淺談測量設(shè)備期間核查

鄭建忠

（廣東韶鋼松山股份有限公司，廣東 韶關(guān) 512123）

在測量過程管理中，如何保證測量的準(zhǔn)確性，證明測量設(shè)備處于正常狀態(tài)，20世紀(jì)60年代起美國標(biāo)準(zhǔn)局倡導(dǎo)實(shí)施MAP計(jì)量保證方案，標(biāo)準(zhǔn)局提供偏差已知的標(biāo)準(zhǔn)，以確定保證方案參與用戶的計(jì)量系統(tǒng)在統(tǒng)計(jì)管理狀態(tài)[1]。該計(jì)量保證方案隨著參與者數(shù)量的增加，運(yùn)作難度增加。中國20世紀(jì)80年代學(xué)習(xí)引進(jìn)該管理思路，在一些部門試點(diǎn)MAP項(xiàng)目[2]，未能形成大范圍的推廣應(yīng)用，但實(shí)驗(yàn)室間比對及測量過程統(tǒng)計(jì)控制方法等這些MAP項(xiàng)目研究中使用的方法一直保留下來。

1 測量設(shè)備期間核查要求

檢測校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可要求實(shí)驗(yàn)室制訂監(jiān)控結(jié)果有效性的程序，對監(jiān)控進(jìn)行策劃和審查，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)技術(shù)監(jiān)控結(jié)果數(shù)據(jù)的有效性，必要時(shí)按程序?qū)y量設(shè)備進(jìn)行期間核查。監(jiān)控方式包括：使用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或者控制物質(zhì)、測量設(shè)備期間核查等11種以上的方式[3]。“期間核查”標(biāo)準(zhǔn)釋義為：“根據(jù)規(guī)定程序，為了確定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或其他測量儀器是否保持其原有狀態(tài)而進(jìn)行的操作[4]”。這里可以看出，期間核查主要對象計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，其它測量設(shè)備次之，對于其它測量設(shè)備是如何核查，在GB/T 19022-2003/ISO10012-2003《測量管理體系測量過程和測量設(shè)備的要求》中要求對關(guān)鍵測量過程控制的測量設(shè)備進(jìn)行期間核查，對測量過程的計(jì)量確認(rèn)應(yīng)按要求的時(shí)間周期進(jìn)行監(jiān)視[5]。可以看出測量設(shè)備期間核查重點(diǎn)在檢測校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的標(biāo)準(zhǔn)器具，因此CNAS對實(shí)驗(yàn)室測量設(shè)備的期間核查要求、方法等給出了詳細(xì)的指導(dǎo)CNAS-CL042《測量設(shè)備期間核查的方法指南》[6]。

2 測量設(shè)備期間核查的方法

2.1 期間核查的分類

核查的作用是驗(yàn)證設(shè)備在使用過程中或者相鄰的兩次校準(zhǔn)、檢定之間，計(jì)量特性或者測量功能保持穩(wěn)定，能夠滿足規(guī)定要求，以保持對設(shè)備性能的信心。核查可分為測量功能和計(jì)量特性兩個(gè)類別的期間核查，其中計(jì)量特性核查可劃分為準(zhǔn)確性（或示值誤差）和其它計(jì)量特性的期間核查兩種情況。

2.2 設(shè)備的分類

指南根據(jù)設(shè)備在檢測校準(zhǔn)過程中的計(jì)量性能重要程度，以及功能的不同將測量設(shè)備分為3類：

A類測量設(shè)備：測量方法對其量值有明確的要求，是必須校準(zhǔn)的測量設(shè)備。此類設(shè)備以校準(zhǔn)的方式確認(rèn)其計(jì)量特性能否滿足要求，也可以采用期間核查的方法進(jìn)行確認(rèn)。

B類測量設(shè)備：測量方法對其量值有明確的要求，是不用校準(zhǔn)的測量設(shè)備。此類設(shè)備是采用期間核查的方式，再確認(rèn)其計(jì)量特性能否滿足要求。

