监视测量设备控制培训教材(PPT 107页).ppt

1、监视测量设备控制培训,张作贵2,课程主要内容,一、测量的基础和术语 二、测量设备的管理 三、测量不确定度的评定 四、审核时经常发现的问题 五、计量人员的资格要求 六、参考资料,3,一、测量的基础和术语,4,有关测量的几个术语,测量（measurable） 以确定量值为目的的一组操作。 测量设备（ISO9000 3.10.4） 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。 本术语既包括测试和检验过程中使用的，也包括校准中使用的测量设备。,5,有关测量的几个术语,计量确认（ISO9000 3.10.3） 为确保测量设备符合预期使用要求所

2、需要的一组操作。 注1：计量确认通常包括：校准或检定、各种必要的调整或维修及随后的再校准、与设备预期使用的计量要求相比较以及所要求的封印和标签。 注2：只有测量设备已被证实适合于预期使用并形成文件，计量确认才算完成。 注3：预期使用要求包括：量程、分辨率、最大允许误差等。 计量确认要求通常与产品要求不同，并不在产品要求中规定。,6,有关测量的几个术语,检定(verification) 由国家法制计量部门（或其它法定授权组织），为确定和证实计量器具是否完全满足检定规程的要求而进行的全部工作。 校准(calibration) 在规定条件下，为确定测量仪器、测量系统的示值、实物量具或标准物质所代表的

3、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。 注：校准可以确定示值误差，或给任何标尺上的标记赋 值。,7,检定与校准的关系,目的不同 校准的目的是确定测量设备的示值误差。经过校准确定了示值误差的测量设备可按预期使用要求所规定的测量允许误差来确定其使用。 检定的目的是判定测量设备的示值误差是否符合规定的要求，是否小于检定规程规定的最大允许误差。检定是对其计量特性及技术要求符合性的全面评定。,8,检定与校准的关系,对象和性质不同 检定是针对列入国家强检计量器具目录的，并且是用于贸易结算、安全防护、医疗卫生、环境监测的计量器具。检定具有法制性，属计量管理范畴的执行行为。 校准是除此之外的计量

4、器具。校准不具法制性，是企业自主溯源行为。,9,检定与校准的关系,其他方面不同 校准的依据是校准规范、校准方法，通常应作统一规定，有时也可自行制定；检定的依据则是检定规程。 校准通常不判断测量仪器合格与否，必要时也可确定某一性能是否符合预期要求；检定则必须作出合格与否的结论。 校准结果通常是出具校准证书或校准报告；检定结果则是合格的发检定证书，不合格发不合格通知书。,10,有关测量的几个术语,量值溯源（traceability） 通过连续的比较链，使测量结果能够与有关的测量标准，通常是国际或国家测量标准联系起来的特性。 量值溯源是对测量设备最基本的要求。 不管测量设备如何精密，测量的重复性如何

5、好，如果所进行的测量不能溯源到国家或国际标准，这种测量就不可能准确，量值就无法统一，测量数据缺乏可比性，这种测量就没有实际意义。 国家校准链溯源等级示意图如后页。,11,普通工作计量器具,国际基准或物理定义,国家基准,副基准,国家法制计量工作部门工作标准器,计量校准实验室工作标准器,工业部门测试实验室企业工作标准,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,比较装置、方法,传递装置,5级,4级,3级,2级,1级,12,按国家校准链溯源,如：某工业部门测试实验室拥有校准一般工作计量器具的5级标准器，这就形成一个最低层次的校准链。它又必须保证定期与计量校准室保存的4级标准器接受

6、其校准，这就又构成了一个校准链。而这些校准链还必须与国家和地方政府授权的法定计量校准机构内的3级、2级、甚至1级标准器联系起来，从而使每个计量器具都能与国家基准相连。,13,有关测量的几个术语,测量不确定度 通常按给定的似然估计，表征被测量的真值所处的量值范围的评定结果。 似然估计是指通过测量得出的不确定度的置信水平，通常用23表示；（详见后页） 被测量的真值是不可能准确知道的，因此测量不确定度是对测量结果与被测量的“真值”趋近程度的评定结果。 在业界评价不确定度的常用方法：标准不确定度的评定、R 中华人民共和国计量法规的要求。,35,哪些测量设备需要校准或检定,为确保产品符合要求，用于监视和

