測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證方法探討

許敏華

（中國石化上海石油化工股份有限公司統(tǒng)計(jì)中心，上海 200540）

0 引言

GB/T 19022—2003《測量管理體系測量過程和測量設(shè)備的要求》明確指出，一個(gè)有效的測量管理體系確保測量設(shè)備和測量過程適應(yīng)預(yù)期用途，它對實(shí)現(xiàn)質(zhì)量目標(biāo)和管理不正確測量結(jié)果風(fēng)險(xiǎn)是重要的。因此，應(yīng)設(shè)計(jì)并實(shí)施計(jì)量確認(rèn)，以確保測量設(shè)備計(jì)量特性滿足測量過程計(jì)量要求，計(jì)量確認(rèn)包括測量設(shè)備檢定/校準(zhǔn)、測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證以及隨后的采取措施［1］。

對于很多在企業(yè)從事計(jì)量工作的人來說，在計(jì)量確認(rèn)工作中，做到測量設(shè)備定期檢定/校準(zhǔn)并不難，難的是如何根據(jù)檢定/校準(zhǔn)證書給出的結(jié)果，對測量設(shè)備進(jìn)行驗(yàn)證并評價(jià)驗(yàn)證結(jié)果是否滿足測量過程計(jì)量要求，這也是本文著重要解決的問題。

1 計(jì)量驗(yàn)證步驟

測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證前提條件是，測量設(shè)備應(yīng)經(jīng)檢定/校準(zhǔn)并獲得相應(yīng)的證書報(bào)告。但獲得的證書報(bào)告不一定都符合要求，因此，計(jì)量驗(yàn)證的第一步是對獲得的測量設(shè)備檢定/校準(zhǔn)證書的有效性進(jìn)行檢查，內(nèi)容為：（1）證書上的測量設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)及器具編號(hào)是否與被驗(yàn)證的測量設(shè)備名稱、規(guī)格型號(hào)及器具編號(hào)一致。（2）證書是否在有效期內(nèi)。（3）出具證書的檢定/校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)資質(zhì)能力。（4）證書上的檢定/校準(zhǔn)依據(jù)是否為現(xiàn)行有效版本、是否適合被校準(zhǔn)測量設(shè)備。（5）證書上的本次檢定/校準(zhǔn)所使用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)是否在有效期內(nèi)，測量范圍是否滿足要求。第二步是根據(jù)給出的檢定/校準(zhǔn)結(jié)果，按照不同的驗(yàn)證方法進(jìn)行驗(yàn)證，將得出的驗(yàn)證結(jié)果與被驗(yàn)證測量設(shè)備的計(jì)量特性進(jìn)行比較，評價(jià)測量設(shè)備是否滿足要求，同時(shí)，做好驗(yàn)證記錄備查。第三步是根據(jù)驗(yàn)證評價(jià)結(jié)果，采取相應(yīng)措施，在被驗(yàn)證測量設(shè)備上標(biāo)識(shí)計(jì)量確認(rèn)狀態(tài)，如在被驗(yàn)證測量設(shè)備上黏貼計(jì)量確認(rèn)狀態(tài)標(biāo)識(shí)等。

校準(zhǔn)證書一般不會(huì)給出測量結(jié)果合格與否判定，通常情況下只給出某幾個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)的測量示值誤差及其對應(yīng)的測量不確定度，使用人員應(yīng)對校準(zhǔn)后的示值誤差符合性進(jìn)行評定。

一般情況下，對測量設(shè)備校準(zhǔn)證書的計(jì)量驗(yàn)證，可采用傳遞比較法進(jìn)行驗(yàn)證，即滿足|Δ |≤ MPEV2+U2（注：MPEV表示測量設(shè)備（或測量系統(tǒng)）最大允許誤差的絕對值。 | Δ|表示校準(zhǔn)證書

2 計(jì)量驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果評定

一般而言，測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證，是根據(jù)測量設(shè)備提供的證書不同，其驗(yàn)證方法和驗(yàn)證結(jié)果的評價(jià)會(huì)有不同。同樣，對單一測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證和對由多個(gè)單一測量設(shè)備組成的測量系統(tǒng)計(jì)量驗(yàn)證，其驗(yàn)證方法和驗(yàn)證結(jié)果評價(jià)也是不同的。

2.1 單一測量設(shè)備檢定證書計(jì)量驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果評定

計(jì)量檢定證書是通過計(jì)量檢定形式獲得的，是嚴(yán)格按照計(jì)量檢定規(guī)程要求執(zhí)行，證書給出的檢定結(jié)論已經(jīng)考慮到了各種不確定因素的影響，因此，可直接根據(jù)檢定結(jié)論進(jìn)行計(jì)量驗(yàn)證。檢定不合格測量設(shè)備可直接給出計(jì)量驗(yàn)證不合格，檢定合格測量設(shè)備，檢定結(jié)論有兩種情況，即“合格”和“XX等/級合格”，對檢定結(jié)論是“合格”，可直接給出計(jì)量驗(yàn)證合格，對檢定結(jié)論是“XX等/級合格”，不能直接給予驗(yàn)證合格，判定需將檢定結(jié)論與該測量設(shè)備原有準(zhǔn)確度等級相比較，來判定測量設(shè)備是否滿足預(yù)期使用要求，對檢定結(jié)論給出的等級要求不能滿足測量設(shè)備原有準(zhǔn)確度等級要求，則該測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證不合格，反之，則合格。

