量值传递溯源与检定测试PPT学习教案

1、会计学1 量值传递溯源与检定测试量值传递溯源与检定测试 一、量值传递的必要性 任何计量器具，由于种种原因，都具有 不同程度的误差计量器具的误差只有在允 许范围内才能应用，否则将带来错误的计量 结果欲使新制的、使用中的、修理后的、 各种形式的、分布于不同地区、在不同环境 下计量同一种量值的计量器具，都能在允许 的误差范围内工作，如果没有国家计量基准 、计量标准及进行量值传递是不可能的 第1页/共102页 对于新制的或修理后的计量器具，必须用适当等级的计量标准来确定其计量特性是否合格，对于使用中的计量器具，由于磨损、使用不当、维护不良、环境影响或零件、部件内在质量的变化等而引起的计量器具的计量特性

2、的变化，是否仍在允许范围之内，也必须用适当等级的计量标准对其进行周期检定另外有些计量器具必须借助于适当等级的计量标准来确定其示值和其他计量性能，因此量值传递的必要性是显而易见的。对于新制的或修理后的计量器具，必须用适当等级的计量标准来确定其计量特性是否合格，对于使用中的计量器具，由于磨损、使用不当、维护不良、环境影响或零件、部件内在质量的变化等而引起的计量器具的计量特性的变化，是否仍在允许范围之内，也必须用适当等级的计量标准对其进行周期检定另外有些计量器具必须借助于适当等级的计量标准来确定其示值和其他计量性能，因此量值传递的必要性是显而易见的。 第2页/共102页 第3页/共102页 第4页/

3、共102页 二、量值传递体系国家计量检定系统 对于一个国家来说，每一个量值传递体系，只允许有一个国家计量基准在我国，大部分国家计量基准保存在中国计量科学研究院内较高准确度等级的计量标准，大多设置在省级计量技术机构及计量准确度要求很高的少数大企业内较低准确度等级的计量标准，大多设置在地、县级计量技术机构及计量要求较高的大、中型企业中而工作计量器具则广泛应用于工矿、企业、商店、医院、研究所、院校、对于一个国家来说，每一个量值传递体系，只允许有一个国家计量基准在我国，大部分国家计量基准保存在中国计量科学研究院内较高准确度等级的计量标准，大多设置在省级计量技术机构及计量准确度要求很高的少数大企业内较低

4、准确度等级的计量标准，大多设置在地、县级计量技术机构及计量要求较高的大、中型企业中而工作计量器具则广泛应用于工矿、企业、商店、医院、研究所、院校、甚至于家庭之中，由此构成了量值传递体系、甚至于家庭之中，由此构成了量值传递体系 第5页/共102页 国家计量检定系统国家计量检定系统 第6页/共102页 第7页/共102页 国家计量检定系统是按国家计量检定系统是按“量量”制定的。随着科技的发展和计量水平的提高，计量检定系统亦应不断地修订和完善。制定的。随着科技的发展和计量水平的提高，计量检定系统亦应不断地修订和完善。 第8页/共102页 图2 国家计量检定系统的框图格 式 第9页/共102页 第10

5、页/共102页 第11页/共102页 第12页/共102页 第13页/共102页 第14页/共102页 四、量值传递的方式 量值传递的方式：有用实物标准实物标准进 行进级传递，有用传递标准全面考核传递标准全面考核 (MAP)，有发放标准物质发放标准物质（CRM），有 发播信号发播信号等 第15页/共102页 1、 用实物标准进行逐级传递 这是传统的量值传递方式，即把计量器具，送到具有高一等级计量标准的计量部门去检定；对于不便于运输的计量器具，则由上一级计量技术机构派员携带计量标准到现场检定这种传递方式比较费时、费钱，有时检定好了的计量器具，经过运输后，受到振动、撞击、潮湿或温度的影响，丧失了原

6、有的准确度尽管有这么多的缺点，但到目前为止，它还是量值传递的主要方式这是传统的量值传递方式，即把计量器具，送到具有高一等级计量标准的计量部门去检定；对于不便于运输的计量器具，则由上一级计量技术机构派员携带计量标准到现场检定这种传递方式比较费时、费钱，有时检定好了的计量器具，经过运输后，受到振动、撞击、潮湿或温度的影响，丧失了原有的准确度尽管有这么多的缺点，但到目前为止，它还是量值传递的主要方式 第16页/共102页 2、 用传递标准全面考核(MAP)进行传递 美国标准局美国标准局(NBS)在七十年代初，在某些计量领域中采用了传递标准全面考核进行传递在七十年代初，在某些计量领域中采用了传递标准全