7、测量产品或过程特性的测量设备均应列入校准/检定范围。 检验进料、半成品和/或过程参数、成品检验所用的测量设备。 对测量或监视工作环境所用的量规仪器。 测量设备不仅仅指测量仪器本身，还包括各个等级的测量标准、与测量设备联接的各种辅助设备，以及各类的测试用软件。,36,37,二、测量设备的管理,38,选配,识别所需的测量/监视的质量特性,根据质量特性要求选购适宜的测量设备,技术特性,经济特性,测量特性,精 密 度,量 程,分 辨 率,准确度,稳 定 度,39,测量特性,准确度选择： 定义：测量准确度是指测量结果与被测量的真值之间的一致程度。,40,测量特性,准确度选择 一般为被测量特性值公差的十分

8、之一或以上。,T,T/10,LSL,USL,41,测量特性,精密度(重复性)选择 精密度是指在同一测量条件下，对同一被测量进行连续多次测量所得结果的一致性。 相同的测量程序； 相同的观测者； 相同的测量仪器 ； 在短时间内重复测量。 用测量结果的分散性表示。,42,测量特性,精密度选择 一般为被测量公差的十分之一。,T,LSL,USL,T/10,43,测量特性,稳定度选择： 稳定度是指在规定条件下，测量设备保持测量特性恒定不变的能力。 稳定度通常是相对时间而言的。如： 检定规程规定二等标准布氏硬度块稳定度为一年内不超过4%。 XB33型微波信号发生器频率短期稳定度不超过1x104/15min。

9、长期稳定度不超过5x104/3h。,44,测量特性,选择稳定度通常考虑的因素： 测量设备工作原理、结构设计； 构成材料、制造方法，以及关键元器件抗老化程度，耐磨损情况等 。 测量设备稳定度指标要优于使用要求的指标。,45,测量特性,稳定度计算：以硬度块为例,稳定度=（ x1-x2）/ x1,46,测量特性,量程选择： 所选择仪器的量程应能满足测量要求。一般，所测量的最大值为满量程的80%左右。,0,80,0,100,47,测量特性,分辨率（最小刻度）选择： 一般为被测量参数公差的十分之一或以上。,10,30,48,技术特性,使用方便，操作简单可靠； 运输、装卸、组装、安装方便，并易于和检定（校

10、准）装置联接装配； 在使用保存期间，易于防护、防损坏、防污染、抗干扰性能良好； 所需专用辅助设备（安装、读数、记录、电源等）少； 对环境、操作人员条件要求合适，不苛刻。,49,经济特性,测量设备购置费用少； 操作、维护、保护费用少； 能修理，使用寿命长； 利用率高； 使用时所需场地小； 需要操作人员数量少。,50,选配平衡,准确度,精密度,分辨率,稳定度,测量设备的综合测量能力不是越高越好，应与测量要求相适宜！,测量设备综合性能,使用要求,51,计量认证标志,CMA（China Metrology Accredidation） 选择测量设备，尽可能选择有CMA标志的设备。,52,选配流程,确定

11、预期使用要求,确定准确度、精密度的最大允许值；确定分辨率、量程、稳定度。,选取适当的标准器，到选购商店选择适合量程、分辨率、稳定性要求的测量设备，并进行测量试验（510次）,计算并比较准确度 准确度值= x - 标称值； 准确度值= 最大允许值,计算并比较精密度 精密度值= xmax- xmin （也可用标准差计算）； 精密度值= 最大允许值,从经济、技术等因素综合裁定,53,选配案例,某公司欲选配一台电子秤，用于糖果包装的秤量，秤量要求为75150 g5g。 确定预期使用要求 秤量范围是0150g 公差要求是5g 确定准确度、精密度要求；分辨率、量程 准确度的最大允许值为1g 精密度的最大允

12、许值为1g 分辨率应小于1g 量程为0200g,初选 DZC200型,54,选配案例,选择一组校准合格的砝码，用于选购量程为0-200g、分辨率为1g、稳定度满足要求的电子秤，并进行测量试验，测量结果如下： 标称值 测量值 （5次） 50 50.3 50.2 50.3 50.2 50.2 100 100.5 100.4 100.4 100.5 100.4 150 150.7 150.6 150.7 150.5 150.5 200 200.8 200.9 200.7 200.8 200.8,55,选配案例,计算准确度和精密度 标称值 x x-标称值 xmax- xmin 50 50.24 0.2

