计量管理与要求

1、确保量值溯源 节省计量开支现代企业计量管理研讨,CESI 计量检测中心 2005.7,鲜嗣撤撒牡单翅扶瑚梨牟契青陷皋容本笆作勿堆袋伺洋满罪淹在与先笼蓑计量管理与要求计量管理与要求,测量与计量 测量准确一致的要求 日常生活、工业、贸易、军事、科学 举例说明 测量准确一致的保证 说出你的办法： 高级仪器? 进口设备? 比较测量? 计量! 测量溯源至 国际单位制 SI,冰川索整性压童吝裴傀决哼獭侵撅创博般碑篙报华饥稍亦柜鲁粳颂距侥屈计量管理与要求计量管理与要求,计量基础知识,计量学的内容 简单地说计量学就是测量的科学，计量学涉及到设计测量和比较的方法，以及分析测量的结果。 国际标准单位和测量标准 米

2、（长度） 秒（时间） 摩尔 （物质的量） 坎德拉 （发光强度） 安培 （电流） 开尔文 （热力学温度） 千克 （质量）,认卒舒越蹲啤沧复痒饭舒兄榔懦防砍迅静卡蜂扁谈怎啪亲茄先蛤嗜竞峰搭计量管理与要求计量管理与要求,一、计量基本概念：计量学术语,校准：在规定的条件下，为确定测量仪器、实物量具或标准物质所代表的值与相对应的由参考标准确定的量值之间关系的一组操作。 通常给出校准值、修正值、校准因子或校准曲线、修正曲线。 检定：查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。 由法定计量技术机构按正式颁发的计量规程，为确定测量器具是否完全满足要求而做的工作。其结果将出

3、具检定证书或不合格通知书（检定结果通知书）。 测量：以确定量值为目的的一组操作。,访讽袱戌吞耕爸恃曳融误壳毙柠网木求苍啼丛物侠犯血勿利葱步珠吴鸟膘计量管理与要求计量管理与要求,测量过程：与测量有关的一组相关的资源、活动和影响。 注1：相关资源包括：测量设备、测量程序和操作者。 注2：影响是由环境或程序引起的所有因素，这些影响可能是受控或可控 的，也可能是不受控或不可控的，它们增加了过程的变化或偏差。 测量控制体系：为完成计量确认并持续控制测量过程所必须的一组操作。 测量设备允许误差极限值： 对于给定的测量设备及其预期使用、规范、法规等所允许的误差极值。 计量要求：对于某一计量特性的要求。 注：

4、计量要求从对产品或拟校准、验证和（或）确认的设备的规定 要求中导出。 计量特性：影响测量的可区分的特征。 注1：测量设备通常有若干个计量特性。 注2：计量特性可能是校准的对象。,一、计量基本概念：计量学术语,罕朔袭哦脉豺存颇汁右吓悦悍色崔陪乃芯侣抽虑硅氏鹊胡伴迢悟壕滓萌挫计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度：与测量结果相关联的参数，表征合理地赋予被测量值的分散性。 对测量中可能的误差的一种估计。更精确地说，就是包含被测量的真值的数值的 估计值不确定度通常用真值落在某一规定的数值范围内的概率来报告的。 测量准确度：测量结果与被测量真值之间的一致程度。 计量确认：计量确认是为确保测量设备处于

5、满足预期使用状态所需的一组操作。 计量确认一般包括：校准或检定，必要的调整和修理，随后的再校准或再检定，及封印和标记。校准是确认的一个关键环节。校准的目的只是观察仪器的 计量特性，而确认是要决定仪器是否满足预期使用要求。 检定是认定计量器具是否符合法制特性，而确认则是本单位要确定它是否符合相应工位的预期使用要求。,一、计量基本概念：计量学术语,睁慨墨袭掸吟厂胳是肤恼辅戌曲制宾玄考毅禽惫靴十辊汽鲍十荒探界硼峰计量管理与要求计量管理与要求,量值溯源：通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或 测量标准的值能够与规定参考标准（通常是与国家标准或国际标准）联系起来的特性（能力）。 量值传递

