校準
該定義的含義是:
⒈在規定的條件下,用一個可參考的标準,對包括參考物質在内的測量器具的特性賦值,并确定其 示值誤差。
⒉将測量器具所指示或代表的量值,按照校準鍊,将其溯源到标準所複現的量值。
校準的目的是:
⒈确定示值誤差,并可确定是否在預期的允差範圍之内。
⒉得出标稱值偏差的報告值,可調整測量器具或對示值加以修正。
⒊給任何标尺标記賦值或确定其他特性值,給參考物質特性賦值。
⒋确保測量器給出的量值準确,實現溯源性。
校準的依據是校準規範或校準方法,可作統一規定也可自行制定。校準的結果記錄在校準證書或校準報告中,也可用校準因數或校準曲線等形式表示校準結果。
⒌校準是在規定條件下進行的一個确定的過程,用來确定已知輸入值和輸出值之間的關系的一個預定義過程的執行。
校準calibration
一組操作,其第一步是在規定條件下确定由測量标準提供的量值與相應示值之間的關系,這裡測量标準提供的量值與相應示值都具有測量不确定度,第二步則是用此信息确定從示值與所獲得測量結果的關系。
注:
⒈校準可以用綜述、校準函數、校準圖、校準曲線或校準表格的形式表示。某些情況下,它可以包括對具有測量不确定度的示值的修正,加修正值或乘修正因子。
⒉校準不應與測量系統的調整及常錯誤稱作的“自校準”相混淆,也不要與檢定相混淆。
⒊通常,隻把上述定義中的第一步認為是校準。
校準周期
A定期校驗:依規定日程表實施校正,又分内校、外校、免校。
内校
即利用校正室主規或轉移标準器,校正各單位使用的量規、儀器;利用追溯的标準件,對實驗室内儀器或标準件自行校正。
外校
即主規或精度高的量規、儀器送有校正能力的機關代為校正;将标準件送上一級實驗室校正,即追溯。
免校
無需校驗
B不定期校驗:産品在制程中或成品轉運時發生變異,或對使用的量規發生懷疑,或發生量規進度受損或跌落情形,應即通知量規、儀器管理單位或管理人員校驗。此外新購的量規、儀器在驗收時即校驗。
C強制檢定:對社會公用計量标準,部門和企業、事業單位使用的最高計量标準,以及用于貿易結算、安全防護、醫療衛生、環境監測4個方面的列入強制檢定目錄的工作計量器具。
區别
校準和檢定的主要區别如下:
⒈校準不具法制性,是企業自願溯源的行為。檢定具有法制性,是屬法制計量管理範疇的執法行為。
⒉校準主要用以确定測量器具的示值誤差。檢定是對測量器具的計量特性和技術要求的全面評定。
⒊校準的依據是校準規範、校準方法,可作統一規定也可自行制定。檢定的依據必須是檢定規程。
⒋校準不判斷測量器具合格與否,但需要時,可确定測量器具的某一性能是否符合預期的要求。檢定要對所檢的測量器具作出合格與否的結論。
⒌校準結果通常是出具校準證書或校準報告。檢定結果合格的出具檢定證書,不合格的出具不合格通知書。
從國際上多數國家看,檢定是屬于法制計量範疇,其對象主要是強制檢定的計量器具,而大量的非強制檢定的計量器具,為确保其準确可靠,為使其測量結果具有溯源性,一般通過校準進行管理。因而,校準是實現量值統一和準确可靠的重要途徑。實際上,校準一直起着這個作用,隻是在中國沒有明确地确定它在量值傳遞及量值溯源中的地位,而一直由政府統一管理,實施單一的量值傳遞體系,僅僅采用檢定作為惟一合法的方式,這已不适應目前經濟和技術發展的需要。此外,根據校準的定義,它可以直觀地理解為是确定示值誤差及其他計量特性的一組操作,所以在實施檢定的計量性能檢查中就包含着校準。了解檢定與校準的區别及其相互關系,為實現量傳體制改革及開放校準市場提供基礎知識。
儀表檢定
