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计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。
相对于“"计量是实现单位统一和量值可靠的测量”这行的定义,上述定义避免了将计量狭隘理解为就是对某种特定量进行的测量,同时也将测量活动之外的其他科技活动、法制活动、管理活动等包括在内。该定义涵盖了两方面内容:计量既是一门学科.计量学,又是一项由主导的社会事业—计量工作。
实现单位统一和量值准确可靠是计量的根本出发点。建立各个量的单位,可以使各种物理量得以分别定性和相互区分。单位统一是量值准确的前提。量值准确是指测量结果具有合理的准确度;可韦是指在不同条件下,同类被测量的量值具有可比性,并能展示其有效性。
因此,可以广义地认为仪器计量(测量)是对量的定性分析和定量确认的过程。为了满足该过程的要求,由部门和社会组织开展一系列的活动,包括进行科学研究和测量技术研究,建立基准标准和测量结果具有溯源性的技术条件,制定法律、法规和技术规范,开展行政监督管理等。
1.计量的对象
仪器计量的对象主要是物理量,随着科技进步和社会发展,已经扩展到了工程量、化学量、生理量,当前普遍开展的有几何、温度、力学、电磁、电子、时间频率、光学、电离辐射、声学和化学量计量此外,在生物、医学、环保、信息、航天和软件等高新技术领域,相关的计量测试也已得到开展。
2.计量的内容
计量的内容通常可概括为六个方面:计量(测量)单位和单位制;计量器具(测量仪器),包括实现或复现计量单位的计量基准、标准和工作计量器具;量值传递和量值溯源,包括检定、校准、测试、检验与检测;物理常量、材料与物质特性的测定;不确定度、数据处理与测量理论及其方法;计量管理、计量与计量监督。
3.计量的特点
仪器计量的特点可概括为准确性、一致性、溯源性和法制性四个方面。
(1)准确性是指测量结果与被测量真值的一致程度。由于实际上不存在完全准确无误的测量,因此在给出量值的同时,给出适应于应用目的或实际需要的不确定度或误差范围,否则,所进行的测量的质量(品质)就无从判断,量值也就不具备充分的社会实用价值。量值的准确,是指在一定的不确定度、误差极限或允许误差范围内的准确。
2)一致性是指在计量单位统一的基础上,无论何时、何地采用何种方法、使用何种计量器具以及由何人进行测量,只要符合有关要求,测量结果就应在给定区间内表现一致,即测量结果应该是可重复、可再现(复现)、可比较的。
(3)溯源性是指任何一个测量结果或计量标准的量值,都能通过一条具有规定不确定度的连续比较链与计量基准联系起来,使所有的同种量值都可以按照这条比较链,通过校准来向测量的源头追溯,溯源到同一计量基准(国家基准或国际基准),使准确性和一致性获得技术。如果量值出于多源或多头,必然会造成技术和管理上的混乱。
(4)法制性源于计量的社会性。量值的准确可靠不仅有赖于科学技术手段,也需要相应的法律、法规、规范和行政监督管理。特别是对于国计民生影响明显、涉及公众利益和可持续发展的领域,或者需要特殊信任的领域,由部门主导建立法制保障,否则,量值的准确性、一致性和溯源性就无法实现,计量的作用也难以发挥。计量的上述四个特性是普通测量一般不具备也不必具备的,因此,仪器计量比普通测量更为严格。
中国仪器计量仪器仪表产业产品依赖国外进口较多,其稳定性可靠性还有所欠缺,消除制约是中国仪器仪表发展的目标。
中国已经成为亚洲除日本之外的第二大计量仪器仪表生产国。中国计量仪器仪表产业总的形势是向前发展的。产品在微型化、集成化、智能化、总线化等发展方向上紧跟国际发展步伐,但是不同因素还制约着计量仪器表行业发展。尚普咨询电子行业分析师指出:当前,中国计量仪器发展现状大致为种类、企业规模小效率低、产品档次低。中国仪器仪表产业发展滞后,存在诸多的问题,面临严峻的形势。
而制约中国计量仪器仪表产业发展的因素主要有三大方面:
一、当今信息时代,行业竞争十分激烈,若稍微放慢发展速度,就会被远远抛在后面。但中国的计量仪器仪表产业水平发展滞缓,大型和仪器设备几乎全部依赖进口,许多急需的仪器还是空白,中低档产品质量上还有许多难关需要。科技创新及其产业化发展滞缓,是制约中国计量仪器仪表产业发展的一个瓶颈。
二、中国计量仪器虽然技术指标同国外同类产品比较差距不算很大,但稳定性和可靠性不高。地限制了中国计量产品的使用范围和可信程度。