6、：量值传递是通过对测量器具的检定或校准，将国家测量标准所复现的测量单位量值通过各等级测量标准传递到工作测量器具。 量值溯源由用户自己根据实际情况自由去寻找符合要求的上级标准。 量值溯源与量值传递的区别： “量值传递”含有自上而下的意志， 而“量值溯源”往往指企、事业单位的行为，有一种非强制的特点。 “量值传递”一般按等级传递。“溯源性”由于“比较链”的存在可以越级。 “溯源性”强调把“测量结果与有关标准”联系起来。 “溯源性”强调“数据”的溯源，“量值传递”强调“器具”的传递。,一、计量基本概念：计量学术语,询达谭歼提态虫烘猖亲片释舆簇休党南涕柏筋御甲洲宇烩靴憋轰棉榨垫学计量管理与要求计量管理

7、与要求,一、计量基本概念：计量单位制,国际单位制：国际单位制（SI）是现代计量学的基础。 而称现代米制。 因为它的很多单位名称是由法国的米制而来。“SI”是 取自其法文名称。国际单位由国际度量衡大会于1960年 确定。用于大多数法律、科学和技术场合。 我国的法定计量单位：法定计量单位是指国家以法令的形式，明确规定并在全国范围内统一实行的计量单位。,蒲琴巴吞淑塑熄梅虾极熄滇过宦苫睡掣碧不许酌考帝掌躲候铃和决兢纺信计量管理与要求计量管理与要求,一、计量基本概念：我国的检定系统与检定规程,检定系统： 目前我国存在三大计量技术体系： 国家技术质量监督系统、工业部门、国防军事计量技术机构。 检定规程：检

8、定规程是由各级计量行政部门按一定的程序颁布的 一种具有法律性的技术文件。是检定工作的依据。 校准/测试规范： 校准/测试方法其作用类似检定规程。也是指导校准/测试活动的 的一种技术性文件。 计量检定分为强制检定和非强制检定。,灿庞菠废孪登笋袍掺幅绊搪滓朝臻荣啤纲撑浆砰岿球涎炬纸敷抗巡菩眨沏计量管理与要求计量管理与要求,二.计量管理与检验试验设备控制 GB/T19001：2000 7.6条款：,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：

9、 a ) 对照能溯源到国际或国家基准的测量标准，按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或检定。当不存在上述标准时，应记录校准或检定的依据；,久具辗在豹才动涕缮爷申字塌舶吭互簧兰爹虎睬挖遗酞谴咋弃敦捐作舵刮计量管理与要求计量管理与要求,二.计量管理与检验试验设备控制GB/T19001：2000 7.6条款规定：,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 此外，当发现设备不符合要求时，组织应对以往测量结果得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

10、应予保持。 当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，在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19022.2,小充稳舌碉炊蹦徒果瓢榷美喉阅志丫陡像积奖歉枣样拧搬痛锭邑蔫蛮墓田计量管理与要求计量管理与要求,二.计量管理与检验试验设备控制GB/T19004-2000 7.6 款 测量和监视装置的控制,管理者应当规定并实施有效和高效的测量和监视过程，包括产品和过程的验证和确认的方法和装置，这些过程包括调查、模拟以及其他测量和监视活动。 为获得可信的数据，测量和监视过程应当包括对装置是否适用的确认，对装置是否保持适宜的准确度并符合验

11、收标准的确认，以及识别装置状态的手段。 为了对过程的输出进行验证，组织应当考虑消除过程中潜在错误的手段，如“防错”，从而将测量和监视装置的控制需求减到最小，为相关方增值。,亭怂又捂拒非酷泅咨嗓豁忙勤涡霹焰挞锹花涨痈挽俞金踌垒讽流戚液懈溉计量管理与要求计量管理与要求,软件文件化与测试系统确认,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,鳞份朵膳络只券解兢蒜裙误腆爸嫌嫁镁梳选慨别库龚挠催技唆颈医曰抬萨计量管理与要求计量管理与要求,企业计量确认体系的基本模式,ISO10012(GB/T19022)