7、面考核进行传递(英文：英文：Measurement Assurance Program，缩写，缩写MAP)这种传递方式的目的，是使参加这种传递方式的目的，是使参加MAP活动的计量技术机构的量值，能更好地溯源到国家计量基准它用统计的方法对那些机构的校准质量进行控制，定量地确定校准的总不确定度，并对其进行分析，因此能及时地发现问题，使误差尽量减小活动的计量技术机构的量值，能更好地溯源到国家计量基准它用统计的方法对那些机构的校准质量进行控制，定量地确定校准的总不确定度，并对其进行分析，因此能及时地发现问题，使误差尽量减小 第17页/共102页 第18页/共102页 3、 用发放标准物质(CRM)进行

8、传递 用标准物质(CRM)进行传递的特点 标准物质是一种或多种足够好地确立了的特性、用以校准计量器具、评价计量方法或给材料赋值的物质或材料标准物质是一种或多种足够好地确立了的特性、用以校准计量器具、评价计量方法或给材料赋值的物质或材料 标准物质必须由国家计量部门或由它授权的单位进行制造，并附有合格证书的才有效这种有效的标准物质称为标准物质必须由国家计量部门或由它授权的单位进行制造，并附有合格证书的才有效这种有效的标准物质称为“有证标准物质有证标准物质” (英文缩写为英文缩写为CRM) 使用使用CRM进行传递，具有很多优点，例如可免去送检仪器，可以快速评定并可在现场使用等这种方式目前主要用于化学

9、计量的领域进行传递，具有很多优点，例如可免去送检仪器，可以快速评定并可在现场使用等这种方式目前主要用于化学计量的领域 第19页/共102页 4、 用发播标准信号进行传递 通过发播标准信号进行量值传递是最简便、迅速和准确的方式，但目前只限于时间频率计量我国通过无线电台，早就发播了标准时间频率信号以后随着国家通讯广播事业的发展，中国计量科学研究院将小型铯束原子频标放在中央电视台发播中心，由中央电视台利用彩色电视副载波定时发播标准频率信号，并于通过发播标准信号进行量值传递是最简便、迅速和准确的方式，但目前只限于时间频率计量我国通过无线电台，早就发播了标准时间频率信号以后随着国家通讯广播事业的发展，中

10、国计量科学研究院将小型铯束原子频标放在中央电视台发播中心，由中央电视台利用彩色电视副载波定时发播标准频率信号，并于1985年开始试播标准时间信号这样，用户可直接接收并可在现场直接校正时间频率计量器具年开始试播标准时间信号这样，用户可直接接收并可在现场直接校正时间频率计量器具 第20页/共102页 五、量值传递的技术基础： 保证以最高准确度复现计量单位的国家计量基准体系；保证以最高准确度复现计量单位的国家计量基准体系； 将国家计量基准的量值传递到工作计量器具的计量标准体系；将国家计量基准的量值传递到工作计量器具的计量标准体系； 用以保证计量器具准确一致的，或保证材料成分与性能检测时准确一致的标准

11、物质体系；用以保证计量器具准确一致的，或保证材料成分与性能检测时准确一致的标准物质体系； 计量器具的研制、生产及修理的体系；计量器具的研制、生产及修理的体系； 计量器具的新产品定型鉴定体系；计量器具的新产品定型鉴定体系； 计量器具的检定体系等计量器具的检定体系等 第21页/共102页 六、量值传递的法制基础： 计量法及有关法规；计量法及有关法规； 计量检定系统；计量检定系统； 计量检定规程；计量检定规程； 具行法定性质的操作规范具行法定性质的操作规范 第22页/共102页 七、量值传递的组织基础： 国家计量部门； 各级地方计量部门； 各部委系统的计量部门及有关研究机构； 各企业、事业单位的计量

12、机构及有关实验室 ； 培养计量人才的院校 第23页/共102页 第24页/共102页 量值准确一致的前提是，计量结果必须具有量值准确一致的前提是，计量结果必须具有“溯源性溯源性”，即被计量的量值必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性，即被计量的量值必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性 要获得这种特性，就要求用以计量的计量器具必须经过具有适当准确度的计量标准的检定，而该计量标准又受到上一等级计量标准的检定，逐级往上追溯，直至国家计量基准或国际计量基准要获得这种特性，就要求用以计量的计量器具必须经过具有适当准确度的计量标准的检定，而该计量标准又受到上一等级计量标准的检定，

