量规仪器校正管理公开班课件

一、测量与测量之目的

什幺是「测量」？所谓「测量」是人类对自然界中的物质或现象，予以量的掌握，经由这个量化的过程，我们才能对此物质或现象得到较准确的认识，并能有较客观且准确的描述。铁一吨和棉花一吨，？

一、测量与测量之目的(1)保证质量：以测量结果，作为生产控制的依据，掌握现况，确保产品质量的一致性。(2)降低成本：由测量结果得到一最佳之制造条件，避免不必要的浪费，降低生产成本。(3)确保安全：由制造过程中变量之测量，确认生产中之安全问题（如压力过高将发生爆炸等），适时做好处理，以保障人员及设备之安全。二、测量的方法

2.1直接测量「直接测量」是指量具测量工件后，立即可得知测量结果的一种测量方式。2.2间接测量「间接测量」是指量具无法直接测量工件，须先以量具配合附件取得测量资料，再经过转移、计算等方式，得知测量的结果。2.2间接测量

2.2.1转移式—利用转移式量具，先将被测物的待测量值量出，再转移至直读式量具得到实际测量值。例如利用内外卡钳作加工件的测量，再移至刻度尺或卡尺得到实际的测量值。2.2.2计算式—利用量具及附件将被测物之相关数值测量出后，再以公式间接推算出欲测量之功能值。如利用电表量出电流—I、电阻—R后，再利用公式V=IR算出电压值—V来。三、计量单位

3.1物理量:即科学技术领域里使用的表示长度、质量、时间、电流、热力学温度、物质的量和发光强度的量。使用的单位应是法定计量单位。3.2非物理量:日常生活中使用的量，使用的是一般量词。如30元、45只、67根等。三、计量单位

（SI）单位：

每一物理量要用数值表示时，须先选定一种单位（unit），并制定其标准，以作为人与人之间对此物理量沟通之依据。目前在国际间推行的计量标准称为「国际标准单位」三、国际单位制的构成国际单位制：包括SI单位和SI单位的倍数单位。SI单位是国际单位制中由基本单位和导出单位构成一贯单位制的那些单位。SI单位的倍数单位包括SI单位的十进倍数单位和分数单位。3.1国际单位制(基本单位)

在一个单位制中基本量的主单位称为基本单位。它是构成单位制中其它单位的基础。基本单位细分成七种，分别是：长度、质量、时间、电流、温度、物质量、光强度。量基本单位名称符号长度质量时间电流温度物质量光强度米、公尺（meter）公斤（kilogram）秒（second）安培（Ampere）开耳芬（Kelvin）摩尔（mole）烛光（candela）mkgsAKmolcd3.1国际单位制(基本单位)

3.2国际单位制(导出单位)

基本单位以相乘、相除的形式构成的单位称为导出单位1.速度的单位:“m/sec”基本单位:米除以秒构成的；2.密度的单位:“千克/立方米”基本单位千克除以单位米的三次方构成的。3.4SI单位的倍数单位1.词头：在SI中，用以表示倍数单位的，称为SI词头，用于附加在SI单位之前构成倍数单位（十进倍数和分数单位），不能单独使用。2.共有20个词头，因数的覆盖范围10-24~1024使用计量单位实例（一）国际单位制规定：N.m：牛顿米（米）J/(Kg.k):焦耳每千克开尔文（焦每千克开）M2/S:二次方米平方。

