計量檢測設備校準結果的正確判別和確認研究

宋冀紅

（濟南市計量檢定測試院，山東 濟南 250101）

為了滿足社會生產的基本需求，當前我國市場中所采用的計量檢測設備整體技術水平得到很大提升，檢測結果準確性也在很大程度上提高，但是在計量檢測設備實際應用過程中，會受到多種因素的影響，導致計量結果準確性不足。校準結果的判別與確認，對于計量檢測工作具有重要的意義，是保證檢測結果準確性的關鍵所在，所以需要結合計量檢測設備的特點，對校準結果作出正確的判別與確認，為提高計量檢測結果準確性提供支持。

1 計量檢測設備校準結果的判別與確認流程分析

1.1 校準證書內容確認分析

校準結構在對計量檢測設備進行校驗后，需要出具相應的校準證書。在判斷校準結果是否準確前，需要對校準證書中包含的內容進行確認，主要包括資質編號、證書編號、委托單位以及送檢樣品的名稱、型號、規格、依據等，同時對校準環境條件的數據、結果以及校準時間進行確認，從而判斷所選擇的校準機構是否具有相應的資質和校準條件。同時，計量檢測設備的基本信心和校準依據確認具有重要作用，在確定計量檢測設備的基本信息過程中，需要明確送檢樣品的具體名稱、規格以及編號，并保證其能夠相互對應。

1.2 校準結果確認分析

在計量檢測設備的校準證書中，一般情況下不會直接給出計量檢測設備是否合格的結論，所以需要計量檢測設備操作人員對校準結果進行確認，主要是因為計量檢測設備操作人員對于設備的使用規范和標準方法更加明確。在對校驗結果進行確認時，需要準確掌握校準結果是否滿足技術規范和標準方式。例如，在采用恒溫培養箱對水污染中溶解氧量進行校準時，需要嚴格按照水質相關檢測標準方法的要求，確保恒溫保養箱的溫度變化范圍處于±1℃范圍內，如果超出了±1℃范圍，則說明該恒溫保養箱不合格。

1.3 校準確認及確認結果的應用分析

計量檢測設備操作人員在進行校準確認工作過程中，需要對校準數據進行全面記錄，一般情況下記錄需要以表格的形式呈現，將計量檢測設備的名稱、編號、型號、規格以及確認結論等內容進行詳細填寫，在管理人員審批后對其進行歸檔，從而完成一次完整的計量檢測設備校準結果判別與確認。

2 計量檢測設備校準結果判別與確認錯誤的主要原因分析

計量檢測設備校準結果的判別與確認，會受到多種因素影響而出現錯誤，一旦發生結果確認錯誤，則無法保證計量檢測設備的結果準確性，其具體成因如下。

2.1 計量檢測設備存在質量問題

計量檢測設備具有較高的精度和準確性要求，如果計量檢測設備自身存在質量問題，而管理人員卻沒有及時發現，則會導致判別與確認結果出現準確性不足的問題，比如發生檢定周期設定不符合實際、誤差控制標準不統一等，都會對計量檢測設備校準結果判別與確認產生負面影響。在計量檢測設備校準過程中，存在著校準周期較長、校準周期不符合計量檢測設備實際使用情況等問題，從而導致計量檢測設備存在的問題沒有被及時發現，嚴重影響計量檢測設備校準結果準確性。

2.2 計量檢測設備校準方法不當

計量檢測設備具有高精準度的特點，如果操作人員的操作行為不當，會導致計量檢測設備出現不同程度的損壞以及偏差，從而導致計量檢測設備在校準過程中出現錯誤問題。我國當前所使用的計量檢測設備精密程度不斷提高，對于校準人員的操作規范性有了更為嚴格的要求，校準人員在使用過程中，錯誤操作、失誤操作以及校準環境等因素，都會對計量檢測設備的精密性造成一定的損傷，例如計量檢測設備碰撞強度過大、環境溫度過高、環境壓力過高等，會使計量檢測設備內部結構出現一定的變化，進而引起校準結果失準問題。