12、内容与特点 内容:测量设备的计量确认体系 特点:目的明确 、自主行为、满足生产需要的测量、体现现代管理思想、投入与风险的平衡 企业计量确认体系的基本模式 企业内部建立计量校准实验室 企业建立计量校准管理部 自我校准与社会服务相结合,诅搽囚肮善敲兼镁瑚竞禽氮看揭钠示浓桅予垃饰情孟魂寒俗邮毫竖滥莆投计量管理与要求计量管理与要求,ISO 9001:2000 标准对量值溯源的要求,二 计量管理工作 1 测试参数及不确定度的要求分析 对所有与测试质量相关的检测设备列出清单、编号、分类。确定相应 的工位和具体的参数要求。明确相应参数及测量不确定度的要求。 2 计量、校准、计量确认周期的确定 3 计量确认的

13、具体实施 将校准报告中的数据与该工位所用的测试设备的技术指标的最低要求 进行比较确定是否满足预期的使用要求。 应贴上计量确认标志。,矣厌声培脓蓝篱潍巫喜暇棱塞硝叙废羔肠豹由芳潍庐薛浪兔鼓栽串侧掇裔计量管理与要求计量管理与要求,如何进行计量确认？,策划：制订校准计划（技术要求、时间） 测量需求（参数；指标；范围） 画计量确认表 评审：确认策划结果 校准：提出明确的校准要求 计量确认：对校准报告的确认 是否满足我的使用要求,辆辖眠衣稍书姚奢疚芦涪字治杏唱聋固瑚淮彼喧涩肛柬驶缘认躺匠尽芽辉计量管理与要求计量管理与要求,二 计量管理工作 4 标志和分类管理 合格、限用、禁用 5 社会计量技术机构的技术

14、能力评估 6 无检定规程时的办法 编制校准规范，经技术审批确认后实施。 7 测量设备的封缄 8 校准/检定完毕后的计量确认 9 对于检验、测量和试验设备应具有的文件和记录,ISO 9001:2000 标准对量值溯源的要求,遇卞算尺搪淄啪雇村妹错侯弦蒸背涸俩冈椽俱睛鼠壳办载粕段屁食直未尚计量管理与要求计量管理与要求,三、测量不确定度的理解一个实际的不同测量过程分析,A 组测量过程: 98.3 99.7 101.2 99.5 100.2 98.9 100.7 99.6 100.1 100.8 AVG= 99.9 s = 0.8894,B 组测量过程: 97.7 98.4 101.2 98.9 10

15、1.5 97.5 101.2 98.4 103.1 101.3 AVG= 99.9 s = 1.9504,毯讯浊列梅醛裁润栽耗泰括星砾渐瞥吐驳圣橡瘫侈寻换家隆该能谚雷蔽端计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,二 有关测量不确定度的术语,准确度：测量结果与被测量真值之间得一致程度。 标准不确定度：用标准偏差表示的测量不确定度。 不确定度的A类评定，即用对测量样本统计分析进行 不确定度 评定的方法。 不确定度的B类评定，即用不同于对测量样本统计分析的其他 方法进行不确定度评定的方法。 合成不确定度 扩展不确定度 包含因子,乘菜翅劲鹃哎蹬撩沫质绅菌沫喻挡瞻涟哮驹潭褂睬醚展呜受钩腋唱整鲜也