℃-1每摄氏度（负一次方摄氏度）不规范使用计量单位实例（一）国际单位制规定：单位符号一般为小写；而以科学家人名命名的单位的首个字母用大写；但仅有一个例外：容积（容量）的单位“升”用大写“L”表示，其原因是为了防止印刷体的小写“l”与阿拉伯数字“1”混淆。质量单位为千克应用小写kg表示，而不能用大写KG表示。不规范使用计量单位实例（一）国际单位制规定：单位符号一般为小写；而以科学家人名命名的单位的首个字母用大写；但仅有一个例外：容积（容量）的单位“升”用大写“L”表示，其原因是为了防止印刷体的小写“l”与阿拉伯数字“1”混淆。质量单位为千克应用小写kg表示，而不能用大写KG表示。不规范使用计量单位实例（二）国际单位制规定：单位符号一般为小写；而且没有复数形式例如：800千克应写成800kg表示，而不能用大写800KGS表示。不规范使用计量单位实例（三）包装袋的表示方法：长为450mm，宽为700mm的塑料袋正确的表示形式应为：450mm×700mm，或者450×700mm2。450×700mm的表示形式不正确。不规范使用计量单位实例（四）包装容器的表示方法：直径为450mm、高为700mm的圆桶正确表示方法为φ450mm×700mm标注成：φ450×700mm则是错误的不规范使用计量单位实例（六）范围值的表示方法二：正确的表示方法为48%～52%或（50±2）%50%±2%的表示方法都是错误的。不规范使用计量单位实例（七）物理量量值的表示方法：物理量量值必须使用阿拉伯数字，并正确使用法定计量单位。如：1m、2kg、3℃、…。用汉字表示物理量量值如：一米、二公斤、…，都是错误的。时、分、秒也必须使用阿拉伯数字。如：2时3分4秒或(02：03：04)。

四、测量精度观念

4.1精密度（Precision）用同一种测定方法测定同一样本，并反复作无多次测定；一定会有变异发生，变异的宽度也正是数据分配的宽度，此寛度大小既代表精密度；宽度越窄，表示精密度越好。四、测量精度观念4.2准确度准确度是指测量仪器的实际测量值（或测量平均值）与待测值之真值（TrueValue）的接近程度，亦即实际测量值偏离真实值的程度。以偏差愈微小之程度称为准确度佳，反之称为准确度差。四、测量精度观念四、测量精度观念4.3精密度与准确度的关系测量仪器的选用而言，并非精度愈高愈好，必须视工件尺寸要求的程度而选用不同精度的量具.

例如:钢尺测量即可，就不须选用分厘卡，如果选用高精度的测量仪器，而忽略了工件尺寸精密程度的要求，则会增加测量的成本，造成投资的浪费。

四、测量精度观念测量仪器可能有很高的精密度，却未必具有很好的准确度，因为一般测量仪器均须经过校验后才能确定其准确度。在测量作业时，若使用同一测量仪器对同一工件作多次测量，所得的测量值一般成一常态分配，如同射击时弹着点在靶上的分布情形一样，理想状况时为一常态分配

四、测量精度观念测量值应该向真值集中，并且平均值恰好等于真实值，并且有68.26％的测量值落入平均值±的范围内，95.45％的测量值落入平均值±2的范围内，99.73％的测量值落入平均值±3范围内。平均值=真值实际情况

(a)既不准确也不精密样本大小n平均值误差真值b)很精密但不准确(c)准确但不精密(d)既精密又准确真值平均值误差五、误差测量时，实际测量值（或测量平均值）与真值之间的差异(真值常用较高级量测的标准器所测量之量值或平均值)X=X-X0误差=测量结果-真值EX:测量一物件其结果为3.55m,真值为3.50其误差为?五、误差测量时，实际测量值（或测量平均值）与真值之间的差异

发生源可分为：仪器误差、人为误差、环境误差和方法误差

(1)仪器误差

系指因仪器本身的缺失而引起的误差(a)制造公差：量具本身在制造时，由于各零件的累积公差所造成的误差。(b)调整误差：量具因归零或调整的缺失所造成的误差。(c)功能误差：量具因磨损或不当使用，功能失常，所造成的误差。

如仪器误差方面若属于功能误差，则实施量具校验鉴定，如不合允收标准，即予淘汰更新；若属调整误差，则实施量具归零调整。

(2)环境误差系指测量环境未经妥善控制所造成的误差，例如温度、湿度、气压、振动、照明、干扰等测量环境变化所造成的误差。

环境误差方面，则调整环境因素于限定的范围内，诸如温度、湿度、气压、振动、照明、干扰等环境因素，均控制于测量分级条件范围内，使测量环境所造成的误差予以排除。(3)人员误差系指人为的缺失所造成的误差，如视觉的误判、个人生理、心理因素、测量经验不熟练或测量培训不足等。人为误差方面，则调整测量者的测量习惯、精神状况、测量方法或教育培训等方面的改进，使测量者的个人所造成的误差降至最低。