2.3 判別與確認方法不夠科學

計量檢測設備校準結果的確認與判別，需要嚴格依據國家相關標準規定，才能夠保證校準結果準確性，為后續的測量檢驗工作提供支持。但是在部分計量檢測設備校驗結果的確認過程中，相關工作人員所采用的判別與確認方法不夠科學，沒有依據相關要求進行判別，而是為了節省工作時間采用錯誤的判別與確認方法，從而導致計量檢測設備校準結果準確性無法得到有效保障，主要是因為相關工作人員管控意識不足而導致，是當前計量檢測設備校準結果確認工作中最為常見的問題，需要采用科學的判別與確認方法，才能夠保證計量檢測設備校準結果準確性。

3 計量檢測設備校準方法分析

根據國家出臺的《檢測和校準實驗室能力的通用要求》，實驗室需要采用能夠滿足用戶需求，并適用于本次工作的校準方法。但是在當前具體工作開展過程中，部分用戶在尋求校準服務時，存在著沒有采用指定校準方法的問題，校準方法作為進行校準而規定的技術規范，在不采用適合的校準方法情況下，則會對校準結果產生影響。現階段，國家出臺的國家計量技術規范大部分為計量檢定規程，但是不是國家計量校準規范，校準方法當前可以分為國際標準、區域標準、國家標準以及行業標準。針對非常規的計量檢測設備，計量管理人員必須明確非常規計量檢測設備的基本使用要求，尤其是量值精準性的使用需求，比如國際、國家或行業發布的標準校準方法等，這些方法中如果有能過滿足實際校準需求的，則需要采用該校準方法，同時需要保證所采用的方法為最新標準版本規定。在國際標準、區域標準、行業標準以及國家標準中，可能會規定多種不同的校準方法，計量校準人員需要依據實際工作需求，采用適合的計量方法；如果標準規定中沒有相應的校準方法，相關單位可以從大型技術組織或相關書籍、期刊中所公布的校準方法中進行選擇，或采用計量檢測設備制造商制定的計量方法，從而能夠有效保障計量檢測設備校準結果的準確性。

4 計量檢測設備校準結果的正確判別與確認分析

4.1 按照校準的技術依據判別與確認

校準單位一般在校準證書中會明確標準校準的技術數據，如果所采用的為國際標準、國家標準、區域標準或行業標準，在判別與確認時按照該標準要求即可，判別與確認校準結果是否符合這些標準規定要求以及是否滿足使用要求。技術要求主要包括計量檢測設備的示值誤差、準確定等級、計量重復性、響應特性、鑒別力、分辨力、穩定性以及響應時間等計量需求。若按照技術組織或學術期刊發布的方法，或者采用計量檢測設備制造商提供的校準方法，這些校準方法中可能不包括全部的計量檢測特征，所以需要按照校準結果分析是否能夠滿足使用需求，依據使用要求對結果進行判別與確認。校準工作的主要目的是確定計量檢測設備示值與對應標準所復現的量值之間關系，所以校準通常采用被校準計量檢測設備更高一級的計量檢測設備，通過等級更高計量檢測設備的約定真值和被校準計量檢測設備示值進行比較，從而明確被校準計量檢測設備示值存在的誤差。計量檢測設備示值誤差主要包括3種：（1）絕對誤差。△=x-x0（2）相對誤差。Δ=（△/x0）×100%（3）引用誤差。Δ=（△/xN）×100%

在上述公式中，x為被檢測計量檢測設備的示值；x0表示計量標準復現的量值，也就是約定真值；xN表示引用值，通常為被檢測計量檢測設備標稱范圍內的量程或上限。在對校準結果進行判別和確認時，通過查看校準證書出具的實質誤差校準結果，判斷其是否符合校準依據中規定的最大允許誤差要求，也就是上述示值誤差的絕對值小于或等于最大允許誤差，則判斷為符合使用要求。

4.2 按照校準采用的計量標準判別和確認

校準證書都會說明校準時采用的計量標準準確度等級，或最大允許誤差、測量范圍等多項技術參數數據。判別和確認計量檢測設備校準結果時，需要檢查校準證書中呈現的上述信息，明確校準證書出具的計量標準準確度等級，或最大允許誤差，是否高于或優于被檢測計量檢測設備的準確度等級或最大允許誤差要求，較差所采用的計量標準測量范圍需要覆蓋被檢測計量檢測設備的測量范圍。