13、逐级往上追溯，直至国家计量基准或国际计量基准 第25页/共102页 第26页/共102页 第27页/共102页 第28页/共102页 第29页/共102页 第30页/共102页 第三节 检定测试 一、检一、检 定定 测测 试试 （一）计量检定（一）计量检定(简称检定简称检定)： 用计量器具进行量值传递或量值溯源评定计量器具的计量特性，确定其是否合格所进行的全部工作经有关计量部门审批用计量器具进行量值传递或量值溯源评定计量器具的计量特性，确定其是否合格所进行的全部工作经有关计量部门审批 第31页/共102页 第32页/共102页 第33页/共102页 第34页/共102页 第35页/共102页

14、“校准校准”和和“检定检定”并无实质性区别并无实质性区别。实际。实际 上，示值误差是计量器具计量特性的主要体上，示值误差是计量器具计量特性的主要体 现。现。所以，校准和检定都是量值传递或溯源所以，校准和检定都是量值传递或溯源 的具体方式的具体方式；对正规校准的要求（包括校准；对正规校准的要求（包括校准 实验室的总体能力以及具体的校准方法、校实验室的总体能力以及具体的校准方法、校 准设备、环境条件和人员的技能等）与对检准设备、环境条件和人员的技能等）与对检 定的要求一样，亦应严格遵照相应的规定。定的要求一样，亦应严格遵照相应的规定。 第36页/共102页 （五）检定在计量工作中的地位（五）检定在

15、计量工作中的地位 检定是进行量值传递或量值溯源以及保检定是进行量值传递或量值溯源以及保 证量值准确一致的重要措施，因此，检定在证量值准确一致的重要措施，因此，检定在 计量工作中具有重要的地位计量工作中具有重要的地位 检定必须执行计量检定规程检定规程检定必须执行计量检定规程检定规程 中对计量器具检定的要求，主要是基本的计中对计量器具检定的要求，主要是基本的计 量持性，如准确度、稳定度、灵敏度等对量持性，如准确度、稳定度、灵敏度等对 有些计量器具还规定了影响准确度的其他计有些计量器具还规定了影响准确度的其他计 量特性如零点漂移、线性度、滞后等对于量特性如零点漂移、线性度、滞后等对于 计量动态量的计

16、量器具，还另外规定了动态计量动态量的计量器具，还另外规定了动态 计量性能，如频率响应、时间常数等计量性能，如频率响应、时间常数等 第37页/共102页 在评定计量特性前，检定人员必须先对在评定计量特性前，检定人员必须先对 被检计量器具的外观、工作正常性等非计量被检计量器具的外观、工作正常性等非计量 特性进行检查特性进行检查 检查合格后进行校准，可以用校准的结检查合格后进行校准，可以用校准的结 果评定计量仪器、计量装置或实物量具的示果评定计量仪器、计量装置或实物量具的示 值误差，或给任意标尺上的标记赋值，校准值误差，或给任意标尺上的标记赋值，校准 也可以确定其他计量特性也可以确定其他计量特性 第

17、38页/共102页 若被检计量器具的示值偏移过大，则需进若被检计量器具的示值偏移过大，则需进 行调整行调整调整调整的定义为：的定义为：“为使计量仪器达到为使计量仪器达到 工作正常和没有偏移而适于使用的状态所进行工作正常和没有偏移而适于使用的状态所进行 的操作的操作” 有的计量器具送检时没有标明量值有的计量器具送检时没有标明量值(例如标例如标 准硬度块准硬度块)，需要，需要用计量标准给它赋值用计量标准给它赋值，这种，这种 操作称为操作称为定度或标定定度或标定对于标准物质而言，称对于标准物质而言，称 为定值为定值 第39页/共102页 1、计量器具的、计量器具的准确度准确度 在检定时用基本误差来表

18、达。基本误差是指计量器具在规定的正常工作条件下所具有的误差，也称固有误差。在检定时用基本误差来表达。基本误差是指计量器具在规定的正常工作条件下所具有的误差，也称固有误差。 2、正常工作条件、正常工作条件 是指检定规程中或计量器具的说明书中所规定的工作条件。是指检定规程中或计量器具的说明书中所规定的工作条件。 由于超出规定的正常工作条件时所增加的误差，称为附加误差。所以在检定时，应由于超出规定的正常工作条件时所增加的误差，称为附加误差。所以在检定时，应创造正常工作条件创造正常工作条件，以免造成受检计量器具是否合格的误判。，以免造成受检计量器具是否合格的误判。 （六）检定中的几个主要参数 第40页

