计量标准期间核查的有关问题

/呼和浩特铁路局计量所

0 引言

期间核查是指为减少检定或校准周期带来的风险，而对测量仪器示值（或其修正值或修正因子）在规定的时间间隔内是否保持其在检定或校准状态的置信度的一种核查。其实质就是核查在两次检定或校准之间的时间间隔期内系统效应对测量仪器示值的影响是否有大的变化，以保持测量仪器检定或校准状态的可信度。

1 实施期间核查的意义

期间核查对于计量机构保证其检定质量具有重要意义

（1）检定或校准的间隔是按照经验而定的，在两次检定或校准的间隔期内可能会由于设备故障或其他因素使测量设备失准，有时这种变化是缓慢的或者是不很直观的，如果不对这样的设备进行期间核查，反而继续使用其进行测量，测量结果的质量就会难以保证。如果等到下次检定或校准才发现设备失准，在此期间出具的数据是有风险的。

（2）实施检定或校准，通常需要向上一级计量检定机构送检标准器，经上级检定合格的标准器在取回的过程中有可能因为运输原因导致其计量性能变化，此时如果不进行期间核查，此标准器给出的数据有可能是错误的。

（3）通过经常性地期间核查，可以及时发现计量标准和测量设备的变化，及时把这种变化控制在允许范围之内，从而能够实时连续地控制测量设备的质量。

（4）通过对计量标准的期间核查，可以对使用计量标准进行的检定或校准过程进行控制，以保证检定结果准确可靠。

2 核查对象和核查标准的选择

2.1 核查对象

并不是所有的测量设备都需要进行期间核查，在检测中使用的采样、制样、抽样的设备，没有量值要求的设备，计算机及其外设等设备，以及无法找到稳定的核查标准的测量设备或是其本身就十分稳定的实物量具都无需单独进行期间核查。根据实际工作经验，对以下设备要考虑进行期间核查：

（1）对测量结果的质量有重要影响的关键测量设备的关键量值；

（2）不够稳定、易漂移、易老化且使用频繁的测量设备；

（3）经常需要携带到现场检测的工作标准或测量仪器；

（4）使用频次较高的和使用环境恶劣的检测设备；

（5）曾经过载或被怀疑出现问题的测量设备；（6）有特殊规定的或仪器使用中有要求的；（7）计量标准稳定性考核结果已表明其检定或校准的数据超出其稳定性允许误差范围的测量设备。

2.2 核查标准

核查标准就是与通过受控测量过程进行测量的被测物相似的某种装置。核查标准选择有以下几个原则：

（1）核查标准应具有核查对象所需的参数，能由被核查仪器或计量标准对其进行测量；

（2）核查标准应具有良好的稳定性，某些仪器的核查还要求核查标准具有足够的分辨力和良好的重复性，以便进行期间核查时能观察到被核查仪器及计量标准的变化。

（3）核查标准应可以提供指示，以便再次使用时可以重复前次核查实验时的条件，如环规使用刻线标示测量直径的方向。

（4）核查标准主要是用来观察测量结果的变化，因此不一定要求其提供的量值准确。

（5）一些仅用于量传的最高标准，其准确度等级很高，平时很少使用，一旦损坏损失很大，这样的仪器就不适于作为核查标准使用。比如用作最高标准的量块，一般仅用作量值传递，而不用于期间核查。这是因为频繁的核查磨损了量块，重新配置费用较高，而且标准器的稳定性数据将全部失效，这样会带来很大损失。

3 选择期间核查的方法

3.1 常用的方法

选取稳定性好的被测对象作为核查标准，在测量设备经高一等级检定或校准后，立即对核查标准进行一组n次重复测量，测量所得到的算术平均值为，由仪器的检定或校准证书上查的相应点的示值误差为δ，将初值ys=-δ（减去示值误差等于加修正值）赋予核查标准。按照预定的核查间隔（一般大于一个月）对核查标准进行m次核查，记录每次核查的ki次（ki可以各不相同）测量的算术平均值。若被核查测量设备在使用中采用标称值或示值（不加修正值使用），则以被核查的测量设备的最大允许误差Δ作为核查控制的上、下限；若被核查测量设备在使用中采用实际值（加修正值使用），则以该点修正值的扩展不确定度U作为核查控制的上、下限。核查曲线的参考图如图1所示。

该图以核查标准初值ys为坐标原点，以[ys-Δ,ys+Δ ]或者[ys-U，ys+U]为下、上控制限，只要测量数据折线不超过上、下控制限，就认为该测量设备的状态是正常的。当然，也可以用MPE或来判断。这种方法适用于对测量仪器正常状态要求不高，是一种要求比较宽松的判定方法。如果被核查测量设备在使用中采用实际值（加修正值使用）而又未给出扩展不确定度U时，控制限为±2sp,其中sp为赋初值时测出的和第m次核查值的合并样本标准差。

3.2 比对法

比对法就是利用不同检定周期的同一类测量设备进行比对测量。利用n(n≥3)台具有相同准确度等级的测量设备（其中之一就是核查对象），对同一稳定的被测对象进行测量，各个测量设备的测量结果的平均值作为被测对象的参考值，核查对象的测量结果为yc，其测量扩展不确定度为U，则判定原则为。这种方法适用于各测量设备的测量结果的方差的平均值与核查对象的测量结果的方差相差不大而且各测量设备的不确定度包含因子均相同的情况。这种方法不具有溯源性，n应尽量大。

3.3 传递比较法

用核查对象测量一稳定的被测对象，然后将该被测对象用准确度等级更高的测量设备进行测量，核查对象测得值的平均值为，其测量扩展不确定度为U；高等级的测量设备测得值的平均值为，该设备的扩展不确定度为U0，如果U与U0的包含因子相近（如果不相近，要换算成相近包含因子时的扩展不确定度），则判定原则为。这种方法适用于存在高一等级的测量设备的情况，比如次级计量标准项目中计量标准器和测量设备的期间核查就可以采用这种方法。

图1 核查曲线控制图

核查对象进行检定后，选择合适的核查标准，进行一组n次测量，测得参考值的最佳估计值，在一定的核查间隔后，再用核查对象测量核查标准，得测得值的平均值。因为测量结果与参考值都是采用同一核查对象测得的，所以在扩展不确定度中应扣除由系统效应引起的测量不确定度分量，设扩展不确定度为U，则扣除由系统效应引入的不确定度分量后的扩展不确定度为U′,则判定原则为：′。扣除系统效应引入的不确定度分量，取测量过程的合并样本标准差sp来代替，则有

4 结语

期间核查的方法不仅仅就上文提到的几种，各实验室可以根据对于测量结果的质量要求、对测量结果扩展不确定度要求以及客户的要求，从质量活动的成本和风险、设备或标准的重要程度以及实验室资源和能力等因素综合考虑，确定合适的期间核查的方法。