校準(Calibration)是确定計量器具示值誤差(必要時也包括确定其他計量性能)的全部工作。
異同
校準和檢定是兩個不同的概念,但兩者之間有密切的聯系。校準一般是用比被校計量器具精度高的計量器具(稱為标準器具)與被校計量器具進行比較,以确定被校計量器具的示值誤差,有時也包括部分計量性能,但往往進行校準的計量器具隻需确定示值誤差,如果校準是檢定工作中示值誤差的檢定内容,那樣校準可說是檢定工作中的一部分,但校準不能視為檢定,況且校準對條件的要求亦不如檢定那麼嚴格,校準工作可在生産現場進行,而檢定則須在檢定室内進行。有人把校準理解為将計量器具調整到規定誤差範圍内的過程,這是不夠确切的。雖然校準過程中可以調整,但調整又不等于校準。
基本要求
校準應滿足的基本要求如下:
⑴環境條件校準如在檢定(校準)室進行,則環境條件應滿足實驗室要求的溫度、濕度等規定。校準如在現場進行,則環境條件以能滿足儀表現場使用的條件為準。
⑵儀器作為校準用的标準儀器其誤差限應是被校表誤差限的1/3~1/10。
⑶人員校準雖不同于檢定,但進行校準的人員也應經有效的考核,并取得相應的合格證書,隻有持證人員方可出具校準證書和校準報告,也隻有這種證書和報告才認為是有效的。
區别
中國較多采用檢定方式,西方及ISO9000系列标準普遍使用校準術語,國内外實際上都存在校驗方式。目前這三個術語應用十分混亂,為此談談我的看法。
比較
根據JJG1001-1991,檢定是"為評定計量器具計量特性,确定其是否符合法定要求所進行的全部工作"。校準是"在規定條件下,為确定計量器具示值誤差的一組操作。"這兩個定義與國際上有關定義是一緻或相近的。
序号項目檢定校準
⒈效力具有法制性,政府執法行為不具法制性,企業技術行為。
⒉依據檢定規程,分國家、地區、部門三種校準規範,也可是檢定規程或校驗方法的有關部門,國家,地區,部門,企業均可制定。
⒊内容全面确定計量特征,判别合格性僅确定示值誤差,不判别合格性。
⒋證件合格:檢定證書(合格級别校準證書,給出示值誤差值和校準不确定度或等别不合格:檢定結果通知書)。
⒌背景法制計量要求,計劃經濟體制下較多采用技術計量要求,市場經濟體制下較多采用.
⒍應用按規程規定的允許誤差限考慮不确定按校準不确定度考慮不确定度,一般使用時示值使用方便,但效益低進行修正,使用不便,但效益高六西格。
一般對上表前5項認識較深,而對其應用上的不同認識不足,現舉例說明:
設某單值量具檢定規程規定允許誤差為±10(單位略,下同),檢定/校準不确定度為±3,欲測量一個公差為±20的被測量,要求計量器具引起的不确定度不超過被測量公差的1/4,現有經檢定和校準的A、B兩個量具,對比見下表:
量具示值誤差不确定度MΦ可用性
A校準:+54.4±3(±3±20)<14,可用
Z檢定:合格1.3±10(±10±20)<14,不可用
B校準:+11 4.4±3(±3±20)<14,可用
h5Y,?檢定:不合格不可用
關于校驗
JJG1001和ISO等國際标準中均沒有"校驗"這一術語的定義,但由于檢定和校準均有局限性,在它們之外,國内外實際上都存在"校驗"這種方式?quot;校驗"一詞已被廣泛應用。國内在JJG1021-1990《産品質量檢驗機構計量認證技術考核規範》及其它一些文件資料中規定:在沒有檢定規程時,應由企業編寫校驗方法進行校驗。在iSO9001标準的4?11中,也多處出現"校驗"一詞。如"如果試驗軟件或比較标準用作檢驗手段時,使用前應加以校驗(checked),……并按規定周期加以複驗(rechecked)。"分析國内外對校驗的用法,其含意基本相同,它與檢定和校準均有一定聯系又有明顯區别。它不具有法制性與校準相同,它在技術操作内容上又與檢定有共性,一般可進行校準,也可以對其它有關性能進行規定的檢驗,并最終給出合格性的結論。這一術語有時是很必要的,建議在有關術語定義中應當給校驗一個正式的位置,以統一和規範其使用。