19、/共102页 例如应使受检计量器具的温度与检定室例如应使受检计量器具的温度与检定室 内的温度保持一致，因此在检定前必须先把内的温度保持一致，因此在检定前必须先把 受检计量器具从包装箱中取出，放置在检定受检计量器具从包装箱中取出，放置在检定 室内若干小时以上室内若干小时以上(放置的时间，视受检计量放置的时间，视受检计量 器具的结构、体积以及所要求的准确度而定器具的结构、体积以及所要求的准确度而定 ，一般至少放置，一般至少放置4h以上以上)，然后才进行检定，然后才进行检定 在检定某些对温度敏感的计量器具时，检在检定某些对温度敏感的计量器具时，检 定人员应当戴手套，以避免手的温度传导给定人员应当戴手

20、套，以避免手的温度传导给 受检计量器具而产生附加误差受检计量器具而产生附加误差 第41页/共102页 3、计量器具的、计量器具的稳定度稳定度 是指在规定工作条件内，计量器具保持其是指在规定工作条件内，计量器具保持其 计量特性恒定的能力通常稳定度是对时间而计量特性恒定的能力通常稳定度是对时间而 言的，它可分为短期稳定度和长期稳定度言的，它可分为短期稳定度和长期稳定度 短期稳定度好的计量器具，其计量的重复性必短期稳定度好的计量器具，其计量的重复性必 定很好定很好 4、计量的、计量的重复性重复性定义为定义为 在实际相同的计量条件下在实际相同的计量条件下(如用同一方法如用同一方法 ，同一观察者，用同一

21、计量器具，在同一实验，同一观察者，用同一计量器具，在同一实验 室内，于很短时间间隔内室内，于很短时间间隔内)，对同一被计量的，对同一被计量的 量进行连续多次计量时，其计量结果的一致程量进行连续多次计量时，其计量结果的一致程 度度 第42页/共102页 计量的重复性通常用随机不确定度来估计量的重复性通常用随机不确定度来估 计计长期稳定度一般是指在检定周期内，计长期稳定度一般是指在检定周期内，计 量器具保持其计量特性恒定的能力量器具保持其计量特性恒定的能力因此在因此在 送检计量器具时，必须附上上一次的检定证送检计量器具时，必须附上上一次的检定证 书，以便考察长期稳定度对于新制的或者书，以便考察长期

22、稳定度对于新制的或者 没有附上次检定证书的计量器具，由于不知没有附上次检定证书的计量器具，由于不知 其长期稳定度，有时检定一次后，需要放置其长期稳定度，有时检定一次后，需要放置 几个月，然后进行复检，以考察其长期稳定几个月，然后进行复检，以考察其长期稳定 度度 第43页/共102页 对于某些短期稳定度及长期稳定度均很 优良的使用中的计量器具，当它的固定偏差 略为超出允许误差时，可以给出修正值以便 修正后使用修正值只能消除受检计量器具修正值只能消除受检计量器具 的系统误差，而消除不了随机误差的系统误差，而消除不了随机误差所以对 稳定度差的计量器具，是不允许给出修正值 ，否则会造成可以修正使用的假

23、象 第44页/共102页 受检的计量器具应当由哪一等级的计量标准 对它进行检定，可以从该计量器具的检定系计量器具的检定系 统统中查出如果该计量器具还没有制订出检 定系统，则按微小误差准则，可选用不确定 度为受检计量器具不确定度13到15的计 量标准进行检定 第45页/共102页 第46页/共102页 第47页/共102页 第48页/共102页 第49页/共102页 第50页/共102页 （七）检定的步骤（七）检定的步骤 (1)外观检查外观检查 外观检查的重点是观察有否影响计量器具外观检查的重点是观察有否影响计量器具 的计量特性和寿命的缺陷例如有无锈蚀、的计量特性和寿命的缺陷例如有无锈蚀、 裂缝

24、、变形、划痕、撞伤等等还需要检查裂缝、变形、划痕、撞伤等等还需要检查 是否有油垢，有则必须清洗干净是否有油垢，有则必须清洗干净 在装有水准器的计量器具中，要检查水准在装有水准器的计量器具中，要检查水准 器安装的正确性和牢固性，并检查水准器是器安装的正确性和牢固性，并检查水准器是 否灵敏否灵敏 第51页/共102页 (2)正常性检查正常性检查 对于量具不需要进行这项检查，但对于有对于量具不需要进行这项检查，但对于有 运动部件的计量器具，这项检查是非常必要运动部件的计量器具，这项检查是非常必要 的，目的是检查被检计量器具能否正常动作的，目的是检查被检计量器具能否正常动作 只有在上述两项检查合格盾，