C類測量設(shè)備：測量方法對其量值無明確要求（包括無法校準(zhǔn)），只要功能正常則測量結(jié)果正常。此類設(shè)備是采用期間核查的方法，再確認(rèn)其功能是否符合要求。

2.3 期間核查的要求

2.3.1 核查范圍

核查范圍的確定應(yīng)根據(jù)核查標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施條件，在做好實(shí)施成本和風(fēng)險(xiǎn)控制平衡的基礎(chǔ)上來確定期間核查的范圍，一些沒有量值或者功能要求的設(shè)備（如采樣、制樣、抽樣設(shè)備）、長期驗(yàn)證性能穩(wěn)定的設(shè)備不納入核查范圍[7]。

2.3.2 計(jì)量特性核查

A、B類測量設(shè)備可進(jìn)行計(jì)量特性的核查：A類測量設(shè)備可根據(jù)實(shí)驗(yàn)室的資源情況、風(fēng)險(xiǎn)控制要求和必要性決定是否進(jìn)行計(jì)量特性核查，B類測量設(shè)備屬于在檢測校準(zhǔn)過程中無溯源性要求，但對其有計(jì)量特性要求的設(shè)備。

下面3種情況可不進(jìn)行期間核查：①歷次校準(zhǔn)結(jié)果穩(wěn)定性好，校準(zhǔn)示值誤差位于“中心線”附近，核查難度大的設(shè)備；②難以得到有效的核查標(biāo)準(zhǔn)或核查標(biāo)準(zhǔn)的配置成本很高的情況；③沒有信息表明遭受污染或者存儲(chǔ)條件變更等，在有效期內(nèi)的正常標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。

對校準(zhǔn)周期長，使用頻率較高，準(zhǔn)確度要求高，使用環(huán)境差，穩(wěn)定性差，接近壽命周期的測量設(shè)備需要進(jìn)行定期重點(diǎn)核查。對計(jì)量性能穩(wěn)定性好設(shè)備維護(hù)保養(yǎng)好，對檢測校準(zhǔn)結(jié)果的不確定影響小的設(shè)備，可降低核查頻率，反之加大核查頻率，應(yīng)根據(jù)具體情況靈活開展不定期的核查。

2.3.3 核查標(biāo)準(zhǔn)要求

核查標(biāo)準(zhǔn)要求穩(wěn)定性和重復(fù)性良好，只起傳遞穩(wěn)定量值作用的參考標(biāo)準(zhǔn)無須經(jīng)校準(zhǔn)知道其參考值。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)可作為核查標(biāo)準(zhǔn)，穩(wěn)定性良好的被測樣品、實(shí)物量具或者穩(wěn)定性、重復(fù)性和分辨力良好的測量設(shè)備也可作為核查標(biāo)準(zhǔn)，有證書的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)也可作為核查標(biāo)準(zhǔn)。

2.4 設(shè)備準(zhǔn)確性的期間核查方法

設(shè)備準(zhǔn)確性方法包括核查標(biāo)準(zhǔn)法、設(shè)備比對法、臨界值評(píng)定法等3種，下面簡單介紹核查標(biāo)準(zhǔn)法。

核查標(biāo)準(zhǔn)參考值xs已知情況下，被核查對象經(jīng)校準(zhǔn)或者定值后采用核查標(biāo)準(zhǔn)對其進(jìn)行核查測量，重復(fù)測量n次，得到算術(shù)平均值，核查點(diǎn)的（示值）誤差為δ，則δ=-xs。

核查標(biāo)準(zhǔn)的參考值未知的情況下，被核查對象經(jīng)校準(zhǔn)或者定值后使用被核查對象對核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行重復(fù)測量n次，得到，則xs=-e或者xs=+c。

其中，e：溯源證書中被核查對象核查點(diǎn)的誤差值；c：溯源證書中被核查對象核查點(diǎn)的修正值。

按計(jì)劃定期對被核查對象進(jìn)行核查，在同樣的條件下進(jìn)行n次重復(fù)測量，其中第j次核查結(jié)果的算術(shù)平均值為，則核查點(diǎn)的(示值)誤差或者

