淺談期間核查方法及其應用

【摘要】 本文介紹了期間核查的概念，詳細闡述了幾種常見的期間核查方法及其結果判定方法，并且對比了幾種期間核查方法的優劣，最后對實驗室如何選擇適合的期間核查方法進行說明。

【關鍵詞】 計量標準；期間核查；判定原則

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2018.03.017

Abstract： This paper introduced the concept of intermediate check. Several common intermediate check methods and the results determination methods were put forward. Through the comparison of these methods，the selection of the intermediate check methods was explained.

Key words： measurement standard；intermediate check；determination methods

為保證計量標準器的溯源性，檢測和校準實驗室會按照規程或規范的要求對計量標準器進行定期檢定或校準。但是經過長時間使用的計量標準器，由于受到內部元器件磨損老化、惡劣的使用環境以及較高的使用頻率等因素影響，會使標準器的示值出現偏差，不能保證其檢定或校準狀態的可信度。所以僅對標準器進行常規的周期檢定是不夠的，需要在兩次檢定或校準之間進行一次或多次的期間核查，以便在標準器出現示值超差的情況時能夠及時發現，并進行補救措施。

1 期間核查的概念

期間核查是指根據規定程序，為了確定計量標準、標準物質或其他測量儀器是否保持其原有狀態而進行的操作。期間核查的對象是計量標準器或與測量相關的配套設備等，原有狀態是指示值誤差、修正值或修正因子等校準結果的狀態。期間核查與檢定和校準不同，期間核查應穿插在兩次檢定或校準之間，按照實驗室自己制定的方案對標準器的測量數據進行監控，當期間核查的判定結果不符合要求時，及時的采取糾正措施。而檢定和校準是實驗室按照檢定規程或校準規范對計量標準器進行檢測，以保證其溯源性。所以期間核查不能夠替代檢定和校準。

2 期間核查的重要性

測量儀器在長期使用中，由于各種復雜的原因，必然導致其計量性能發生變化，因此對所有計量標準器都應進行期間核查。期間核查對實驗室保證工作質量具有現實意義。例如：某實驗室準確度等級為0.3級的扭矩標準裝置一直以來沒有按規定做期間核查，在送上級計量檢定機構周期檢定后發現其準確度等級超出了0.3級，因此將標準器返廠，調修后繼續使用，但由于沒有定期的期間核查制度，不能確定扭矩標準裝置的準確度等級是何時發生變化的，從上個周期檢定后所出具證書中的數據都存在示值超差的風險。經統計，在最近一年內使用扭矩標準裝置檢測并出具的證書多達1000余份，不僅造成了十分嚴重的經濟損失，也給實驗室帶來巨大的不必要的工作量。如果在兩次周期檢定之間根據標準器的使用頻次進行一次或多次的期間核查，就能及時的發現儀器性能的變化，如發現標準器超差后，只需復查上次期間核查到發現標準器超差之間的證書即可，可以進一步減小損失和工作負擔。

3 期間核查方法

3.1 通用的期間核查方法

計量儀器經上級計量標準檢定或校準后，立即對核查標準進行測量，得到一組數值[y0]，當上級證書中給出示值誤差[Δ]時，則參考值[ys]用式（1）確定：

由于[y1-ys=y1-y0 +Δ]，在理想情況下，核查標準的值是無限趨近與不變的，即[y1]與[y0]相等，實際核查的是示值誤差[Δ]是否變化，所以上述式中的示值誤差也可替換成不確定度、修正值或修正因子等參數。

3.2 傳遞比較法

確定好穩定的核查標準后，用被核查儀器對其進行測量，然后用準確度等級更高的測量儀器再次對同一核查標準進行測量。若測量結果分別為[y1]和[y2]，對應的擴展不確定度分別為[U1]和[U2（k=2）]，則應滿足式（3）：

3.3 多臺比對法

若無法找到更高等級的測量儀器時，也可以通過具有相同不確定度的多臺測量儀器之間的比對來驗證期間核查的結果是否符合要求。多臺測量儀器都在相同的條件下對同一穩定的核查標準進行測量，它們的測量不確定度均為[U]。由于各個儀器的不確定度之間不相關，所以可用算術平均法計算比對的參考值[y]，若被考核測量儀器得到的測量結果為y，則應滿足式（4）：

3.4 留樣再測法

留樣再測法是對可長期保存、計量性能穩定的核查標準，用被核查儀器對其進行測量后，保留一定的時間再進行重復測量，以監控數據的異常變化。被核查計量標準經上級計量機構檢定合格后，立即用其對核查標準進行第一次測量，以算術平均值作為測量結果，得到[y1]，按照期間核查方案中制定的時間間隔，在相同的環境條件下再次用其對核查標準進行重復測量計算，得到平均值[y2]，由于采用同一測量儀器，且測量的環境條件基本相同，所以在核查標準性能足夠穩定的情況下可近似認為兩次測量不確定度[U]也相同，則應滿足式（5）：

3.5 量傳法

量傳法是采用上級計量標準對下級計量標準進行測量的方法判斷期間核查是否符合要求。測量過程可看作一個檢定或校準的過程，期間核查方法和原始記錄可參照相應的檢定規程或校準規范，無需出具證書，期間核查的判定原則與規程或規范中規定的方法相同，一般情況下只做主要參數的測量。例如依據JJG 797-2013《扭矩扳子檢定儀》檢定規程用0.1級扭矩標準裝置對0.3級扭矩扳子檢定儀的某測量點進行核查時，若該點的示值誤差不大于0.3%，符合規程規定，則該次期間核查符合要求。

3.6 控制圖法

控制圖法是將被核查儀器對核查標準進行測量得到的數據以控制圖的形式表現出來，并對其進行監控的過程。由于計量控制圖可同時采用位置和離散程度來描述過程的數據，所以計量控制圖一般都是成對地繪制和分析，其中最常用的是平均值與極差圖，以圖1為例，在得到一組期間核查數據后，計算出該組數據的平均值和極差，并根據GB/T 4091-2001《常規控制圖》中相應的公式和系數計算中心線和上下控制限，將各組平均值和極差繪制在對應的控制圖中，若所有點都落在控制限以內，則期間核查符合要求。

4 結語

通過以上各種方法的介紹可以看出，量傳法是最可靠且最方便的核查方法，有條件的實驗室應優先選用量傳法。若不具備被核查標準的上級計量標準器，則可考慮選用傳遞比較法。而多臺比對法則往往可靠性較差。對于計量性能要求較高且重要的測量儀器，可以采用控制圖法對其測量數據進行長期統計并監控。綜上所述，由于專業不同，對不同的測量儀器的期間核查方法也不同，實驗室應選用簡易、可靠性較好的方法。實驗室應在核查方案中提前制定出現測量數據偏離預期時的處理程序，在發現期間核查不符合要求時，立即停用并采取糾正措施。

【參考文獻】

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[3] 常規控制圖：GB/T 4091-2001[S].

[4] 扭矩扳子檢定儀：JJG 797-2013[S].