13、4 0.1 100 100.44 0.44 0.1 150 150.6 0.6 0.2 200 200.8 0.8 0.2,56,选配案例,判定准确度、精密度 各段示值平均值的最大偏倚为0.81g，准确度满足要求； 各段示值的最大极差值0.2 1g，精密度满足要求。 从技术、经济因素考虑，综合裁定 上海某衡器厂生产的DZC200型数显电子秤价格适中、操作方便，测量能力满足使用要求，决定选购此型号。,57,CASE STUDY,今有一家公司，新购置了一台分辨率为0.01g，量程为0200g的分析天平，秤量要求为301600.05g塑料粒子，其用50、100、150、200标准砝码校验后各段示值如

14、下： 标称值 测量值（5次） 50 50.001 50.002 50.001 50.001 50.002 100 100.004 100.003 100.003 100.004 100.003 150 150.005 150.004 150.004 150.005 150.005 200 200.006 200.007 200.006 200.005 200.006 请问该分析天平的准确度、精密度能满足使用要求吗？,58,验收,请购部门依照请购单要求验收测量设备，主要包括： 设备名称 规格型号 量程 分辨率 外观等 进行使用前的校准，必要时由使用部门先行安装、调试。,59,使用前校准,合格？,

15、合格？,合格,合格出厂,运输、仓储,入库验收,60,纳管,编号； 登记； 标识校准状态； 建立维修履历； 必要时，编制测量设备操作说明书。,61,登记范例,测量设备管理一览表,62,校准状态标识范例,63,测量设备维修履历,64,使用,落实责任制； 严格执行操作说明书； 定期维护； 防止不当的调整； 搬运、储存时防止损坏或失效； 适合的环境条件； 应按期送校。,65,落实责任制,标识责任者,人,测量设备,66,严格执行操作标准书,测量设备,培训,考核合格,正确操作,67,定期维护,定期维护内容,清扫污秽,上防锈油,日常点检,活动部位加润滑油,68,防止不当的调整,作适当的封印,封印被破坏 立即

16、识别出,及时得以调整,69,封印的形式,标签； 焊料； 线材； 涂料,封印应能达到一经改变即明显可见的效果！,70,搬运储存时防止损坏或失效,搬运规定 搬运时应尽可能选择平坦途径，并避免剧烈的震动。 严禁堆栈运输。 测量设备面板突出部份，如刻度盘、旋钮等必需加以保护。 若重量过重时，应由两入或可使用避震防护器具搬运。,71,搬运储存时防止损坏或失效,贮存规定 贮存时须予以适当的覆盖，以避免灰尘污染； 贮存时须注意干燥，以避免电子零件的故障； 其它的特殊之贮存规定依各仪器使用说明书规定执行。如温度、湿度、防震动、避免光照等要求。,72,适合的环境条件,环境条件是影响测量结果的重要因素，可根据测量

17、设备制造商提供的说明书，配备适合的环境条件，通常包括： 温度、湿度； 温度变化； 照明； 振动； 灰尘； 清洁度； 电磁干扰等等。,73,应按期送校,使用部门责任者应根据仪器上的校准标签，在校准到期前一个月通知管理部门； 使用部门和测量设备管理部门应共同处理好测量设备校准时期测量问题。如： 备用测量设备 借用测量设备 但均应保证测量设备是合格的。,74,定期校准,确定合理校准周期； 使用校准规程，没有时应编制校准规程； 提供合适的校准环境； 记录校准的结果； 不合格校准结果的处理。 注：校准范围应涵盖测量范围。,75,校准周期的设定原则,要在测量器具的准确度变化对其使用可能产生明显影响之前再次