25、才可接着进只有在上述两项检查合格盾，才可接着进 行下面的步骤行下面的步骤 (3)计量特性的检定计量特性的检定 按有关检定规程的检定方法进行。按有关检定规程的检定方法进行。 第52页/共102页 (4)对检定结果的数据进行处理和分析对检定结果的数据进行处理和分析 例如算出平均值，求出不确定度等，必要时可给出修正值例如算出平均值，求出不确定度等，必要时可给出修正值 这时最重要的是对检定结果要仔细分析，看它是否有规律性为此，最好画出误差曲线图，以利于直观分析这时最重要的是对检定结果要仔细分析，看它是否有规律性为此，最好画出误差曲线图，以利于直观分析 检定人员这样做可以避免出现检定责任事故检定人员这样

26、做可以避免出现检定责任事故 (5)检定结果的处理检定结果的处理 检定结果合格的给出检定证书必要时对检定合格的计量器具打上钢印或铅封；检定结果不合格的给出检定结果通知书检定结果合格的给出检定证书必要时对检定合格的计量器具打上钢印或铅封；检定结果不合格的给出检定结果通知书 第53页/共102页 （八）（八） 检定记录检定记录 在检定过程中都应进行记录，内容包括；在检定过程中都应进行记录，内容包括； 受检计量器具的名称、制造厂、型号、受检计量器具的名称、制造厂、型号、 出厂编号以及额定特性和参数，如计量范围出厂编号以及额定特性和参数，如计量范围 或最大计量值或最大计量值 检定条件，包括检定室或介质的

27、温度，检定条件，包括检定室或介质的温度， 必要时记下空气压力、相对湿度以及其他特必要时记下空气压力、相对湿度以及其他特 定的条件定的条件 第54页/共102页 检定时所用的标准计量器具的名称、型检定时所用的标准计量器具的名称、型 号及编号必要时还须记下主要辅助设备的名号及编号必要时还须记下主要辅助设备的名 称称 检定的年、月、日检定的年、月、日 检定过程中所进行的每一次独立计量的检定过程中所进行的每一次独立计量的 结果结果 在检定结束后对记录进行分析，并作出在检定结束后对记录进行分析，并作出 受检计量器具是否合格的结论受检计量器具是否合格的结论 有效期有效期 第55页/共102页 检定量及检验

28、员签字检定量及检验员签字 检定记录是具有法定意义的重要文件，检定记录是具有法定意义的重要文件， 因此应该加以重视并保管好特别要注意不因此应该加以重视并保管好特别要注意不 能在单张的纸片上进行记录，而后重抄因能在单张的纸片上进行记录，而后重抄因 为这样的记录已经失去了原始资料的意义，为这样的记录已经失去了原始资料的意义， 在重抄时可能抄错，或者将一些表面上看起在重抄时可能抄错，或者将一些表面上看起 来似可疑的结果合弃来似可疑的结果合弃 第56页/共102页 第57页/共102页 从实施手段的角度从实施手段的角度不外乎两大类，即不外乎两大类，即 直接测量法与间接测量法。直接测量法与间接测量法。 第

29、58页/共102页 第59页/共102页 第60页/共102页 第61页/共102页 第62页/共102页 第63页/共102页 第64页/共102页 （二）（二） 间接测量法间接测量法 是通过对被测量有已知函数关系的其它量的是通过对被测量有已知函数关系的其它量的 测量，从而导出被测量值的一类方法。测量，从而导出被测量值的一类方法。 间接测量法是不直接测量被测量的。间接测量法是不直接测量被测量的。 例：利用测量热电偶的电动势来测量温度例：利用测量热电偶的电动势来测量温度 、通过测量液柱高度来测量压力等。、通过测量液柱高度来测量压力等。 就测量而论，间接测量的基础仍然是直接就测量而论，间接测量的

30、基础仍然是直接 测量。测量。 第65页/共102页 从计量学的角度：检定方法可分为从计量学的角度：检定方法可分为整体检定和单元检定整体检定和单元检定两种两种 （三）整体检定法（三）整体检定法 整体检定法又称为综合检定法，它是主要的检定方法这种方法是直接用计量基准、计量标准来检定计量器具的计量特性，可分下面几种情况整体检定法又称为综合检定法，它是主要的检定方法这种方法是直接用计量基准、计量标准来检定计量器具的计量特性，可分下面几种情况 第66页/共102页 用标准量具校定计量器具例如用标准量块检定游标卡尺，用标准砝码检定秤；用标准电阻箱检定欧姆表等用标准量具校定计量器具例如用标准量块检定游标卡尺