三、计量仪器仪表产业的发展还受到了四大客观环境的制约。一方面赋税过重;另一方面,有关部门对发展计量产品产业重要性认识不足,支持不够;三缺少支持民族产业发展的采购政策。
四、中国基础产业能力差。包括产品质量,服务能力和信誉能力都较差,直接影响产业的发展。
仪器计量市场竞争日趋激烈,众多的国际仪器仪表厂商十分看好中国市场,纷纷在中国建立生产厂或代理商开发中国市场。因此,中国需要形成完善的对策来发展本国的企业。要进行长期的规划,改善可研体质,探索适合中国国情的可言与管理模式,出台有利于中小企业发展的扶持政策。
仪器校准的流程分为几个步骤,给大家参考:
仪器校准测量不确定度
在进行测量以及说明和使用测量结果时,供方应考虑在测量过程中所有重要的已被识别的不确定度,包括由测量设备 (含测量标准)、人员的操作程序和环境引起的不确定度。
在评估不确定度时,供方应考虑全部有关数据和资料,包括由供方和为供方实施的过程统计控制系统得到的可用数据和资料。
确认程序文件
供方对实施的所有确认都应制订和使用文件化地确认程序。
供方应所有的确认程序能充分满足其使用目的。尤其是程序应包括足够信息,以程序的正确实施,每次使用的一致性和测量结果的有效性。必要时,确认人员能及时得到所需要的程序。
记录
供方应保存全部有关测量设备的牌号、型号、序号或其他标识记录。这些记录应证实每一台测量设备的测量能力。任何校准证书和其他有关性能的资料都应该是随时可用的。
计量校准不合格测量设备
不合格设备是:已经损坏,过载或误操作,显示不正常,功能出现了可疑,超过了规定的确认间隔,封缄的完整性已被破坏,都停止使用、隔离存放,作出明显的标签或标记。
不合格设备应在不合格原因已被排除并经再次确认后才能重新投入使用。
在调整或修理前,如果校准结果表明,该设备在以往的测量中出现了明显的误差风险,供方应采取必要的纠正措施。
确认标记
供方应所有测量设备都牢固耐久地用标签、代码或其他标识标明其确认状态。确认中的局限性或使用中的限制也应标在设备上,当标签和代码不适用或不适当时,应制定有效的代用程序并形成文件。
确认间隔
应根据测量设备的稳定性、用途和使用情况,在适当的时间间隔对其进行确认。确认间隔应使设备在使用中可能发生重大准确度变化前进行再确认。根据确认前的校准结果,如果有必要,应缩短确认间隔,以准确度不变。
封缄的完整性
在确认的适当阶段,应对测量设备上能影响其性能的可调部位进行封缄或采取其它的防护措施,以防未经授权人员的改动。封缄的设计应使一旦改动即出现明显的痕迹。
供方确认体系应提供这种封缄的使用规范以及封缄已经损坏或脱落的设备的处置规范。
外购产品或外来服务的利用
供方应对测量的可靠性有重大影响的外购产品或外来服务满足所需要的质量水平。
将40kN、80kN两核查点的测量数据分别代入公式(2-4)、(2-5)计算,结果符合公式(2-4)要求,则40kN、80kN两核查点符合期间校验的要求。由于三个核查点测量结果均符合要求,故被核查对象符合稳定性要求。通过上面两个例子可以看出实验室内部比对法具有可操作性,完全可以在实际中得到应用。
需要说明的是,工作用测力环和百分表式标准测力仪不同,没有球座结构,故可以直接测量。此外,如果核查对象为量程较大的标准测力仪(如2000kN的标准测力仪,其测量范围一般为200kN~2000kN),超出了路面强度测试仪的使用范围(0~100kN),这种情况下则需要借助大吨位的材料试验机来进行。
我们从保持标准测力仪稳定性的角度出发,在简要介绍了常见的标准测力仪及其工作原理的基础上,对标准测力仪期间校验的方法进行了研究,分析了现有方法的不足,并结合标准测力仪的情况和工作特点,提出了“实验室内部比对法”,并给出了具体应用实例。该方法对标准测力仪的期间校验具有重要意义,同时,对其他仪器计量的期间校验也是一种启发,具有较强的参考价值。
世通仪器用于测量和(或)校准的所有设备都应进行校准。
1.仪器校准的条件
校准是在规定条件下,为确定测量设备所指示的量值与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准结果既可陚予被测量以示值,乂可确定示值的修正值。同时,校准也可确定其他计量特性,如影响量的作用等。因此,在计量确认 过程中对测量设备进行校准,其目的就是为了确定测量设备的计量特性。
2.仪器校准的要求.
