计量基础知识-测量设备精度要求

------测量设备精度要求计量基础知识目的

了解计量基础知识及公司测量设备分类，掌握计量要求的导出方法，熟悉公司现有测量设备的精度要求。目录计量基础知识12计量要求导出方法3计量确认及验证4测量设备精度要求1.1计量发展231原始阶段经典阶段现代阶段以经验和权力为主

1875年国际上签订《米制公约》

1955年签订《国际法制计量组织公约》和国际计量单位制开始统一

兴建于广州市北京路步行街上的铜壶滴漏

存放于北京中国科技馆的记里鼓车东汉铜卡尺温度计量几何量计量声学计量无线电计量光学计量力学计量化学计量电离辐射计量时间计量电磁计量十专业计量大1.2设备分类测量设备

实现测量过程所必须的测量仪器、软件、测量标准、标准物质及辅助设备或它们的组合。B计量实现单位统一和量值准确可靠的活动。

A1.3常用术语2、标准物质3、工作计量器具4、辅助设备软件1、计量标准装置测量设备测量设备的范围及特点测量用途确定被测对象的量值。目的本身是一种技术装置。特点

计量确认：为确保测量设备符合预期使用要求所需的一组操作。计量确认C是测量人员以确定被测对象量值为目的的一组操作。测量的本身是一个过程

。

测量过程

D计量管理2个核心过程测量控制过程（7.2）包括测量过程的识别、设计、实施和监控四个方面。测量设备计量确认过程（7.1）:包括测量设备校准和测量设备验证。1.4计量管理核心过程目录计量基础知识12计量要求导出方法3计量确认及验证4测量设备精度要求2.1计量要求参数测量范围测量误差重复性系统误差不确定度随机误差分辨力可靠性稳定性允许误差操作技能环境条件计量要求参数测量设备测量过程计算分析检定/校准

包括外部和内部

顾客合

同要

求技

术要

求顾

客要

求产

品要

求导出计

量要

求把顾客、组织和法律法规的要求找出来。第一步检验标准工艺规范2.2计量要求导出步骤能

源计

量物

料交

接导出过

程监

控计

量要

求贸

易结

算环

境监

测安

全生

产法

律要

求规

范要

求组

织要

求

将产品定性原则要求转化为定量要求第二步第三步

将定量指标要求转化为测量要求通过合同、协议、会议纪要、信函等信息由各责任部门了解顾客的要求后，把这些要求进行分解。顾客要求技术部门质量部门材料部门安全环保……责任部门技术工艺指标质量检测指标规格成分指标控制范围指标……定量要求分解转化确定并量化计量要求的计量特性测量范围定量最大允差温湿度控制稳定性分辨力定性准确度环境条件操作者技能允许测量不确定度最大允许测量误差测量方法测量对象测量过程计量要求环境条件操作技能重复性复现性测量设备计量要求测量范围标称范围最大允许误差准确度等级示值误差引用误差分辨力稳定性第五步第四步将测量要求转化为计量要求将过程要求转化为设备要求2.3计量要求的导出举例例：某关键测量过程，要求压力控制在（200～250）kPa之间，选配适宜的测量设备。明确过程要求，对某测量过程的压力进行控制。A明确需控的参数指标要求，将定性的原则要求转化为定量的要求：将压力控制在(200～250)kPa之间这是顾客、组织和法律法规要求，而非计量要求。B明确测量要求，将定量要求转化为测量要求：本例要求提供满足(200～250)kPa之间的测量要求，C

某些计量要求既不是实际测量出来的，也不是根据公式计算出来的，而是组织的计量人员和生产控制人员根据生产控制经验和计量学知识从控制要求中导出的。原则是能够满足控制要求即可。

将上述要求转化为计量要求，确定并量化计量要求的计量特性。当测量(200～250)kPa压力时，应该对测量也提出相应的要求，如：最大允许误差≤2kPa，测量不确定度≤0.3kPa，漂移＜0.1kPa。

D将上述计量要求转化为对测量设备的计量要求。与设备标明的测量性能指标进行比较选择，可选一个准确度0.5%级、量程为(0～400)kPa的气压计。E2.4计量要求的导出举例2.5计量要求的导出思路kPakPa0400200100300250200技术要求计量要求±5200250最大允差=2kPa(195～255)kPa1.导出允许误差比值1/5范

围允差惯例(1／3～1／10)0400200100300150300kPa±50200250(150～250)kPa(200～300)kPa(0～400)kPa(150～300)kPa2.导出量程量程需大于全量程的1/3,一般处于全量程的2/3为最佳。级别ABCDE检验与检测Mcp≥3～5≥2～3≥1.5～2≥1～1.5≤2测量Mcp≥1.3～1.5≥1.1～1.3≥0.9～1.1≥0.7～0.9≤0.7能力评价足够基本满足一般不足低检测能力要求检测能力指数Mcp=T/3U1公式