若核查點(diǎn)是溯源校準(zhǔn)證書中誤差最大的測量點(diǎn)，被核查對象在核查點(diǎn)的核查結(jié)果（示值）誤差未超過檢測/校準(zhǔn)方法規(guī)定最大允許誤差MPE，則核查通過。

2.5 設(shè)備其它期間核查

設(shè)備其它計(jì)量特性的期間核查還包括穩(wěn)定性核查，重復(fù)性核查，靈敏度核查，漂移核查，檢出限核查及設(shè)備功能的期間核查等。

3 公司測量設(shè)備期間核查情況

目前公司在計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備、高度控制測量過程設(shè)備、質(zhì)量檢測設(shè)備等重點(diǎn)設(shè)備均按照測量設(shè)備期間核查方法實(shí)施核查。核查主要在準(zhǔn)確性[或（示值）誤差]、重復(fù)性、穩(wěn)定性及設(shè)備功能核查等幾個(gè)方面。

3.1 計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的期間核查

公司現(xiàn)有36項(xiàng)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)都安排一次以上計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具穩(wěn)定性考核和重復(fù)性試驗(yàn)，滿足計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核要求[8]，按照J(rèn)JF-1033附錄C規(guī)定的穩(wěn)定性和重復(fù)性考核方法滿足CNAS-CL042測量設(shè)備期間核查要求。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具通過進(jìn)行期間核查可保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確可靠[9]。

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的重復(fù)性通常用單次測量結(jié)果yi的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差s（yi）來表示，重復(fù)性考核方法與CNAS-CL042指南關(guān)于重復(fù)性期間核查方法一致。

計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核除了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的穩(wěn)定性，還包括對配套設(shè)備的穩(wěn)定性考核。附錄C.2給出計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核的方式有如下5種類型：

① 使用核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行期間核查方式進(jìn)行驗(yàn)證考核。

② 使用高一個(gè)級(jí)別以上計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，每隔一段時(shí)間進(jìn)行測量，考核其穩(wěn)定性。

③ 使用控制圖法判斷測量狀態(tài)，判斷計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的量值是否處于統(tǒng)計(jì)控制限的方法。該方法與MAP計(jì)量保證方案采用的測量過程統(tǒng)計(jì)控制方法基本一致。

④ 計(jì)量規(guī)程或者規(guī)范有穩(wěn)定性考核方法時(shí)，可以按其要求進(jìn)行。

⑤ 對計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器溯源穩(wěn)定情況的考核。

以上5種核查考核方法優(yōu)先使用核查標(biāo)準(zhǔn)方法考核，只有當(dāng)①～④幾個(gè)方法都不適用時(shí)，才采用⑤穩(wěn)定性考核結(jié)果進(jìn)行考核。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)穩(wěn)定性考核方法細(xì)化CNASCL042關(guān)于穩(wěn)定性核查方法，更加能夠反映計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的長期穩(wěn)定性。

3.2 高度控制測量過程設(shè)備的期間核查

GB/T 19022-2003標(biāo)準(zhǔn)中7.2.3要求測量過程應(yīng)受控，以滿足計(jì)量要求。關(guān)鍵測量過程受控包括識(shí)別產(chǎn)品關(guān)鍵技術(shù)參數(shù)、質(zhì)量控制要求，并對測量過程實(shí)施監(jiān)視[10]。過程監(jiān)視應(yīng)按管理文件要求的時(shí)間間隔進(jìn)行，測量設(shè)備期間核查是對測量過程監(jiān)視的有效方法，要求在關(guān)鍵測量過程控制中使用。

公司測量管理文件規(guī)定高度控制測量過程包括：工藝過程的關(guān)鍵測量系統(tǒng)；產(chǎn)品控制的復(fù)雜測量系統(tǒng)；保證生產(chǎn)過程安全的測量系統(tǒng)等。測量結(jié)果不準(zhǔn)確會(huì)導(dǎo)致付出昂貴代價(jià)，高度控制測量過程確認(rèn)滿足計(jì)量要求的方法有以下4個(gè)步驟：