關系
實際中,檢定、校準和校驗三者并不完全獨立,在檢定和校驗中都包含有校準過程,隻是是否給出校準結果的問題。在中國,有的檢定證書附頁中規定給出具體示值誤差值,這種檢定實際上已同時具有校準的性質。國家技術監督局1996年關于"檢定/校準證書"的通知則正式肯定和擴大了這種性質,即依據檢定規程在需要時可以進行校準。校驗與校準也應有類似關系,即在校驗活動中也可進行校準,當然校驗還可确定其它性能。
采用方法
按照有關術語定義和實際内涵,我認為檢定應主要用于有法制要求的場合,對無法制要求的場合可根據條件自由選用;校準主要用于準确度要求較高,或受條件限制,必須使用較低準确度計量器具進行較高測量要求的地方;校驗主要用于無檢定規程場合的新産品、專用計量器具,或準确度相對要求較低的計量檢測儀器及用于檢驗的試驗硬件或軟件。新産品、專用計量器具也可用于雖有檢定規程,但不需或不可能完全滿足規程要求但能滿足使用要求的場合。
在按ISO9000系列标準進行質量認證和計量檢測體系确認及日常計量工作中,目前對這三種方式的理解和要求十分混亂,主要有三種錯誤傾向:一是将新形勢下的要求籠統地套成檢定和依法管理;二是不顧國情,機械地套用ISO有關标準詞句,無法與現實對應;三是無視檢定、校準、校驗的區别,相互代用混用。
我認為,在與國際接軌中,既要積極學習國外先進經驗,又要敢于堅持自己的長處。具體地說,對國家規定強檢的,應依法實施強制檢定,對強檢方法、範圍,國家也應根據發展及時調整;對強檢以外的,應允許企業根據不同需要和條件采取檢定、校準、校驗、測試、比對等形式。在目前一般情況下,應首先選用檢定和校準,以利過渡。當必須采用其它形式時,也應盡量利用已有檢定的成果和經驗,在已有檢定規程時,盡量在原規程基礎上裁剪和/或修改,隻有在無規程時才需單獨制定有關文件。要注意這些形式應按一定規範有步驟地逐步實行。
此外,實際中還應特别注意,在使用有關術語時,應盡量保持與有關定義标準規定的或普遍約定的術語、含義以及客觀實際相一緻,以避免不必要的誤解和混亂。
要做到這些,應首先取得對有關術語理解和應用的一緻性。而要很好地解決上述問題,則不僅需要廣大計量人員的努力,更需要政府計量部門及時研究和調整有關法律、法規、政策,進行宏觀規範和指導。
發展趨勢
第一,校準測試将為中國知識經濟的發展創造條件。經濟學家認為,21世紀的競争主要是智力和腦力的競争,以資源、勞動力等因素的競争将退居第二位。工業發達國家在經曆了工業經濟之後,已率先邁入知識經濟和知識社會的時代。而中國目前正處于經濟轉軌和體制轉軌的關鍵時刻,中國經濟要想騰飛,也必須清楚地看到知識經濟的重要作用。而校準測試對知識經濟會起到什麼作用?科協主席周光召指出:"測試儀器是科技發展的先導"。任何科技的發展都離不開測試。測試是知識經濟和科技創新不可缺少的手段。因此,21世紀的校準測試也必将在推進中國的科技發展、技術創新和知識經濟方面發揮重要的作用。