(4)方法误差测量方法不完善引起的误差.五、误差误差的性质区分:误差的性质区分:随机性误差、系统性误差、和重大误差

气流辐射噪声尘埃仪器环境观察温度归零负载水平磨耗混用干扰振动压力湿度记忆力读取视差标准件分辨率迟滞现象测量误差重大误差系统性误差随机性误差错误误用疏忽5.1系统性误差

系统性误差:系指在相同条件下，重复多次测量同一受测物或量时，保持固定不变的误差；或在条件改变时，将会按某一明确定律变化的一种测量误差。以上误差是可以分析出误差产生的原因，并经由改正的措施而加以控制误差的发生，限定的范围内.5.2系统性误差(已知1.仪器误差方面若属于功能误差，则实施量具校验鉴定，如不合允收标准，即予淘汰更新；2.若属调整误差，则实施量具归零调整。3.人为误差方面，则调整测量者的测量习惯、精神状况、测量方法或教育培训等方面的改进，使测量者的个人所造成的误差降至最低。4.环境误差方面，则调整环境因素于限定的范围内，诸如温度湿度、气压、振动、照明、干扰等环境因素，均控制于测量分级条件范围内，使测量环境所造成的误差予以排除。5.2随机性误差

在相同条件下，重复多次测量同一受测物或量时，一些不可预期之随机变化的测量误差。随机性误差又称为偶然性误差，凡无法归类的系统性误差者皆可称为随机性误差，随机性误差不像系统性误差可以解释其误差发生的原因，而经由改进加以控制，如气流、辐射、噪声等。5.2随机性误差

在相同条件下，重复多次测量同一受测物或量时，一些不可预期之随机变化的测量误差。随机性误差又称为偶然性误差，凡无法归类的系统性误差者皆可称为随机性误差，随机性误差不像系统性误差可以解释其误差发生的原因，而经由改进加以控制，如气流、辐射、噪声等。5.3重大误差：超出规定条件不预期的误差，即明显歪曲测量结果的误差。此部份通常是由人为操作疏失引起。5.4测量不确定度：

由前面对误差的分类，我们得知：－随机误差有其不可修正的特性。－系统误差虽可加以修正，但修正因子或修正量的本身，亦可能隐含有不确定性。EX:在室内环境温度20度,使用油标卡尺测量一物件时,会产生将会产生误差:

(1)温度测量时温度计上的误差:(2)温度计是否准确的误差.?(3)温度因子对尺寸测量而言产生的系统误差性,无法100%修正.5.4测量不确定度：

所以由以上两点我们引申出：测量误差必存在于每一测量作业中，而此误差在评估及修正的过程中所衍生出来的不确定性，若加以量化，即为「测量不确定度」而ISO国际标准对「测量不确定度」给了一个定义：「是一个测量量的真值其存在范围的估计值」测量不确定度:是一区间范围的表示,如果对受策件之尺寸量测其量测报告为:A不确定度5.4测量不确定度：1.决定系统不确度(Us)a.仪器误差b.环境因素c.仪器稳定度d.追溯校验之不确定度e.校验人员之观测误差5.4测量不确定度：2.决定随机不确定度(Ur)为统计分析的结果，由重复测量而计算其平均值（准确度），及标准差（精确度）而得。通常Ur之值取标准差1倍、2倍或3倍，视校验实验室而定。5.4测量不确定度：

测量不确定度之决定Ut＝Ur＋Us或Ut=测量报告表示法YUt六、量测不确定性(Uncertainty)不确定性(Uncertainty)：是一个与量测结果有关的参数，其特性是由于被测物特征所可能合理造成的数值离散。＝再现性重复性2平行性2线性2稳定性2校正标准时间2产品2温度2电性改变22量测系统不确定性22量测不确定性(Uncertainty)计算量测系统不确定性95%之信赖区间t=真值m=量测值t=m±2量测系统不确定性第二章量规仪器校验

一、何谓量规仪器校验

「量规仪器校验」系指合格的校验人员，在适当的环境下，依据正确的校验作业程序，用更准确的标准件或更精密的测试装备，来测量并判定待校仪器的精密度或准确度。在可行的情况下，对不合格者，施以调整手续，使其达到合格与准确的状态。二、量规仪器校验的目的

