輪重儀期間核查方法研究

戴曉鋒

（揚州工業職業技術學院，揚州225127，中國）

1 引言

期間核查是指對測量儀器在兩次校準或檢定的間隔期內進行的核查。其目的是在兩次校準（或檢定）之間的時間間隔期內驗證測量儀器校準狀態的可信度。儀器的期間核查并不等于檢定周期內的再次檢定，而是核查儀器的穩定性、分辨率、靈敏度等指標是否持續符合儀器本身的檢測/校準工作的技術要求。

RB/T 214-2017《檢驗檢測機構資質認定能力評價檢驗檢測機構通用要求》中4.4.3規定：當需要利用期間核查以保持設備校準狀態的可信度時，應按照規定的程序進行。對這一條款可理解為：并非對所有的檢測設備都要求進行期間核查，而應當根據實驗室的特點制定相應的程序，規定哪些設備需要進行期間核查。RB/T 218-2017《檢驗檢測機構資質認定能力評價 機動車檢驗機構要求》中4.4.5規定：設備之間的比對可以被視為期間核查的一種方法。本文針對機動車檢驗機構（機動車檢驗機構包含機動車安全技術檢驗機構、 機動車排放檢驗機構和汽車綜合性能檢驗機構等三類機構）日常使用頻繁的輪重儀，介紹兩種常用的期間核查方法。

2 確定核查設備 編制年度計劃

機動車檢驗機構應在每年年初或上一年末編制年度期間核查計劃，并確保組織實施行之有效。計劃一般應包括要核查的儀器設備名稱及編號、核查的項目及技術指標、核查方法或規程、核查時間及地點。

筆者認為必須對使用頻次高、容易產生漂移的設備進行期間核查。因為這些設備在使用過程中容易改變校準時的狀態而降低準確度，通過期間核查這種方式能有效地發現設備準確度的變化，從而保證檢測結果的準確、可靠，同時盡量降低運行成本，從而使因儀器不準確而造成的風險降到最低。

編制計劃時要結合實際情況并重點考慮以下設備：

①新購置的儀器設備；

②對測量結果有重要影響的關鍵儀器設備；

③使用頻次高、使用環境惡劣和易漂移的儀器設備；

④經常攜帶到現場檢測的儀器設備，如：透光率計、逆反射系數檢測儀；

⑤曾經有可疑現象發生的儀器設備；

⑥校準檢定周期較長的儀器設備；

⑦有特殊規定的或儀器使用說明中有要求的儀器設備。

機動車檢驗機構還應根據設備的穩定性和使用情況來判斷設備是否需要進行期間核查，判定依據包括但不限于：

①設備檢定或校準周期；②歷次檢定或校準結果；③質量控制結果；④設備使用情況；⑤設備維護情況；⑥設備操作人員及環境的變化；⑦設備使用范圍的變化。

對于性能穩定的實物量具，如底盤測功機、滾筒反力式制動檢驗臺校準用的砝碼，通常不需要單獨進行期間核查。因為從材料的穩定性而言，這些實物量具通常在校準間隔內不會出現大的量值變化。

3 制定期間核查規程

期間核查應由具備一定能力或具有相關資質的人員進行實施，核查的判定依據來源于相關檢測標準、設備技術參數及設備使用說明書等。期間核查的頻次可根據設備對測量結果的要求、設備的使用狀態及精密程度，還有客戶的相關要求來確定，同時還應從運行成本和風險、儀器設備的重要程度，以及實驗室資源和能力等因素綜合考慮。對使用頻次高、使用環境惡劣和易漂移的儀器設備一般在兩次校準周期間進行2-3次核查，或者至少進行1次核查。機動車排放檢驗機構對檢測系統的日常檢查近似于期間核查。

期間核查規程應包括以下內容：

①期間核查所選用的技術判定依據；②期間核查的人員及職責；③期間核查的頻次；④期間核查所使用的設備；⑤期間核查的核查點；⑥期間核查結論的判定原則；⑦發現問題時可能采取的措施，以及核查時的其他要求等。

4 確定期間核查方法

機動車檢驗機構的儀器設備期間核查實質上是對儀器設備在兩次校準周期內的穩定性和測量重復性的檢查。穩定性是指儀器設備保持其計量特性隨時間恒定的能力。測量重復性是指在相同條件下對同一被測量對象重復測量值之間的一致性。

4.1 與期間核查有關的設備技術特性

4.1.1 示值誤差

測量設備的“示值誤差”δ等于測量設備的示值YU減去參考量值YS，即：δ＝YU－YS。

4.1.2 設備的最大允許誤差

設備的最大允許誤差又稱誤差限或最大允差，是“由給定設備的規范或規程所允許的，相對于已知參考量值的測量誤差的極限值”。最大允許誤差是一個區間，常用符號“MPE”表示，其數值帶有“±”號。對于界限對稱的區間，其中心值為參考量值YS，參考量值YS可以是被測量的真值或具有可忽略測量不確定度的測量標準賦予的量值。如果用Δ表示最大允差的絕對值，最大允差的區間可以表述為：[YS-Δ，YS＋Δ]。