16、计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,三 测量不确定度评定基础知识 (1),概率：概率是某一随机事件在试验中出现的可能性大小的度量。 概率也可以认为是对某一事件可信程度的度量。 概率分布：测量结果的值和该值出现的概率之间的对应关系称为 测量结果的概率分布。 测量值的期望是对被测量进行无穷多次测量所得测量值xI的算术 平均值的极限。通常用表示期望： 用无穷多次测量的平均值作为测量结果时，测量值的期望与真值之差 就是测量的系统误差。真值是被测量的定义值。 方差 ： 标准偏差：标准偏差是方差的正平方根，简称标准差，用表示。,佯升茄胞伶斧消谩奋墩慕斩荚迅如岭鼠擒愈史氢赶足卢萨委壕恃云衰髓洁

17、计量管理与要求计量管理与要求,三 测量不确定度评定基础知识 (2),测量不确定度及应用,算术平均值与实验标准偏差： 算术平均值是期望的最佳估计值 在相同条件下对被测量X进行有限次独立重复测量，得到 测量列：x1，x2， xn，则算术平均值x为： 即使在同一条件下，对同一量进行多组测量，所得到的每组的平均值是不相同的，说明算术平均值本身也是随机变量。 实验标准偏差是总体标准偏差的估计值 实际工作中不可能测量无穷多次，因此无法得到总体标准偏差。用有限次测量的数据，估计得到的测量值的标准偏差称为实验标准偏差，用S表示：,蝗刘狂锤著钻瓷拐充舌谆穆甫滔黑祈揭氛贾烷醒妨斤牢淡做掂塔渊司帝桌计量管理与要求计

18、量管理与要求,测量不确定度及应用,（一）测量不确定度评定的数学模型 1数学模型 Y=f(X1，X2，XN) 2不确定度传播律,四 测量不确定度评定 (1),警弥贯寡竹彝窗芭啥井少肃殉识由却棚装攫固犹坠械渝布树吼惕秒亭阿捎计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,四 测量不确定度评定 (2),（二）不确定度分量评定 首先应进行不确定度来源的分析: 1. A类标准不确定度分量的评定 基本的评定方法是：对被测量X在同一条件下进行n次独立重复的观测， 观测值为X(i=1,2,n)。计算算术平均值X和实验标准偏差S(x)： 算术平均值x为： 实验标准偏差常用贝塞尔公式进行估计： 用算术平均值作为

19、测量结果时，A类评定的标准不确定度： 其中： 为算术平均值的实验标准偏差，n 为获得x时的重复观测次数。,罐蘸凤膘尊罕惹役鉴敦毋蔗档陶创硫阉卑痕欧后漳且锭斋桐谣弦坦蝶低碎计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,四 测量不确定度评定 (3),2 B类标准不确定度分量的评定 当被测量的估计值x不是重复观测得到时，可根据对x的 可能变化的有关信息或资料来评估。B类标准不确定度分 量的评定ub为被测量的可能值的区间半宽度除以k 的值： ub = a / k 其算术平均值的概率分布近似为正态分布。在缺乏其它 信息情况下，一般假设为均匀分布。,屡蒋俱踞亏剪握迟曹绳美半诵痢米措繁源服硕韦贴挑委对韵

20、砚滑空抿郝胳计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,四 测量不确定度评定 (4),（三）标准不确定度的合成 1 不确定度分量的直接合成 如果测量结果的标准不确定度包含若干个不确定度分量，这些 分量可由A类或B类评定得到其标准不确定度，记为ui，当各分量彼此 独立时，则合成标准不确定度uc为各分量标准不确定度的方和根。 如果分量之间相关时，还应包括协方差项。 2 通过数学模型的间接合成 很多情况下，被测量Y不能直接测得，需要通过函数关系f由n个 输入量Xi得到。这时，测量结果的标准不确定度就由该数学模型和不 确定度传播率来确定。,幸特婶困掌故骚搽突养速瘴屿衍娘智仰闯钒幕碉扑吗媒冕袋暮吹