2.1自发性的需求2.2协力生产的需求

2.3国际交易的需求

2.4法规的要求

三、量规仪校的基本认识

3.1测量标准的种类

3.1.1国际标准:国际度量衡标准局3.1.2原级标准:国家标准3.1.3二级标准:工业实验室标准3.1.4工作标准:一般校验实验室标准3.2校验的方式

3.2.1比较校验

将准确度高的仪器或标准件与待校件之仪器作比较，并调整其误差使符合准确度要求之范围，谓之比较校验，一般之仪器校验多为此类形成加工成本基础的理论工时3.2校验的方式以物理上的定律与特性所发展出来的原级标准，直接进行仪器校验工作，以获得待校件之误差值，谓之绝对校验，国家标准实验室之仪器追溯国外之仪器校验，部份属于此类。3.3校准与检定校准一般是用比被校计量顺具精度高的计量器具（称为标准器具）与被校计量器具进行比较，以确定被校计量器具的示值误差如果校准是检定工作中示值误差的检定内容，那样准可说是检定工作中的一部分3.3校准与检定校准不能视为检定，况且校准对条件的要求亦不如检定那么严格，校准工作可在生产现场进行，而检定则须在检定室内进行。3.3校准与检定3.3校准的基本要求环境条件校准如在检定（校准）室进行，则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行，则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。人员校准虽不同于检定，但进行校准的人员也应经有效的考核，并取得相应的合格证书，只有持证人员方可出具校准证书和校准报告，也只有这种证书和报告才认为是有效的。3.3校验周期的制定

3.3.1美国NCSL法－有下列五种方法：

(1)由工程上的直觉来制定周期－此方法是目前最通用的方法，但是此方法需要一位有经验的校验人员，能对所用之仪器有专精，而且能对本科知识精通，如长度、电量、流量…等，他就能够对这仪器大略给予一校验周期，在此周期仪器仍然保持于公差范围内。对于新购仪器设备，是目前最通用之方法

3.3校验周期的制定(2)由数据来制定固定校验周期－校验报告上的数据来判断旧的校验周期是准备延长或缩短。适用于同一厂牌，型号或同一种类之仪器

3.3校验周期的制定(3)变动的校验周期－

延长或缩短周期的方法来处理各种不同的单独仪器，例如一台校验仪器，不管它过去的校验记录，也不管它的特定可靠性准则，当校验后发现在公差范围内，校验人员即会自动把下一次的校验周期增加一个月或一段时间，如果在公差范围外，则把校验周期，缩短一个月或一段时期。适用于单一型号之仪器3.3校验周期的制定(4)以使用时间来制定校验周期－此方法需要一个时间记录器或一使用标签置于必须校验的仪器上，当时间到达所设定的时间，则此仪器必须送校。适用于同一厂牌、型号或同一种类之仪器。3.3校验周期的制定(5)使用测试结果来制定校验周期－利用可携带的校验设备来周期性的（每天、每星期、每月）检查仪器上的重要参数，由此所收集的数据，经过统计分析后，来决定此仪器之校验周期，此方法是把校验功能转化成质量控制的功能。此法亦适用于同厂牌，型号之仪器。3.3校验周期的制定3.3.2ISO校验周期法校验周期---先作初期选择，然后再对校验周期进行调整。(1)初期选择的校验周期以工程上的直觉式，即以固定期间作为校验周期。(2)校验周期再调整的方法，可分下列五种：三、量规仪校的基本认识

A.自动的或阶梯式的调整校验周期以一定基本的程序，每次对设备项目进行校验，当发现在允差范围内时，在其后的校验周期加长，但若在允差范围外时，则缩短校验周期B.控制图法：B.每次选择相同的校验点，将所量得的数据绘成。图形（纵轴为测量值，横轴为时间）由图形上加以标出测量值散布及偏差情形，以决定如何调整校验周期三、量规仪校的基本认识

C.历时法初期以工程直觉方式依类别（相似结构，期望信赖度与稳定度）给予一校验周期。每一类别在选定之周期内被送回来校验的仪器，发现超过误差或不符合的件数占此期间同一类别总数的比率，如果很高时，必须缩短正调期。三、量规仪校的基本认识