31、，用标准砝码检定秤；用标准电阻箱检定欧姆表等 用计量基准或标准仪器用计量基准或标准仪器(或装置或装置) 检定检定(或校准或校准)计量器具例如用工作基准测力机检定高精度力传感器；用标准负荷式压力装置检定压力表；用标准硬度计定度标准硬度块等计量器具例如用工作基准测力机检定高精度力传感器；用标准负荷式压力装置检定压力表；用标准硬度计定度标准硬度块等 用标准物质检定用标准物质检定(或校准或校准)计量器具例如用标准粘度油检定粘度计，用标准苯甲酸检定量热计等计量器具例如用标准粘度油检定粘度计，用标准苯甲酸检定量热计等 用标准时间频率信号检定时间频率计量器具用标准时间频率信号检定时间频率计量器具 第67页/

32、共102页 整体检定法的整体检定法的优点是简便、可靠，并能求得优点是简便、可靠，并能求得 修正值修正值如果被检计量器具需要而且可以取如果被检计量器具需要而且可以取 修正值，则应增加计量次数修正值，则应增加计量次数(例如把一般情例如把一般情 况下的三次增加到五至十次况下的三次增加到五至十次)，以降低随机，以降低随机 误差误差 整体检定法的整体检定法的缺点是，当受检计量器具不合缺点是，当受检计量器具不合 格时，难以确定这是由计量器具的哪一部分格时，难以确定这是由计量器具的哪一部分 或哪几部分所引起或哪几部分所引起 第68页/共102页 2 单元检定法单元检定法 单元检定法又称为部件检定法或分项检定

33、法它分别计量影响受检计量器具准确度的各项因素所产生的误差，然后通过计算，求出总误差单元检定法又称为部件检定法或分项检定法它分别计量影响受检计量器具准确度的各项因素所产生的误差，然后通过计算，求出总误差(或总不确定度或总不确定度)，以确定受检计量器具是否合格应用这种方法必须事先知道或者可以准确地求出各单元，以确定受检计量器具是否合格应用这种方法必须事先知道或者可以准确地求出各单元(或各分项或各分项)的误差对总误差影响的规律有时按单元检定法检定后，尚须用其他办法旁证其结果是否正确，以检验是否有遗漏了的系统误差的误差对总误差影响的规律有时按单元检定法检定后，尚须用其他办法旁证其结果是否正确，以检验是

34、否有遗漏了的系统误差 第69页/共102页 单元检定法的步骤如下：单元检定法的步骤如下： 分析影响被检计量器具准确度的各项因素，并列出函数关系式分析影响被检计量器具准确度的各项因素，并列出函数关系式 分别计量各项因素造成的误差，对其中能列出函数式的通过计算求出该分项的最大误差，对其中难以列出函数式的影响因素，可通过分项实验的办法求出它们对受检计量器具准确度实际产生的误差值。分别计量各项因素造成的误差，对其中能列出函数式的通过计算求出该分项的最大误差，对其中难以列出函数式的影响因素，可通过分项实验的办法求出它们对受检计量器具准确度实际产生的误差值。 列出各分项误差对总误差的关系式列出各分项误差对

35、总误差的关系式 综合各项因素造成的总误差，以判断是否合格。也有误差来源比较少的计量器具，只要各单元误差在各自的允许范围内，即可认为合格，而不必求出总误差综合各项因素造成的总误差，以判断是否合格。也有误差来源比较少的计量器具，只要各单元误差在各自的允许范围内，即可认为合格，而不必求出总误差 第70页/共102页 单元检定法适用于下列几种情况：单元检定法适用于下列几种情况： 对于按定义法建立的计量标准，当没有对于按定义法建立的计量标准，当没有 高一等级的计量标准来检定它时，则必须采高一等级的计量标准来检定它时，则必须采 用此法用此法 只用整体检定法还不能完全满足的计量器只用整体检定法还不能完全满足

36、的计量器 具例如负荷式标准活塞压力计。除了与比具例如负荷式标准活塞压力计。除了与比 它高一等级的负荷式标准活塞压力计的示值它高一等级的负荷式标准活塞压力计的示值 相比较外，还需要逐个检定压力计的砝码的相比较外，还需要逐个检定压力计的砝码的 质量质量 对于误差因素比较简单的计量器具，当按对于误差因素比较简单的计量器具，当按 单元检定法比较经济时，也可用此方法单元检定法比较经济时，也可用此方法 第71页/共102页 一般比较仪的检定比较仪是一种确定被计量的量值与标准量具量值之间所存在的比例或差值的计量仪器所以首先应当检定这个比例一般比较仪的检定比较仪是一种确定被计量的量值与标准量具量值之间所存在的