第二,21世紀的中國校準測試還将在中國可持續發展戰略中得到很大的發展。國務院讨論通過的"中國21世紀議程"中把可持續發展作為21世紀的發展戰略。可持續發展戰略對資源的充分利用和環境保護提出了全面的要求。與此同時,中國也已将環境管理體系認證國際标準ISO14000等同轉化為中國的國家标準。該标準提出了建立環境體系的五大要素,在五大要素當中就有一個相當重要的要素是"測量和評價"。足以看出測量在環境保護中的重要地位。該标準要求對環境狀況、環境利用、能源消耗、廢品處理等方面進行定期的内部測量和監控,要求對測量結果加以分析和利用,并要求以測量數據作為監視和改進環境的依據。
第三,21世紀,校準測試還将在工業測量中發揮重要作用。朱镕基總理曾經說過:"校準測試工作是整個工業企業素質和管理現代化最基本的條件。憑數據指揮生産,監控工藝,檢驗成品,質量才能真正得到保證。這兩年,中國許多企業校準工作的水平有所提高,但同國際先進水平比較仍有很大差距,加強計量工作,發展計量測試技術,乃為當務之急"。朱镕镕基總理的這些指示對指導21世紀中國校準測試技術的發展仍有十分重要的意義。近兩年國際上提出了"測量過程控制"的思想。"測量過程控制"也稱為"測量保證"。"測量過程控制"是将測量看成完整的過程。在一個測量過程中,雖然測量設備在校準周期之内,測量人員也是經過考核培訓的,但是,是否就能保證測量數據一直處于允許的誤差範圍之内?沒有一個監視的方法,誰也不能知道,誰也無法保證每一個測量數據都在允許範圍内。現在,國際上已經承認了美國提出的"測量過程控制"的方法,它可以通過核查标準等方法,對每一個測量結果進行經常性的監視和控制。它特别适用于關鍵的和複雜的測量系統,如為了安全和經濟的目的進行的測量。因此,在21世紀,"測量過程控制"的方法将會在全世界得到廣泛應用。與此同時,"測量不确定度"的估算也将會在中國得到廣泛采用,這些都是測量方法和誤差理論等方面的重大發展。并将在21世紀得到更加廣泛地采用和發展。另外,在工業測試過程中,将測量與控制形成一體化是實現工業自動化的最有效手段。這在方面,計量測試技術将有更大的用武之地,并将在21世紀得到更大的發展。在産品質量檢驗方面,電磁兼容測試系統的廣泛使用對提高産品的安全性、可靠性至關重要。21世紀的電磁兼容性測試将會得到很大地發展;它将覆蓋幾乎所有的産品測試。
第四,在測量設備開發上,計算機的高度發展将給21世紀測量設備的發展帶來重大變化。利用計算機的數據處理能力可以自動将每台測量設備的誤差随時加以修正,以提高測量設備的準确度。另外,各種用途的測量設備都可以采用計算機加數據包的形式組合而成。針對不同的被測對象,通過收集大量數據,建立起數學模型。這種新型的測量設備适用于各種用途的測量,并将大大提高準确度。
第五,由于現在社會對測量設備鑒定的各種需要,政府檢測局如蘇州市計量測試研究所、景德鎮市計量測試研究所、蕪湖市計量測試研究所等各個計量研究所參于其中,讓生産過程各參數的監測随時加以反饋控制,從而大大提高産品質量,減少人為誤差,提高企業效益,它是今後工業測試發展的必由之路。
第六,在量值傳遞和溯源方面,新世紀也将有突破性的發展。目前,世界上還是以測量設備的檢定和校準為主要的量傳和溯源方式。但是它确實有較大的弊病。測量設備準确了,不等于測量數據就準确了。另外,測量設備的送檢影響了設備的使用,并由于運輸等原因,很難證明送檢合格的設備在使用中仍處于合格狀态。因此,世界各國廣泛提倡測試和校準實驗室建立測量數據的比對,提倡不用送檢儀器通過測量數據的量值溯源新方法,即MAP法,雖然這些方法還受到一定條件的限制,但是,我們有理由相信,21世紀在量值傳遞和溯源方式上的改革将會得到更大地發展和突破。



















