淺談進行計量確認驗證工作的方法

周春梅 張麗紅 米勇

有許多企業都建立了測量管理體系,隨著該體系的建立,計量工作無論從計量檢測能力方面還是計量管理層次方面來說都有了很大的完善和提高。當前,該體系運行過程中對于測量過程和測量設備的要求,有了更為詳細的要求,而且其中計量確認驗證工作是一個比較新的概念,在實際工作中有些概念不清的狀況,我們結合自己的實際工作,將自己理解的方法提出計量確認驗證的方法與同行們探討。

一個有效的測量管理體系(為完成計量確認并持續控制測量過程所必需的一組相互關聯或相互作用的要素。)能確保測量設備和測量過程適應預期用途,它對實現產品質量目標和管理不正確測量結果的風險是重要的。測量管理體系由設計的測量過程控制、測量設備的計量確認和必要的支持過程構成。測量管理體系內的測量過程應受控。測量管理體系內所有的測量設備應經確認。

對于測量設備的確認是必要的。那么進行確認的過程是怎樣呢？

首先,應該知道計量確認的對象是什么？那就是測量管理體系內所有的測量設備,其定義為:測量設備(measuring equipment):實現測量過程所必需的測量儀器、軟件、測量標準、標準樣品(標準物質)或輔助設備或他們的組合。

進行計量確認的方法是什么？他與我們原來經常提到的校準、檢定都有什么關系呢？現在先談一下它們的關系。

1計量確認與校準、檢定的關系

計量確認(metrologicalconfirmation):為確保測量設備符合預期使用要求所需的一組操作。

根據計量確認的定義及其注釋可知:計量確認所進行的一組操作就是指:校準和驗證、各種必要的調整或維修及隨后的再校準、與設備預期使用的計量要求相比較以及所要求的封印和標簽。在這個過程中首先進行的就是要校準,然后是驗證,計量驗證就是將被測測量設備的實際校準測量得出的具體量值或示值誤差及其技術參數與該測量設備的計量要求進行比較,如果被測測量設備的實際具體量值或示值誤差及其技術參數滿足該測量設備的計量要求,則驗證通過,即“計量確認”結論為“合格”。可填發合格標簽并按要求進行封印。如果被測測量設備的實際具體量值或示值誤差及其技術參數不滿足該測量設備的計量要求,則驗證無法通過,將進行下一步驟,就是調整或維修。對在驗證過程中發現被測測量設備的實際具體量值或示值誤差及其技術參數不滿足該測量設備的計量要求的,則需判斷能否對該測量設備進行調整或維修。如果該測量設備已無修理價值或無法調整,則驗證沒通過,即“計量確認”結論為“報廢”。如果該測量設備經調整或維修后其再次校準的實際具體量值或示值誤差及其技術參數滿足該測量設備的計量要求,則驗證通過,即“計量確認”結論為“合格”。可填發合格標簽并按要求進行封印。

校準(calibration):在規定條件下,為確定測量儀器或測量系統所指示的量值,或實物量具或參考物質(標準物質)所代表的量值,與對應的由標準所復現的量值之間關系的一組操作。

也就是說,計量確認的一個核心工作就是校準的過程。計量確認驗證結果是根據校準的實際具體量值或示值誤差及其技術參數結果與該測量設備的計量要求進行比對。

檢定(verification)的定義是:查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序,它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。(注:按照法定的計量檢定規程要求,通過具體的檢驗活動,不定期確定計量器具的計量性能,如準確度、穩定度、靈敏度等,并出具證書或加蓋印記以判斷其是否合格的全部過程。)檢定是根據對被檢測量設備是否完全符合國家計量檢定規程規定的計量特性和技術要求作出合格與否的結論。檢定證書(verification certificate)是指:證明計量器具已經過檢定,并獲滿意結果的文件。

由定義可知:計量確認的結果合格與否決定于被測測量設備的實際具體量值或示值誤差及其技術參數是否滿足該測量設備的計量要求,而檢定的結果合格與否決定于是否完全符合國家計量檢定規程規定的計量特性和技術要求作出合格與否的結論。

計量確認與檢定的概念雖然不同,但是當測量設備的計量要求是根據法律法規的要求確定時,計量確認就等于檢定。

2計量確認的方法

計量確認的進行及完成是根據預期使用的計量要求進行的,計量要求通常與產品要求不同,并不在產品要求中規定。測量管理體系應確保滿足規定的計量要求。計量要求可表示為最大允許誤差、允許不確定度、測量范圍、穩定性、分辨力、環境條件或操作者技能。

在實驗室的檢測工作中,所用到的測量設備必然是在測量管理體系中受控的。根據規定:由于計量要求的不同,測量設備能被確認用于某些特定的測量過程,而不被確認用于其他測量過程。測量設備的計量要求可以從產品的規定要求或被校準、驗證和確認的設備的規定要求中導出;最大允許誤差可通過參考測量設備制造者公布的規范或由計量職能來設定;測量設備的校準也可由負責計量確認的計量職能以外的組織進行;標準樣品(標準物質)的特性可滿足校準要求。

經過校準的設備,在進行驗證時,因為測量設備的計量要求可以與本身的計量特性(計量特性(metrologicalcharacteristic):能影響測量結果的可區分的特性。注1:測量設備通常有若干個計量特性。注2:計量特性可作為校準的對象。)相同,但也可以不等同于該設備的計量特性。但其驗證要依據計量要求進行。比如:在某一測量過程中,對進行壓力測量部分的計量要求中,其中兩項要求為測量范圍30kPa最大允許誤差為0.7kPa。當所選用的測量設備膜盒壓力表的測量范圍為40kPa,經校準,其最大允許誤差為0.62kPa,而該膜盒壓力表的校準規范中的計量特性要求其基本誤差為±1.5％,即示值最大允許誤差為0.6kPa,可見其不符合校準規范的要求,但驗證過程中,其計量要求最大允許誤差為0.7kPa,且測量范圍也符合要求,所以,該測量設備經計量驗證是合格的。

確認測量設備已被證實適合于預期使用要求(預期使用要求包括:測量范圍、分辨力、最大允許誤差等)并形成文件,計量確認才算完成。經計量驗證合格的測量設備,可張貼計量確認合格標記,填寫計量確認記錄。

對于經過檢定并獲得檢定證書的測量設備,要看該測量設備的計量要求是怎樣的。例如:對于從事計量檢定的標準設備三相多功能標準表,它的計量要求就是來源于國家計量檢定規程JJG596-1999《電子式電能表》所規定的計量特性和技術要求,它是屬于企業單位使用的最高計量標準器具,是國家規定的強檢計量器具。這時,檢定就等于進行了計量確認。

參考文獻

[1] GB/T19022-2003/ISO 10012:2003,測量管理體系測量過程和測量設備的要求[S].

[2] JJF 1001-1998,通用計量術語及定義[S].