D.实际使用时数法为历时法的变形方式，基本方法保持不变，但周期确认系以使用的小时计算。E.〝使用中〞或〝黑箱〞测试法为阶梯式及控制图法的变形，使用轻便的校验设备，时常查核被选定的参数，对临界参数进行查验，如发现超过界限，则进行作完整的校验。3.4哪些仪器需要校验

依ISO规定凡对产品质量之测试或测量的正确性、有效性有影响之测量设备、工具，均应先行校验查验合格后方可使用。所以下列项目必须校验：

(一)量具及测量用之仪器需要校验

(二)内校用之标准件需要校验，

新购买的仪器?四、测量的追溯4.1测量标准的传递：将国际或国家标准经由校验（或其它传递方式）传给下一等级的测量标准，并依次逐级传递到最终使用者之测量仪器，以保证被测量的对象的值准确一致，是为传递。四、测量的追溯4.2测量标准的追溯：仪器使用者将其依据之标准件，送往上一级较精确与国家标准有关联性之实验室进行校验或检定，使较低层次的测量结果，能与国际标准或国家标准测量系统相连结，使其具有公信力，且相互间能达到一致性，此即为追溯。我国度量衡仪器检校追溯体系为金字塔结构，

第四章量规仪校管理一、管理系统的建立1.1初期规划*全面清查厂内所有测量仪具*依据仪具清查资料，统计下列有关资料（1）仪具的种类、数量?（2）每种仪具的规格是如何?（范围、准确度、允收标准）（3）决定仪具之校验周期？（4）决定仪具的校验方式：内校、外校、免校或游校（5）若有内校，需建立相关内校作业指导书及标准1.2仪器之购买

1.2.1采购仪器时机(1)工厂之工作负荷增加。(2)新能量之建立。(3)老旧仪器之汰旧换新。1.2.2确认采购需求(1)为何要购买此部仪器?(2)需要之仪器特性为何?1.2.3选择适当供应商(1)是否投资教育培训(2)校验及售后服务考虑1.3人员之培训

1.3.1人员之选派条件：(1)学历、略懂英文否？(2)具电子或机械专长。(3)性别、个性考虑。1.3.2培训之方式：(1)由仪器原制造厂商培训。(2)参加有关单位所办培训。(3)邀请专家至本单位培训。1.3.3培训时间之排订。1.4环境的需求：

厂内若有校验作业，其校验环境的监控与维持，需注意下列几点：1.4.1校验实验室环境之建立：

(1)对标准件性能之影响：温度、湿度、气压、尘埃、电场、振动、地球引力等。(2)对校验测试装备之影响：电源电压、电源频率、温度、电场等。

(3)对作业人员之影响：照明、噪音、温度、尘埃等。三、量规仪校的基本认识

1.4.2标准环境实验室之等级区分：(1)E级（EXCELLENT）：国家标准研究机构同程度之精度。(2)G级（GOOD）：严格要求精准度之标准实验室。(3)S级（STANDARD）：实用测量仪器校验实验室。1.4.3环境条件种类：A类：特别严格之环境条件限制。

B类：次级严格之环境条件限制。C类：一般要求之环境条件限制。

二、文件的建立2.1校验程序书的撰写有关校验程序书的撰写，一般须包括下述要点：2.1.1仪器应标示以利控制标示包含校验合格、免校及暂停使用等标签。2.1.2建立仪器资料应包含仪器一览表、仪器履历表，必要时加以编号管理。2.1.3明订校验需求

(1)外校：须送CNACL认证合格机构才有追溯性。(2)内校：须有合格之人员、校验指导书及标准件并有校验报告。(3)免校：凡与质量无关之仪器可列为免校。2.1.4制定校验周期可依据历次校验报告之结果，加以统计分析而制定，例如连续三次合格则延长一半周期，但至多以二年为限，一旦不合格则回复调整前之周期。一般电量仪器为：半年，物理量仪器为一年。2.1.5年度校验计划之订定应考虑将仪器分开送校，避免无仪器可用之困扰。三、量规仪校的基本认识