4.3 按照校準結果測量不確定度判別和確認

在校準證書中會呈現出校準結果的不確定度，對于判別與確定具有重要作用。計量檢測設備示值誤差測量的擴展不確定度（k=2）與被檢測計量檢測設備的最大允許誤差絕對值之比，需要小于或等于1:3，也就是U≤1/3丨MPE丨。在該過程中需要注意，需要計算的為校準結果測量的不確定度和被檢測計量檢測設備最大允許誤差之比，而不是與校準結果的比，主要是校準結果測量不確定度大于校準結果為正常現象。

4.4 按照計量儀器的不同特點進行判別與確定

計量檢測設備的不同計量特點，包括測量重復性、靈敏度、分辨力以及漂移特性等，斗魚計量檢測設備的示值誤差具有直接關系，各特點之間相互關聯、相互影響，比如重復性誤差若高于示值誤差，則說明計量檢測設備不夠穩定，則不能正常使用。通常情況下，計量檢測設備重復性誤差不能大于示值最大允許誤差的1/5。在委托方不具有特殊要求的情況下，一般校準單位在校準證書中不會出現計量檢測設備測量重復性誤差等特點。因此，相關人員可以對計量檢測設備進行重復試驗檢測，在重復試驗檢測中，采用該計量檢測設備對相對穩定的北側對象進行多次獨立的重復測量，如果得到的多次測量結果為yi（i=1,2，……n），則重復性s（yi）可以使用貝塞爾達公式進行計算，重復測量次數要求不低于10次。貝塞爾達公式如圖1所示。

圖1 貝塞爾達公式

4.5 校準結果測量不確定度的應用

在對計量檢測設備校準結果進行確認后，需要對所提供的測量不確定度進行合理應用，但是部分檢驗結構對于不確定度的合理應用方法不夠明確。校準證書所呈現的測量不確定度為校準結果測量值的不確定度，應用的關鍵為該計量檢測設備在使用過程中，是否采用校準數值并對其進行修正。比如，標準砝碼證書中所呈現的不同質量砝碼實際值和測量不確定度，在采用標準砝碼檢定或校準等級更低的砝碼時，需要采用的為標準砝碼的實際數值，而不是標準稱值，所以在對測量結果不確定度進行分析時，需要直接應用標準砝碼的測量不確定度；若測量結果不能進行修正，那么測量結果的不確定度則不具有使用意義，比如游標卡尺校準證書所給出的校準結果測量不確定度，但是因為在使用游標卡尺過程中不確定度不能進行修正，所以在分析使用游標卡尺測量工作時引入不確定度，不能采用游標卡尺校準證書給出的測量結果不確定度，而是需要使用游標卡尺的最大允許誤差。

4.6 判別與確定的優化措施分析

校準人員的操作不當是導致計量檢測設備出現判別與失誤問題的最主要因素，且容易對計量檢測設備造成較大損壞。為此，需要規范相關人員的操作行為，制定科學完善的計量檢測設備判別和確定規章制度，可以從以下幾個方面開展：（1）制定完善的計量檢測設備確定和判別標準，確保工作人員都能夠明確計量檢測設備的正確校準方法，以規章制度約束工作人員的操作行為。（2）加強計量檢測設備校準工作培訓，為工作人員講解計量檢測設備具正確的校準流程、校準方法以及校準注意事項，提高使用人員操作計量器具的能力和水平，使其能夠具有熟練的計量器具操作能力，在操作過程中注意關鍵因素，從而能夠防止出現計量檢測設備確定與判別內因人為因素出現錯誤的問題。

5 結語

綜上所述，本文全面闡述了計量檢測設備校準結果正確判別與確定的流程，并對該項工作存在的問題進行分析，最后提出多項有效的正確方法和優化措施，希望能夠對計量檢測設備檢測相關工作起到一定的借鑒和幫助作用。