测量极限误差同公差的比值通常要保持在1/3~1/10范围内。惯例其中:CP

为过程能力指数;T为允差；δ为标准偏差（测量不确定度）。T=2kPa、取测量过程能力指数CP=1.1，则:δ=T/6×CP

=2/6×1.1=0.3kPa

用“过程能力分析”的方法导出δ。根据公式:

CP=T/6δ不确定度的导出思路3.导出不确定度δ目录计量基础知识12计量要求导出方法3计量确认及验证4测量设备精度要求3.1定义

一组操作

预期要求

测量设备计量确认确保满足过程定义计量确认计量校准计量验证3.2计量确认过程计量确认记录决定和行动计量验证测量设备的校准计量确认设计计量确认过程A计量确认过程流程图是是否存在计量要求证书/报告校准校准状态标识否是确认状态标识返回顾客（结束）识别要求开始校准过程验证过程决定和措施否否不能验证是设备是否符合要求能否调整或维修调整或维修评审确认间隔状态标识测试报告验证失败再校准循环验证或确认文件

测量设备的计量确认B3.3计量验证

规定要求客观证据得到满足认定对是否概念AB计量验证确认结论设备计量特性溯源值测量过程的计量要求输入输出

3.4量值溯源传递框图量值溯源路线

工作计量器具量值传递路线

各级计量标准国家计量基准校准检定依法自愿目录计量基础知识12计量要求导出3计量确认及验证4测量设备精度要求4.1.1长度计量基本原则4.1长度类最小变形原则：热变形、弹性变形。阿贝原则：仪器标尺在被测件测量中心

线的延长线上。封闭原则：即闭合原则，角度计量的基

本原则。4.1.2通用卡尺

根据卡尺校准点所在范围对应的允许示值偏差，判定卡尺是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合格标签，如不合格可粘贴限用标识，并注明限用条件。设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差卡尺0～150/0～200/0～300/0～500/0～10000～150mm±0.02mm＞150～200mm±0.03mm＞200～300mm±0.04mm＞300～500mm±0.05mm＞500～1000mm±0.07mm4.1.3千分尺

根据千分尺校准点所在范围对应的允许示值偏差，判定千分尺是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合格标签，如不合格可粘贴限用标识，并注明限用条件。设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差千分尺0～25/25～500～25/25～50mm±4um50～75/75～10050～75/75～100mm±5um100～125/125～150100～125/125～150mm±6um4.2.1万用表

根据万用表校准点所在量程对应的允许示值偏差，判定是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合格标签，如不合格可粘贴限用标识，并注明限用条件。4.2电磁类设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差数显万用表9807系列/UT系列DC200mV～200V±(0.1%+5d)DC1000V±(0.2%+5d)AC2V～200V±(0.8%+25d)AC700V±(1.0%+25d)DC200μA～20mA±(0.5%+4d)DC200mA±(0.8%+6d)DC20A±(2.0%+15d)AC200mA±(1.5%+25d)AC20A±(2.5%+35d)200Ω±(0.5%+15d)2kΩ～2MΩ±(0.5%+10d)20MΩ±(1.0%+35d)20nF～200uF±(4.0%+50d)d表示该量程显示的分辨力，即最小显示量。4.2.2电参数测量仪设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差电参数测量仪PF9800/PF9802/9830电压±(0.4%+0.1%FS+1d)电流功率功率因数±(0.004+0.001/RD+1d)频率±(0.1%+1d)d：该量程显示的分辨力，即最小显示量。FS：量程；RD：示值4.2.3耐压测试仪、兆欧表及接地电阻测试仪设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差耐压测试仪CC2670A/WB5050电压±5%接地电阻测试仪YD9830/SH2302电阻±5%兆欧表VC60B/VC60B+/BM500/1520/3001B绝缘电阻±5%允许偏差为示值的±5%4.2.4钳形表、电子负载及LCR数字电桥设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差交直流钳形表PROVA11电压±3.0%电流±2.0%电子负载IT85120～18V±(0.05%+0.02%FS)0～120V/500V±(0.05%+0.025%FS)0～3A/6A±(0.1%+0.2%FS)0～30A/15A/60A±(0.15%+0.2%FS)LCR数字电桥YD2810D/TH2812A电阻±0.5%电容±0.5%电感±0.5%设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差数显温度表TES1310-50～1200℃±(0.5%+1℃)烙铁温度测试仪TPK191A0～400℃±5℃＞400～500℃±8℃数显温湿度计HUMIDITY/TH03/HTC-1湿度±7%温度±2℃4.3热学类设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差电子秤3kg0～1000g±1.0g＞1000～3000g±2.0g电子秤15kg0～50kg±0.05kg＞50～150kg±0.10kg扭力计M-2000～40kgf±3%＞40～200kgf±2%数显推拉力计HF-50/CH-500/NK-3000～500N±2%4.4力学类设备名称规格型号项目/测量范围允许偏差压力表0～0.25MPa0～0.25MPa2.5级合格0～1.6MPa0～1.6MPa1.6级合格0～