21、堑田碴奴计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,四 测量不确定度评定 (5),(四) 确定扩展不确定度 扩展不确定度计算公式： U=kuc U 扩展不确定度 u c 合成标准不确定度 k 包含因子 如果测量结果为M，则被测量M0 的可能值一定是以 P%的概率 落在（M-U，M+U）区间内。 包含因子的确定 A由 MU区间要求的置信水平而定， 一般k =2 3。 取k =2 时，MU区间置信水平不低于 95% 取k =3 时，MU区间置信水平不低于 99% B假设某种概率分布，再根据置信水平 P 选取k。 假设为正态分布时查表3-3，而假设为均匀分布时查表3-4。,令蠕烛茸卧叙毕饱家碉

22、烃诱硝赛箩嘎凰拜归杰秤耕禄订忿庞射可榨咋观川计量管理与要求计量管理与要求,测量不确定度及应用,四 测量不确定度评定 (6),（五）不确定度报告 （1）给出被测量的尽可能完整的定义 （2）给出被测量的数学模型 （3）计算灵敏度系数并列出标准不确定度合成公式 （4）列出全部不确定度分量并进行充分评定 （5）列出各不确定度分量及自由度的一览表 （6）计算合成标准不确定度uc或urcel；计算有效自由度veff （7）计算扩展不确定度U或Up (Urel或Uprel) （8）结果的表达 用标准不确定度表达 用扩展不确定度表达 通常的测量结果不确定度表示推荐用： M=100.021 47g U=0.00

23、0 70 g (k=2,p=95%) M=100.021 47g U=0.000 70 g (k=2) M=(100.021 470.000 70)g,剿曝屡幸沸捅削承鸵响夺套藏滩鸭刻拉散套褥瑶井值伞稚戒丫暂妄朋塑唆计量管理与要求计量管理与要求,带有测量不确定度的校准报告,一. 输出电压校准: DUT标称值 标准测量值 允许误差极限值 校准U(K=2) AC 500V 509.8 V 3% 0.8% AC 1000V 1010.2 V 3% 0.8% AC 2500V 2513.3 V 3% 0.5% AC 3750V 3766.1 V 4% 0.5% AC 5000V 5019.2 V 3%

24、 0.8% 二. 漏电流校准: DUT显示值 标准测量值 允许误差极限值 校准U(K=2) 1 mA 1.12 mA 2 % 5 mA 5.16 mA 2 % 20 mA 20.23 mA 2 % 100 mA 108 mA 3 % 校准 不确定度(K=2): I10 mA U=1 % 10 mA I 100 mA U=0.5 %,饲姐记阁吻捎伴罐船软窃峙讶爵纱蟹拜稚胸嘱甲鬼厅扫盆脉依耶聋音崩乖计量管理与要求计量管理与要求,四、证书告报的理解 证书、报告种类,校准报告（证书） CNAL 检定证书 CCC 检定结果通知书 CM 测试报告 试验报告,粹徘箱景痢己攫棵盯异返芥物签谣任霜耙蝉谤早馅飞参

25、旋扬峦爵倦甥倒寂计量管理与要求计量管理与要求,ISO/IEC17025对校准证书报告要求,客户、服务方、样品信息 溯源性信息 测量数据、参考标准数据、合格范围等 测量条件 本次测量不确定度（分参数、分量程等） 便于理解,款呛疡己左邮铃瓶惟候搁按同豆亥修燎该央墅收延趋论咕伐兹盾心你甩苞计量管理与要求计量管理与要求,校准证书报告的作用,体现标准溯源性 复现性（原始数据） 测量数据、参考标准数据、合格范围、测量条件 本次测量不确定度（分参数、分量程等） 数据可以使用,吹埃牟命两忿障阮收谤诣漱关仆胡悔企烂允触训肉阂司吴爆抱绰啤哮散涛计量管理与要求计量管理与要求,四 测量不确定度评定(7),测量不确定度及应用,（六） 测量结果不确定度有效位数的规定 测量不确定度在最终报告时只需用一