2.2 單一測量設(shè)備校準(zhǔn)證書計(jì)量驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果評定

給出的最大示值誤差的絕對值。U表示校準(zhǔn)證書給出的示值誤差的測量不確定度）。校準(zhǔn)證書給出的示值誤差對應(yīng)測量不確定度U存在兩種狀態(tài)，即：

2.3 多個(gè)單一測量設(shè)備組成測量系統(tǒng)計(jì)量驗(yàn)證方法及驗(yàn)證結(jié)果評定

對一個(gè)測量過程來說，影響最終測量結(jié)果的因素，主要是人（操作者）、機(jī)（測量系統(tǒng)）、料（被測對象）、法（測量方法）、環(huán)（環(huán)境因素）5個(gè)方面因素，其中最重要的影響因素就是機(jī)——測量系統(tǒng)，因此，對測量過程提出測量要求，在很大程度上都會(huì)轉(zhuǎn)化成對測量系統(tǒng)提出計(jì)量要求，如測量范圍、最大允許誤差/允許不確定度、準(zhǔn)確度等級等，若測量系統(tǒng)是單一測量設(shè)備，則這些計(jì)量要求就等同于對測量設(shè)備計(jì)量要求；若測量系統(tǒng)是由多個(gè)單一測量設(shè)備組成的測量系統(tǒng)，則這些計(jì)量要求就是對測量系統(tǒng)的計(jì)量要求，是由多個(gè)單一測量設(shè)備合成的。如一個(gè)測水流量測量過程，對測量系統(tǒng)提出的計(jì)量要求是要滿足±1.5%最大允許誤差，如果配置的是一臺(tái)電磁流量計(jì)，則±1.5%最大允許誤差就等同于電磁流量計(jì)的示值最大允許誤差，查電磁流量計(jì)檢定規(guī)程可知1.5級準(zhǔn)確度等級要求的電磁流量計(jì)就滿足要求，但如果配置是由電磁流量計(jì)、壓力變送器、積算儀等多個(gè)單一測量設(shè)備組成的測量系統(tǒng)，則±1.5%最大允許誤差就變成了電磁流量計(jì)最大允許誤差、壓力變送器最大允許誤差和積算儀最大允許誤差合成的測量系統(tǒng)總誤差要求，此時(shí)的電磁流量計(jì)準(zhǔn)確度等級可能是1.0級甚至更高。由此可見，對于由多個(gè)單一測量設(shè)備組成的測量系統(tǒng)計(jì)量驗(yàn)證，若是檢定證書，則組成測量系統(tǒng)的每個(gè)測量設(shè)備，必須檢定合格且符合自身原有準(zhǔn)確度等級要求，該測量系統(tǒng)計(jì)量驗(yàn)證合格，反之，則驗(yàn)證不合格。若是校準(zhǔn)證書，則組成測量系統(tǒng)的每個(gè)測量設(shè)備，先按單個(gè)測量設(shè)備校準(zhǔn)證書計(jì)量驗(yàn)證方法驗(yàn)證合格后，再將所有測量設(shè)備校準(zhǔn)獲得誤差合成總的測量系統(tǒng)誤差與測量過程對測量系統(tǒng)提出的誤差要求進(jìn)行比對，驗(yàn)證其符合程度［3］。

3 實(shí)例

一臺(tái)用于氮?dú)赓Q(mào)易交接的規(guī)格型號(hào)為DY015等級為1.0級渦街流量計(jì)，出廠編號(hào)是DY1807508，測量范圍0～500 Nm3/h，送上海市計(jì)量測試技術(shù)研究院校準(zhǔn)，獲得校準(zhǔn)信息如表1所示。要求驗(yàn)證該渦街流量計(jì)示值誤差是否符合要求。

驗(yàn)證如下：依據(jù)《渦街流量計(jì)》檢定規(guī)程獲得的信息，1.0級渦街流量計(jì)最大允許誤差MPE有兩個(gè)選擇，即當(dāng)qt≤q＜qmax時(shí)，MPE=±1.0%，當(dāng)qmin≤q＜qt時(shí)，MPE=±2.0%。由于校準(zhǔn)證書提供的校準(zhǔn)流量范圍0.4～4.0 m3/h，小于流量計(jì)使用的分界流量qt=0.2×500=100 m3/h，因此MPEV=2.0%。校準(zhǔn)證書提供的MPEV，由于校準(zhǔn)證書沒有提供流量計(jì)相對示值誤差，只提供了平均儀表系數(shù)K，根據(jù)《渦街流量計(jì)》檢定規(guī)程中脈沖輸出流量計(jì)K系數(shù)計(jì)算公式得K并根據(jù)脈沖輸出流量計(jì)相對示值誤差計(jì)算公式得：×100%=0.38%不用考慮測量不確定度帶來的影響，所以，經(jīng)驗(yàn)證該渦街流量計(jì)符合1.0級要求［4］。

表1 鑒定校準(zhǔn)信息

4 結(jié)語

測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證工作，是計(jì)量確認(rèn)工作中重要一環(huán)，只有在測量設(shè)備做好檢定/校準(zhǔn)工作前提下，充分利用證書報(bào)告提供的相關(guān)信息，熟悉相關(guān)法律法規(guī)要求，靈活運(yùn)用計(jì)量驗(yàn)證的方式方法，才能做好測量設(shè)備計(jì)量驗(yàn)證工作。