18、校准。 属于国家强制检定的测量设备，校准的周期必须遵守国家检定规程的规定。这类测量设备的校准周期只可短于国家规定，而不能延长。 不属于国家强制检定的测量设备，可根据影响测量设备的多种因素决定校准周期。,76,确定合理的校准周期,77,稳定性,78,环境条件,环境条件,使用的温度、湿度,尘土、油污,酸性气体,环境条件变化剧烈,79,使用情况,80,以往校准结果,1年,2年,3年,延长校准周期,缩短校准周期,校 准 周 期,81,使用校准规程,对于强制检定的测量设备必须依据国家检定规程执行。 对于非强制检定的测量设备可参照国家检定规程执行，易可依照自行编制的校准规程执行。 对于组织特殊的测量设备（

19、如果国外进口的），当没有可依据校准规程时，应自行编制校准规程。,82,内校规程范例,一、目的： 为确保厂内高度规，均能维持其准确度及精密度 ，以符合量测品质要求，故制定本标准书。 二、范围： 本公司使用之高度规，测量范围为0300mm。 三、权责： 3.1高度规之校准：量具管理组。 3.2高度规之使用及保管：使用单位。 3.3高度规校准记录及保管：量具管理组。,83,内校规程范例,四、作业内容 4.1 校正频率：6个月 4.2 使用标准件：可追溯至国家标准送外校合格之标准环规及 外校合格之花冈石平台。内校合格之千分表。 4.3 校正环境：室内一般之温度、湿度。 4.4 允差：0.01mm 4.

20、5 校正步骤： 4.5.1 校正前： 4.5.1.1 将高度规擦拭干净。 4.5.1.2 转动高度进给轮，全程升降是否顺畅。 4.5.1.3 以目视观察计数器及附表指针在高度调整时， 活动是否顺畅。 4.5.1.4 检视高度规底座与导杆是否有松动。,84,内校规程范例,4.5.2 检准时： 4.5.2.1 选择适当之块规尺寸，放置于花冈石平台上， 检验高度规。 4.5.2.2 将千分表安装于高度规划线针夹上。高度规放 置于花冈石平台上。 4.5.2.3 将高度规划线针夹上之千分表下降至探针接触 花冈石平台表面，并将千分表接触值记下及高 度规计数器，标度盘归零。 4.5.2.4 做三种不同尺寸校

21、正，分别为20%、60%、80% ，每次千分表接触环规量测表之值必须相同， 每点校正两次，取其平均值。,85,内校规程范例,4.5.3 校正后： 4.5.3.1高度规升降轮转动不良时，转检验器位判定是否暂停 使用，并安排送校。 4.5.3.2升降轮齿轮磨耗，如以补正值尚不能得正确尺寸读数 值时，应予以暂停使用，并送修。如无法修护应予以报 废处理。 4.5.3.3高度规基座底部磨耗过大，影响量测精确度时，应以暂 停使用，并送修。如无法修护应予以报废处理。 4.5.3.4校准完毕，应于高度规基座明显处贴校准标识，并将 结果登录至内校记录表。 4.5.3.5块规使用完毕，须擦拭干净，并喷上防护油，放

22、回固定 位置。,86,记录校准结果,校准记录,校准依据,环境条件,校准项目,校准数据,各项目的允许误差,校准有效期,判定结果,校准日期、人员,87,校准记录形式,校准记录形式,内校,外校,内校记录表,校准报告/证书,检定证书,88,内校记录表,校准者/日期：,89,判定校准结果,依据测量要求 自行判定结果,委外校准报告,内部校准,合格？,示值误差=最大允许误差（T/10）,判定标准,重复性= T/10,委外检测报告,90,不合格校准结果的处理,校准 不合格,处理,不合格仪器,评估测量 的有效性,91,不合格仪器的处理,限 制 使 用,降 级,92,不合格仪器的处理,93,评价测量结果有效性,对

23、该不合格测量设备以往测量结果的有效性进行评价和记录 根据不合格情况判定是否需要对以往测量结果再次测量，若需要则： 用合格的测量设备进行再次测量； 在适当的范围内追溯； 直至测量结果正确； 并考虑调整校准周期。,94,维修,95,报废,当检测设备经使用多年，主要测量功能丧失，且无修理价值时，管理部门申请报废。 申请表经批准后，及时予以报废处理。不得与在用的设备混放。 “报废申请单”见后页。,96,报废申请单,1 目的与适用范围 为使计量器具得到有效控制，确保计量器具处于受控状态，特制订本程序。 本程序适用于产品实现过程中计量器具的管理和控制。,目的和适用范围,计量器具的计划编制和购置 a计量器具

