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仪器校准方法的应该如何正确选择和判别

发布时间:2020-05-21 阅读:209

      随着科学技术的迅猛发展,具有多参数、测量数据自动采集和计算机处理等多功能的计量检测设备不断出现,30%的计量器具的计量特性的检定往往没有现成的计量检定规程可作为依据。计量技术机构采用校准的方法对其计量量值进行溯源,对其功能进行检查,出具的是计量校准证书。而计量校准证书一般不给出合格与否的结论,作为计量仪器的管理者或使用者如何对校准结果进行正确判别和确认是当前企业计量人员为关注的问题。

 

1.仪器校准方法的正确选择

    根据标准GB/T 27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》( ISO/IEC17025:2005,IDT ),实验室应采用满足客户需求并适用于所进行的校准方法。但目前的现状是,大部分客户在寻求仪器校准服务时均未指定所采用的方法。仪器校准方法是为进行校准而规定的技术规范。当前,我国发布的计量技术规范大部分是计量检定规程,而不是计量校准规范。校准方法可以是、区域、或行业技术规范发布的方法。对于非常规的计量仪器,作为企业计量管理人员先要了解这些非常规的计量仪器的使用要求,特别是量值准确度的使用要求,如果有、区域、或行业技术规范发布的校准方法,这些方法又能够满足企业实际使用要求的,企业在送检时应指明所采用的校准依据。当然,所选择的方法必须是新有效的版本。

    、区域、或行业发布的技术规范中可能有多种校准方法,企业计量管理人员应根据实际需要指明应采用其中什么方法。当、区域、或行业发布的技术规范中没有合适的校准方法时,企业可以在知名的技术组织或有关科学书籍或期刊公布的,或由计量仪器制造商指定的方法中选择合适的方法。企业也可以提出根据自己需要而制定的校准方法。

 

2.仪器校准结果的正确判别和确认

   1)根据校准的技术依据判别和确认

    仪器校准机构通常在校准证书中注明校准的技术依据。如果依据的是、区域、或行业发布的技术规范,判别和确认时可对照所依据技术规范的技术要求,判别和确认校准结果是否符合相应的技术规范的要求,是否满足使用的要求。这些技术要求主要包括仪器的[示值]误差或准确度等级、测量重复性、响应特性、鉴别力、分辨力、稳定性、灵敏度、漂移、响应时间等计量特性。如果依据的是知名的技术组织或有关科学书籍或期刊公布的,或由计量仪器制造商指定的方法,这类校准方法可能不包含或不完全包含计量特性的所有要求,那么应根据校准的结果分析是否满足使用的要求,根据使用要求进行判别和确认。

    校准是为确定计量仪器所指示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。因此,校准时一般采用比被检计量仪器高一等级的计量标准提供的约定真值与被检计量仪器的示值进行比较来确定仪器的示值误差。示值误差主要有三种表示形式:

    (1)误差:Δ=x-x0

    (2)相对误差:δ=(Δ/x0

    (3)引用误差:δ=(Δ/xN

    上列式中x为被检仪器的示值;x0为计量标准复现的量值,即约定真值;xN为引用值,一般为被检仪器标称范围的上限或量程。在判别和确认时,直接看校准证书出具的示值误差校准结果是否符合校准依据规定的大允许误差的要求,即上述示值误差的值小于或等于大允许误差时判别为符合使用要求。

   2)根据校准时所采用的计量标准判别和确认

    校准证书都应表明校准时所采用的计量标准的准确度等级或者大允许误差、测量范围等技术参数的信息。判别和确认时检查校准证书所列出的计量标准的准确度等级或大允许误差是否高于或优于被检计量仪器的准确度等级或大允许误差的要求。检查所采用的计量标准的测量范围是否覆盖了被检仪器的测量范围。

   3)根据校准结果测量不确定度判别和确认

    校准证书注明了校准结果测量的不确定度。示值误差测量的扩展不确定度(k=2)与被检计量仪器的大允许误差的值之比,应小于或等于1:3,应注意,是校准结果测量的不确定度与被检计量仪器的大允许误差之比,而不是与校准结果之比。校准结果测量的不确定度大于校准结果是很正常的。

   4)根据计量仪器的不同特性判别和确认

    计量仪器不同的计量特性如仪器的测量重复性、灵敏度、分辨力、漂移等特性与仪器的示值误差有一定的关联,它们之间有一定的匹配,例如重复性误差如果大于示值误差,表明仪器不稳定,不能正常使用。一般情况下,仪器的测量重复性误差不应大于仪器示值大允许误差的1/5。

    在客户没有特殊要求的情况下,通常校准机构在校准证书上不出具仪器测量重复性误差等特性的。为此,使用者可以自己作重复性试验。在重复性条件下,用该计量仪器对相对稳定的被测对象进行n次的重复测量,若得到的各次测量结果为yi(i=1,2,.....n),

则其重复性s(yi)可用贝塞尔公式计算:

 

    式中:Y一n次测量结果的算术平均值;

         n一重复测量次数,一般应不少于10次。

 

3.仪器校准结果测量不确定度的正确应用

    计量仪器校准结果确认后,对其提供的测量不确定度如何正确应用,普遍存在一个误区。校准证书列出的测量不确定度是校准结果测量值的不确定度。关键是看该计量仪器在使用时是否使用校准值并加以修正。例如,标准砝码证书上列出不同质量砝码的实际值和测量不确定度,当采用标准砝码检定或校准低一等级砝码时,使用的是标准砝码的实际值而不是标称值,因此在分析测量结果不确定度时,应直接引用标准砝码测量的不确定度。如果测量结果不能修正的,其测量结果的不确定度是毫无使用意义的。例如,游标卡尺校准证书上列出校准结果的测量不确定度,但由于使用游标卡尺时不可能进行修正,在分析使用游标卡尺测量工件所引入的不确定度时,不能用游标卡尺校准证书上列出校准结果的测量不确定度,而应使用游标卡尺的大允许误差。

 


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