原则

序号参数选择原则 1测量范围所选测量设备的测量范围应覆盖其预期使用要求的范围，若所选的测量设备测量范围过小则无法完整地测量出所需量值，若所选的测量设备测量范围过大，那对于最大允许误差采用引用误差（满量程误差）的测量设备来说，其在所使用的测量点的误差率是较大的，存在测不准的风险 2最大允许误差一般选取测量仪器的最大允差为质量管控允差的三分之一到十分之一之间，具体选择哪个值需要根据该设备的重要度，如果为关键设备其准确度要求很高的可以选择十分之一，对于一般普通的测量设备其准确度要求不高的可以选择三分之一即可 3仪器分辨力由于我们目前绝大部分数据都采用十进制，一般来说测量设备的分辨力比质量管控的允许公差低一个数量级，即十分之一即可

测量设备计量要求导出的作用有两个，一是为测量设备的配备选型提供信息，另外便是为后面的计量确认工作开展提供标准依据，因此，测量设备的计量要求导出识别是关键，如果这一步骤存在问题，后续的工作将存在风险。

3.2 测量设备的校准

作为计量确认的一个过程，校准是在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质（标准物质）所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作[2]。校准是计量确认的一个重要过程，校准点应覆盖工艺要求，通过校准结果能够获得测量设备的误差等信息。

在这里，校准应与检定区别开来，检定是查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书，也即检定是为评定测量设备是否符合法定要求，确定其是否合格所进行的全部工作，检定具有法制性，其目的是查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序[2]，其依据是按照法定程序审批公布的计量检定规程，其直接对设备进行了合格与否的判定。

而校准方法依据的是国家计量校准规范，也可采用由知名的技术组织、有关科学书籍或者期刊公布的，设备制造商指定的，或者试验室自编的校准方法。校准不对设备进行合格与否的判定，但会确定被校准对象的指示值与对应的由计量标准所复现的量值之间的关系，以实现量值的溯源，测量设备是否能满足预期使用要求，是否能够投入使用就需要通过验证来确认。

在经检定/校准过后会收到相应的证书，梳理了常见的各类证书并对它们之间的区别进行了整理，如表2。

表2 各类证书对比表

证书名称技术文件合格判定有效期 检定证书检定规程合格、限用、准用等按检定规程或使用需要给出 校准证书校准规范、检定规程、其他技术文件无判定只有校准时间，没有有效期，有建议下次溯源时间 测试报告说明书、其他技术文件无判定只有测试时间，没有有效期

3.3 计量验证

在开始对测量设备进行符合性判定时候，首先查阅检测机构出具的校准证书或测试报告中，此次校准过程中的测量不确定度是多少，并与被评定测量设备的最大允许误差绝对值MPEV进行比较。

3.4 计量确认记录及加测量设备计量标签

通过将校准得出测量设备的实际计量特性值与预期的使用要求的比较，可以判定设备是否合格，该过程需要形成完整的记录，计量确认记录应注意如下：

3.4.1基本信息确认

溯源证书记载信息是否准确；包括实验室名称、设备名称、型号、仪器编号、证书上的相关日期、出具证书的机构名称与印章一致性等。

表3 测量仪器计量确认记录表

基本信息仪器名称 型号 管理编号（或出厂编号） 证书编号 溯源日期 有效期至 溯源单位 溯源依据

3.4.2依据校准证书给出的内容计算示值误差

测量仪器示值误差表示的三种主要形式：

（1）绝对误差，示值误差可以用绝对误差来表示为：△=－0，其中x为被评定测量仪器的示值； x0为测量标准复现的量值，即约定真值或参考量值。

计算示值误差重点是需要识别哪一个是约定真值，并根据上述方法计算出示值误差。

3.4.3计算的示值误差与计量要求比较

经过验证如果设备合格，需要在设备上粘贴合格计量标签并投入日常使用，如果设备不合格则需要加上维修或者禁用计量标签，以防止现场的非预期误用。对确认不合格的测量设备则需要根据实际情况进行选择处置，例如是否可以降级使用在其他预期使用要求不高的测量过程中，是否存在维修价值等方面综合考虑对设备的处置，若设备维修则维修后需要重新再校准验证，直到确认合格方可投入使用。

表4 计算的示值误差与计量比较

指示值/mm实际值/mm示值误差/mm 计量要求/mm确认结果 结论意见： 验证人员： 日期： 校对人员： 日期： 批准： 日期：

注：校准结果的验证：（以下指示值、实际值引自****编号的《校准报告》）。

4 结束语

计量确认过程中计量要求的识别是关键，校准和验证是核心，本文从计量确认开展的意义、计量确认的理解以及计量确认的程序方法三大方面对计量确认进行了详细论述，可供从事计量相关岗位工作人员参考，一起努力把计量工作做得更好。

[1] 全国法制计量技术委员会.测量仪器特性评定:JJF1094—2002[S].国家质量监督检验检疫总局,2002.

[2] 中国计量测试学会.二级注册计量师基础知识及专业实务[M].北京:中国质检出版社,2017.3.

[3] 范巧成.计量基础知识:第3版[M].北京:中国质检出版社､中国标准出版社,2014.2.

[4] 全国法制计量管理计量技术委员会.通用计量术语及定义:JJF1001—2011[S].国家质量监督检验检疫总局,2011.

The Procedure and Method of Measurement Confirmation

CHEN Zhen

( Technology Center of Jianghuai Automobile Group Co., Ltd., Anhui Hefei 230601 )

Metrological confirmation is an important part of the measurement management system. Thro- ugh metrological confirmation, we can judge the conformity of measurement equipment and determine whether the output data of measurement equipment is accurate and reliable, which is of great significance to achieve the quality goal of products. Therefore, it is important to determine a procedure and method of metrological confirmation. Combined with author’s many years of experience in metrological work, this paper expounds the significance of measurement confirmation, the identification of measurement require- ments, measurement detection and verification and result judgment, and forms a complete set of procedures and methods for measurement confirmation to guide the implementation of measurement confirmation.

Measurement confirmation; Measurement management system; Measurement equipment; Measurement requirements

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1671-7988(2022)01-189-04

U467.4

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1671-7988(2022)01-189-04

CLC NO.:U467.4

陈真，就职于江淮汽车集团股份有限公司技术中心。

10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.001.043