2.1.6校验之执行：依仪器之校验需求及校验周期执行校验，仪器校验后应判定是否合格。2.1.7校验标签：依据校验结果之判定，对每一仪器施予正确标识，一般有校验合格，暂停使用，禁止使用，或免校验标签。2.1.8搬运、储存之管理：搬运应注意防震，保存与储藏应注意环境条件，防止精度变差，并于使用时再做必要的功能测试。2.1.9强调禁止仪器任意调整：一般在仪器校验后应贴上封签以防止不当调整。2.1.10校验失效之处置：应追溯过去测量之产品，加以评估，作成书面报告并有纠正措施（例如与该量规有关之检验测试纪录、特采纪录及客户抱怨记录等）。2.1.11国内无法校验之处置：应取得无法校验之证明并自行校验或相互比对，但须有书面交代如何校验或比对。2.2内校注意事项

若厂内有仪器系属内校作业时，需注意下列事项：*先进行校验设计，再撰写校验指导书*需依据校验指导书进行校验。*标准件精度不能与待校件同级，一般标准件精度须高于待校件4~10倍。*校验人员须为合格人员且需有证明文件等。*标准件须有追溯性（送CNACL外校）。*校验后应判定是否合格。*应出具校验报告，并经主管签署

2.3校验指导书的撰写校验指导书的选写格式一般的：*待校件*使用标准件*校验环境*校验范围*校验步骤：又可分校验前、中、后*判定标准其内容需求重点为：(1)使用简单易懂之句子表达即可。(2)力求完整、正确并囊括每一细节。(3)尽可能使用或合并已建立的校验指导书。(4)撰写格式、标准、内容、纸张大小等尽可能做到标准化。(5)依需要适时对校验指导书加以修正及更新。三、质量系统之量规仪器校验要求

组织应确定需实施的监视和测量以及所需的监视和测量装置，为产品符合确定的要求（见7.2.1）提供证据。组织应建立过程，以确保监视和测量活动可行并以与监视和测量的要求相一致的方式实施。为确保结果有效，必要时，测量设备应：a)对照能溯源到国际或国家标准的测量标准，按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或验证。当不存在上述标准时，应记录校准或检定的依据；b)进行调整或必要时再调整；c)得到识别，以确定其校准状态；d)防止可能使测量结果失效的调整；e)在搬运、维护和贮存期间防止损坏或失效；三、质量系统之量规仪器校验要求此外，当发现设备不符合要求时，组织应对以往测量结果的有效性进行评价和记录。组织应对该设备和任何受影响的产品采取适当的措施。校准和验证结果的记录应予以保持（见4.2.4）。当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，应确认其满足预期用途的能力。确认应在初次使用前进行，必要时再确认。注：作为指南，参见GB/T19022.1和GB/T19022.2。7.6监视和测量装置的控制1、组织应确定需要开展的监视和测量活动，这里主要指为验证产品符合性的检验活动和过程监视与测量活动，同时应明确监视与测量要求。2、组织应确定为完成上述监视与测量活动的装置。3、组织应确保上述的监视与测量活动的有效进行，并确保监视与测量要求得到满足。因此要求可利用适宜的监视与测量装置，包括本组织提供、监视和测量外包、利用顾客提供的等。同时要通过校准、维护、正确的调整、妥善的贮存等控制过程持续保持测量能力与测量要求相一致。三、量规仪校的基本认识

4、测量设备是指为实现测量过程所必需的测量仪器、软件、测量标准、标准物质或辅助设备或它们的组合。在测量过程中，测量设备用来确定量值。5、测量设备的控制要求如下：1）已建立国际或国家测量基准的，应按国家有关规定进行检定或校准。无国际或国家测量基准的，组织应自行建立检定或校准规范（包括校准检定的项目、方法、设备、周期、条件和合格标准等），实施检定或校准并予以记录。2）某些测量设备在使用时，可能需要进行调整或再调整。三、量规仪校的基本认识

3）应能识别测量设备是否处于校准状态，通常采用标识的方法。注意使用任何这类标志时，应能表明当前的校准状态。4）应采取措施防止在调整时偏离校准状态，以使测量结果失效。如采取封缄等防错措施，由有资格的操作人员进行调整，提供调整作业指导书。5）在搬运、维护和贮存时防止损坏或失效。6、上述控制要求