37、比例或差值的计量仪器所以首先应当检定这个比例(有时称为有时称为“臂臂”比比)或差值的准确性或差值的准确性“臂臂”比的准确性，可以通过实验比较两个量值为已知的量具的办法来确定或者可以通过分别计量构成比较仪比的准确性，可以通过实验比较两个量值为已知的量具的办法来确定或者可以通过分别计量构成比较仪“臂臂”的各个部件的办法来确定的各个部件的办法来确定 对于计量变换器和内装标准量具的比较装置，也是用单元检定法更为合适对于计量变换器和内装标准量具的比较装置，也是用单元检定法更为合适 对于某些整体检定不合格的计量器具，可再按单元检定法检定，目的是确定哪一个部件对于某些整体检定不合格的计量器具，可再按单元检定

38、法检定，目的是确定哪一个部件(或哪几个部件或哪几个部件)超差超差 第72页/共102页 第73页/共102页 第74页/共102页 （二）标准器具的误差可忽略的条件（二）标准器具的误差可忽略的条件 第75页/共102页 下面分别讨论几种典型情况。下面分别讨论几种典型情况。 一般来说，测量误差至少包含标淮器具的一般来说，测量误差至少包含标淮器具的 误差和被检测器具的误差，即误差和被检测器具的误差，即 xxx st （1） (1) 只含有系统误差只含有系统误差 x x xx s t 1 （2） 第76页/共102页 根据微小误差准则，当误差取一位有效数字时，若根据微小误差准则，当误差取一位有效数字

39、时，若 xx x x x t s s 忽略，于是：则可将 10 1 （3） 即在标准器具和被检测器具都只含有系统误差的情况下，当标准器具的误差比被检测器具的误差小一个数量级时，标淮器具的误差使可忽略不计。即在标准器具和被检测器具都只含有系统误差的情况下，当标准器具的误差比被检测器具的误差小一个数量级时，标淮器具的误差使可忽略不计。 普通计量器 具 第77页/共102页 根据独立误差的一般合成法，总标淮差为根据独立误差的一般合成法，总标淮差为 2 22 1 x s xxst S S SSSS （4） 根据微小误差准则，当误差取一位有效数字时，若根据微小误差准则，当误差取一位有效数字时，若 xt

40、s x s SS S S S 忽略，于是：则可将 3 1 （5） 计量标准器具 第78页/共102页 即在标准器具和被检测器具都只含有随机即在标准器具和被检测器具都只含有随机 误差误差(或系统误差已修正或系统误差已修正)的情况下，当标准的情况下，当标准 器具的误差小于被检测器具的误差的器具的误差小于被检测器具的误差的13 时，标准器具的误差便可忽略不计。这就时，标准器具的误差便可忽略不计。这就 是计量中所谓的是计量中所谓的“1：3”原则。原则。 第79页/共102页 （3）同时含有系统误差和随机误差）同时含有系统误差和随机误差 根据上面分析的两种极端情况，不难得出标根据上面分析的两种极端情况，

41、不难得出标 准器具的误差可忽略的条件为：准器具的误差可忽略的条件为： 10 1 3 1 x xs （6） 在通常情况下，如果标准器具的容许误差限为土在通常情况下，如果标准器具的容许误差限为土n、被检侧器具的容许误差限为土、被检侧器具的容许误差限为土e，则标准器具的误差可忽赂的条件可写为，则标准器具的误差可忽赂的条件可写为 10 1 3 1 e n （7） 第80页/共102页 ex max ex max （8） （9） 第81页/共102页 则肯定合格；则肯定合格； next（10） 第82页/共102页 时，则可能合格，也可能不合格，需要进一步验证才能作出判断，故范围（时，则可能合格，也可能

42、不合格，需要进一步验证才能作出判断，故范围（e-n，e+n）称为待定区间。）称为待定区间。 当检测结果落于待定区间时，便不能再用原检测标准和方法进行检测，而必须用其它标准或方法，才可能得出确切的结论。当然，送上级单位，用更高一级的标准去检测，是最稳妥的办法。当检测结果落于待定区间时，便不能再用原检测标准和方法进行检测，而必须用其它标准或方法，才可能得出确切的结论。当然，送上级单位，用更高一级的标准去检测，是最稳妥的办法。 next （11） nexne t （12） 第83页/共102页 22 max nex （13） 22 max nex （14） 第84页/共102页 第85页/共102页

43、 第四节 国际比对与检定 一、一、 比对在量值传递中的作用和组织方式比对在量值传递中的作用和组织方式 在规定条件下，对相同准确度等级的同类计量基准、计量标准或工作计量器具的量值进行相互比较，称为比对在规定条件下，对相同准确度等级的同类计量基准、计量标准或工作计量器具的量值进行相互比较，称为比对 比对往往是在缺少更高准确度计量标准的情况下，使计量结果趋向一致的一种手段比对往往是在缺少更高准确度计量标准的情况下，使计量结果趋向一致的一种手段 在国际上，比对获得广泛的应用，成为使国际上计量结果一致的主要手段在国内，在某些计量领域中，例如电子计量中，也较多地采用在国际上，比对获得广泛的应用，成为使国际