4.1.3 設備的不確定度

設備的不確定度是指“使用中的設備引起的測量不確定度分量”。設備不確定度用于測量不確定度B類評定。與設備不確定度有關的信息可能會在儀器技術規范中給出或在校準證書/檢定證書中給出。

注意：不能直接將設備校準證書給出的不確定度作為設備的不確定度。因為設備不確定度一般而言具有3個不確定度來源：

①由高一級計量標準校準證書給出的校準值的擴展不確定度；②因校準證書給出的擴展不確定度是在高一級計量標準的環境條件下給出的，所以在評定設備的不確定度時，必須考量機動車檢驗機構自身環境條件的不同所引入的附加不確定度分量；③設備穩定性引入的不確定度分量，而為了準確給出該分量，必須積累歷年期間核查的考核數據。所以，只有積累一定的期間核查考核數據，才能準確給出設備的不確定度。

4.2 兩種常用核查方法

4.2.1 兩臺輪重儀比對法

若機動車檢驗機構有兩臺輪重儀，其具有相同最大允差，則可以用這兩臺輪重儀對同一穩定的對象（可以是砝碼或者機動車）進行測量，得到兩個測量結果分別為Y1和Y2（為了提高測量精度，Y1、Y2應分別是多次測量結果的平均值），設定測量結果的不確定度滿足均勻分布，由兩臺輪重儀誤差引入的標準不確定度分量均為，式中a為輪重儀允許誤差區間的半寬度，假定其它因素均可忽略，取置信概率p=95，按k=2，求得兩者的擴展不確定度為：

將兩者的擴展不確定度用“方和根法”進行合成:

4.2.2 采用砝碼或標定儀測量法

輪重儀的測量重復性可用觀測值的測量標準偏差Sy來表示，用Sy和測量擴展不確定度進行比較，來確定設備的狀態。主要步驟如下：

①利用砝碼或標定儀作為核查標準，用被核查的輪重儀重復測量n次（n盡可能大），得到n個觀測值Yi，i=1，2，3…n，所有觀測值的平均值為y ，于是測量結果的標準偏差為：

②設定測量結果滿足正態分布，根據以下公式確定測量時設備的標準不確定度Ux

③輪重儀示值不確定度Ue，依據相關標準或設備說明書等技術文件確定設備的示值誤差范圍±e,取半寬度區間e，用下式確定設備示值的標準不確定度：

④輪重儀的標準不確定度Us，輪重儀經校準后在校準證書上一般可得到其擴展不確定度和包含因子，在此我們假定其它因素可忽略，利用其擴展不確定度除以包含因子即可確定設備的標準不確定度。

⑤利用“方和根法”將所有不確定度分量進行合成，確定合成標準不確定度Ud

⑥取置信概率p=95%，按k=2，求得本次測量的擴展不確定度U為：

⑦判定：

當實驗標準偏差Sy不超過測量擴展不確定度U的1/3時，說明被核查的輪重儀校準狀態有效。否則就應分析原因，評估產生偏差的嚴重程度，采取糾正措施，此方法適用于重復性要求嚴格的期間核查。

5 期間核查結果處理時的注意事項

期間核查是量值溯源計劃體系的一部分，量值溯源是機動車檢驗機構測量數據可信性、可靠性和可比性的基礎。應分析期間核查的數據，當發現數據將要超出預先確定的判據時，應采取有計劃的措施來糾正出現的問題，防止量值溯源失準。

分析期間核查數據前應先確定核查控制限。兩組數據比較必須有標準，因此必須制定核查控制限，這是比對后結果判定的依據，沒有判定依據的結論是不成立的。

分析完核查數據后要對期間核查進行評價，評價內容應包括以下兩方面：

①確定被核查儀器設備是否可以繼續使用，若測量結果超出規定的允差范圍應找出原因，提出整改意見。整改后重新進行核查，直至符合要求。

②記錄核查中存在的疑點或問題，便于以后核查時注意和改進。

對核查結果進行分析、評價后應將所有相關記錄及文件整理歸檔。完整的期間核查記錄應當包括：期間核查計劃、采用的核查方法、選定的核查標準、測試數據、判定標準（核查控制限）、核查結果評價、核查時間，核查人、評價人等信息。

6 結束語

機動車檢驗機構應對期間核查引起足夠的重視，正確認識和理解準則中對設備期間核查的要求，制定相應的程序和核查計劃，列出核查設備清單，確定核查時間表，明確每臺設備采用的核查方法以及所選擇的核查標準，并制定核查控制限，使設備的期間核查能夠有條不紊地進行。這樣才能保證兩次校準周期之間設備的準確度，確保檢測結果的可靠性。筆者將在后續的文章中陸續介紹其它常用設備的期間核查方法，以饗讀者。