24、使用单位需添置计量器具时，提出计量器具购置申请，写明购置原因和数量，使用位置，制造部长审核，经总经理批准后交采购部采购； d新购计量器具，应具备预期使用要求所需的准确度、稳定性、量程和分辨率。技术质量部或使用单位应进行调研，并对其特性进行确定； e采购的计量器具应有计量器具许可（CMC）标识及合格证。,计量器具的验收 5.3.1 计量器具购进后，采购部门报检，由技术质量部按国家检定规程或技术文件进行入库检定或验证，合格的计量器具入工具库，不合格的由采购部作退货处理。 5.3.2 新购置设备上计量器具的验收 新购置设备上的计量器具，应在成套设备验收时通知技术质量部作出评定。验收评定方法： a易拆

25、卸且拆卸不影响设备、计量器具精度、性能的，由生产部在成套设备验收时将其拆卸，送技术质量部检定或校准，并实施分类管理； b对因拆卸影响设备、计量器具精度、性能的，由生产部通知技术质量部，在成套设备验收时作出评定、贴上标识，并实施分类管理。 5.3.3 测量设备经确认合格后方可投入使用。,计量器具的领用和发放 5.4.1 领用计量器具，应由使用单位或个人持单位负责人签字的领料单，经技术质量部签字后，持工具本到仓库领取。 5.4.2 发放库接到领料单后，将所要领用的计量器具送至技术质量部做出库检定，合格后发给使用者，并做好登记。,计量器具的检定 5.5.1 出库检定 计量器具出库发放时，应由技术质量

26、部作出库检定或验证，合格后应对该计量器具进行编号、分类、贴上相应的标识，并填写检定记录，建立计量器具登记台账，编入周检计划。 5.5.2 周期检定 根据计量器具在生产和经营管理中的作用，以及国家对该种计量器具管理要求，对公司不同用途和类别的计量器具规定检定和校准周期。 a 技术质量部根据计量器具特性、使用频次和特殊工序过程要求，依照国家检定规程规定的检定周期，确定、调整检定周期和校准时间，于年初编制年度计量器具检定校准计划； b公司计量检定标准装置和国家强制检定的计量器具，按规定的周期送法定计量机构检定； c对非强检的计量器具，按自定周期进行定期检验。无能力检定或校准的，委托具有资格的法定机构

27、检定或校准； d计量标准检定装置周检率、合格率100%，在用的通用计量器具周检率98%以上，周检合格率95%以上； e对法定检定机构不存在相应测量基准的，由公司编写校准规范，并按规范校准和记录； f使用中的计量器具应有验证、检定校准合格的标识和检定校准记录，确保其可识别状态。对检 5.5.3 返还检定 返还检定由技术质量部按国家检定规程和相关的技术要求检查其外观状况、校对其零位和某一量程的准确度及各部分的相互作用等，检定合格后入库。 5.5.4 巡回检定 计量器具使用状态、标识是否符合要求，是否在有效期内使用； 仪器仪表运行是否正常，有无异常现象； 计量器具的使用环境，条件的适宜性、放置等是否

28、符合要求； 计量器具的外观、“零”位等； 测量设备与测量能力要求是否一致。 巡检人员巡检后应做巡检记录。发现问题时，应评定已检验和试验结果的有效性，必要时追溯已测量结果的有效性，并记录。,计量器具的使用 5.6.1 计量器具使用前应进行确认，检查其状态、标识，确保符合预期使用要求的计量特性与测量能力一致，使用后要进行适当的维护和保养。 5.6.2 用于监视和测量的计算机软件在初次使用前应进行确认其能否满足预期用途的能力。确认可由供应商提供相应的确认证据，或按功能要求进行测试确认。必要时再确认。 5.6.3 计量器具进行调整和回零时，应严格遵守操作规程，防止因调整不当而使校准失效。 5.6.4 对用于规定要求的计量器具和计算机软件，在使用条件发生变化时应进行再确认。 5.6.5 计量器具使用者应具备相应的操作技能。 5.6.6 计量器具的搬运、迁移、贮存和防护，应按使用说明书和操作规程的要求进行。 5.6.7 计量