一是計(jì)量要求的導(dǎo)出。

二是根據(jù)計(jì)量要求，確定測量過程要素（設(shè)備、環(huán)境、方法、人員等）的控制要求。

三是確定對測量設(shè)備的計(jì)量特性的要求。

四是確定測量過程采用的監(jiān)視方法和監(jiān)視間隔，策劃測量設(shè)備的期間核查方法和周期，核查通過即證明計(jì)量特性滿足計(jì)量要求，同時(shí)驗(yàn)證其它要素及測量系統(tǒng)的不確定度滿足計(jì)量要求。

上述高度控制測量過程監(jiān)視，確認(rèn)了滿足計(jì)量要求方法已涵蓋CNAS-CL042關(guān)于測量期間核查的方法。公司高度控制測量過程有上述完整4個(gè)步驟計(jì)量確認(rèn)過程，如公司高速線材產(chǎn)品重量計(jì)量過程中，采用穩(wěn)定重量的鋼材盤卷實(shí)物量具作為核查標(biāo)準(zhǔn)，核查標(biāo)準(zhǔn)在PF線上循環(huán)稱量，實(shí)現(xiàn)對產(chǎn)品秤的期間核查，保持對每個(gè)循環(huán)稱量準(zhǔn)確度的信心。

3.3 檢測實(shí)驗(yàn)室測量設(shè)備的期間核查

公司質(zhì)量檢測中心是通過CNAS實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可的檢測實(shí)驗(yàn)室，制定有《廣東省冶金粵北質(zhì)量檢測中心期間核查程序》，其測量設(shè)備的期間核查方法按照《測量設(shè)備期間核查的方法指南》《檢測和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)/標(biāo)準(zhǔn)樣品驗(yàn)收和期間核查指南》要求，按設(shè)備期間核查計(jì)劃表進(jìn)行核查，通常采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)對設(shè)備準(zhǔn)確性的核查。對列入高度控制測量過程，按照高度控制測量過程的監(jiān)視及計(jì)量確認(rèn)要求進(jìn)行。

4 測量設(shè)備期間核查的改進(jìn)

公司測量設(shè)備期間核查能夠及時(shí)確認(rèn)測量設(shè)備或者測量過程的計(jì)量特性是否保持在許可的范圍內(nèi)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)其是否偏離規(guī)定要求，降低風(fēng)險(xiǎn)和成本，確保測量結(jié)果的持續(xù)準(zhǔn)確和有效。根據(jù)公司期間核查的現(xiàn)狀，對照實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核、測量管理體系認(rèn)證等對期間核查的要求，提出如下的改進(jìn)建議：

1）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備期間核查要求制度化、文件化。36項(xiàng)最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)雖然經(jīng)過多次標(biāo)準(zhǔn)考核及復(fù)查考核，但缺乏依據(jù)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核規(guī)范和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室期間核查要求，將計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備重復(fù)性、穩(wěn)定性核查要求細(xì)化，讓每個(gè)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)項(xiàng)目定期進(jìn)行期間核查落地。對于自己編寫校準(zhǔn)規(guī)范內(nèi)部校準(zhǔn)的測量設(shè)備，可根據(jù)被校對象類別在校準(zhǔn)規(guī)范文件中將核查要求明確。

2）對每個(gè)測量過程控制設(shè)備的期間核查方法編制獨(dú)立作業(yè)指導(dǎo)書。高度控制測量過程計(jì)量確認(rèn)方法沒有文件化，難免出現(xiàn)理解上的偏差，導(dǎo)致操作上的偏差。對高度控制測量過程的計(jì)量確認(rèn)、計(jì)量特性核查、測量設(shè)備的功能核查等，建議編寫成可具體操作的作業(yè)文件，做到作業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化，統(tǒng)一核查方法不走樣。高度控制測量過程期間核查作業(yè)指導(dǎo)書要在高度控制測量總臺(tái)賬中體現(xiàn)，做到一個(gè)測量過程一個(gè)作業(yè)指導(dǎo)書。

3）做好期間核查記錄表格的完善。根據(jù)不同的期間核查作業(yè)指導(dǎo)書的要求，完善核查記錄表格，作為作業(yè)指導(dǎo)書的附錄，實(shí)現(xiàn)核查記錄的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。