44、上计量结果一致的主要手段在国内，在某些计量领域中，例如电子计量中，也较多地采用 第86页/共102页 第87页/共102页 高、随机误差小和便于运输高、随机误差小和便于运输等。等。 比对标准对标准须经各参加国比对标准对标准须经各参加国 （单位）商定，可以由主持单位（单位）商定，可以由主持单位 提供，也可以由参加单位或另外提供，也可以由参加单位或另外 的途径提供。的途径提供。 第88页/共102页 二、比对应具备的条件： 有发起者，一般是国际上的权威组织（如国际计量局），有发起者，一般是国际上的权威组织（如国际计量局）， 也可以是某一国家的权威计量机构也可以是某一国家的权威计量机构 确定参加单位

45、每次比对的参加单位不宜过多确定参加单位每次比对的参加单位不宜过多 从参加单位中确定一个主待单位，负责比对事宜，主持单从参加单位中确定一个主待单位，负责比对事宜，主持单 位一般是在该领域中技术水平比较领先的单位位一般是在该领域中技术水平比较领先的单位 具有计量特性优良的传递标准，特别要具有优良的计量复具有计量特性优良的传递标准，特别要具有优良的计量复 现性和长期稳定度传递标准的不确定度应比被比对的计量器现性和长期稳定度传递标准的不确定度应比被比对的计量器 具高一些，至少为同一数量级具高一些，至少为同一数量级 由主持单位制订比对计划，确定比对方式、传递标准运行由主持单位制订比对计划，确定比对方式、

46、传递标准运行 的路线、日期，确定详细的、周到的比对技术方案，确定数据的路线、日期，确定详细的、周到的比对技术方案，确定数据 处理办法等等并写成书面文件寄发给参加单位处理办法等等并写成书面文件寄发给参加单位 第89页/共102页 三、三、 比对方式比对方式 比对面方式大致可归纳成五种。比对面方式大致可归纳成五种。 (1)一字式一字式 O A 由主持单位由主持单位“O”先将传递标准在本单位参加比对的计量仪器上进行校准，然后及时地将传递标准、校准数据和校准方式一并送到参加单位先将传递标准在本单位参加比对的计量仪器上进行校准，然后及时地将传递标准、校准数据和校准方式一并送到参加单位“A”当传递标准操作

47、需很仔细或较复杂时，当传递标准操作需很仔细或较复杂时，“O”单位一般派员到单位一般派员到“A”单位并与单位并与“A”单位操作人员一起工作，严格按照单位操作人员一起工作，严格按照“O”单位的操作方法进行，得出校准数据单位的操作方法进行，得出校准数据 主持单位参加单位 第90页/共102页 然后，“O”单位把传递标准运回，再 次在本单位仪器上校准，以考察传递标准经 过运输后示值是否发生变化若变化在允许 范围内，则比对有效。 “O”单位可取前后两次的平均值作为 “O”单位值，就可算出“O”、“A”两单位 仪器的差异 第91页/共102页 若差异在传递标准不确定度范围内，则表 明两单位仪器的示值一致

48、当差异较大时，两 单位可各自检查自己的仪器是否存在系统误差 ，若找到了，并采取了措施，又可进行第二轮 比对 第二轮比对的顺序一班与第一轮相反，由 “A”单位派员并携带传递标准去“O”单位，其 余相同 这是最基本的比对方式，国际上经常采用 第92页/共102页 (2)环 式 环式比对往往适用于为数不多的单位参加比对，而且传递标准结构比较简单，便于搬运一般主持单位不必派人去，只要把传递标准及校准的数据、方法寄到“A”单位。“A”单位将传递标准校准后，把校准数据寄给“O”单位而将传递标准及“O”单位校准的数据及方法寄到“B”单位，以下依次类推 O A B C D 第93页/共102页 最后传递标准返回到“O”单位时，“O”单位 必须复检，以验证传递标准示值变化是否正常 采用这种比对方式时，因为经过一圈循环， 时间较长，比对结果中往往会引入由于传递标 准的不稳定而引起的误差，而且传递标准经过 多次装卸运输，损环几率较高，往往会导致比 对的失败 比对结果由主持单位整理，并寄发各参加单 位各参加单位不仅可知道与主持单位间的差 值，也可知道与其他参加