①测量设备的校准是实现计量确认的关键环节。校准应按规定的确认间隔和校准规范进行。
②用于校准的计量标准其量值溯源至国家计量基准或社会公用计量标准。
③校准结果应形成文件,例如仪器校准证书或仪器校准报告(当校准是由外部完成 时)。校准结果是下一步实施计量验证的重要输人。因此,校准结果的信息应该完整、准确,以便于计量验证工作的顺利进行。
④仪器校准结果包括测量不确定度表述。这是一个重要的特性,因为当使用 这种设备进行测量时,产生测量过程的不确定度,而校准不确定度是测量不确定度的一个输人要素。
3.仪器校准的注意事项
①仪器校准工作可以由本组织自CL实施,也可以委托社会其他检定或校准机构进 行。所委托的机构取得国家规定的相应资格,并具备所承担的校准项目的能力。
②按照《人民共和国计量法》的规定,机构的髙计量标准器具和用于 贸易结算、安全防护、环境监测和医疗卫生并且列人强制检定工作计量器具目 录中的计量器具应按规定实施强制检定。强制检定按闰家检定系统表和检 定规程进行,检定周期由计量行政部门或其授权的计量检定机构按检定规程确定。
为了使实验室认可工作同国际通行做法完全一致,使我国的实验室管理水平和检测能力同国际惯例接轨,1994年9月原国家技术监督局成立了中国实验室国家认可(英文缩写CNACL),由CNACL负责实验室认可工作,其运作程序同国际通行做法完全一致,运行数年来已为国际同行所认同,1999年同亚太实验室认可合作组织(APLAC)有关成员签署了互认协议,2000年又同国际实验室认可合作组织(ILAC)的35个成员签署了互认协议。按照国际惯例,申请实验室认可是 实验室的自懕行为。实验室为完善其内部质萤体系和技术能力向认可机构申请认可,由认可机构对其质量体系和技术能力进行评审,进而作出是否符合认可准则的评价结论。如获得认可证书,则证明其具备向用户、社会及提供检测/校 准公证数据的能力,并建立了相应的质量的体系。
仪器计量,仪器校准认证是我国通过计量立法,对凡是为社会出具公证数据的检验机构(实 验室)进行强制考核的一种手段,是具有中国特色的对第三方实验室的行政许可。
审査认可(验收)是质迸管理部门对依法设置或授权承担产品质董检验任务的质检机构设立条件、界定任务范围、检验能力考核、终授权(验收)的强制性管理手段。这种授权(验收)前的评审,当然也完全可以建立在计童认证带查认 可评审或实验室认可评卑的基础上。这样就可以大大减少对实验室的重复评审,这是多年来质检机构(实验室)一直期盼的。为此,将计量认证和审查认可(验收)评审内容统一,正是我们改革调整发展的真正目的。
综上所述,我们了解到仪器计量,仪器校准认审查认可(验收)是法律法规规定的强制性行为,其管理模式为国家统一管理,分国家和省两级实施,以维护国家法制的需要。其考核工作是在注重国际通行做法的基础上充分考虑了我国国悄和计童认_ 查认可(验收)实践的基础上而实施的。CNACL实验室认可工作是我国完全与国际惯例接轨的一套国家实验室认可体系,目前已有亚太、欧洲、南非和南美洲等地 区实验室认可机构承认其认可结果。
为减轻实验室负担,促进CNAL认可评审工作与仪器计量,仪器校准认证/审查认可(验收)评审工作的统一,1997年5月,国家质量技术监督局“技监局评发(1997)81号文件规定,闻家质检中心的审查认可/计量认证考核、省级产品质检所及计划单列市质 检所”验收“的评审工作授权给CNACL承袒,与实验室认可评审一并进行,即“ 三合一”评审。2000年,原国家质里技术监胬局又下文,将省级纤维质摄监督检验机构的计量认证/审査认可评审工作也授权给CNACL进行。对于行业的部级检测实验宰申请实验室认可的,将计童认证考核与实验室认可考核合并进行,即“二合一”评审,2004年11月,国家认监委下发了《关于同时申请计量认证和实验室认可的实验室填写一套申请书的通知》(同认实函[2004]249号 >,规定同时中请实验室认可和计量认证的实验室,只需填写同一格式的申溃书。授权实验宰认可从枣对质检中心、省级产品质检、纤检机构和行业检测中心的技术评审活动,地推动了我同的实验室认可工作。实验室认可从20世纪90年代中 期的不到100家,发展到了 2500多家(截止2005年底)。在这期间,实验室认可委 员会的机构和名称也进行了几次变化:是2002年7月4 U,原CNACL与原 中国国家出入境检验检疫实验室国家认可(CCIBLAC)进行合并,组建了新的中国实验室国家认可,简称CNAL。2006年3月31日,中国实验室认可 又与中国认证机构闻家认可合并,组建了中国合格评定国家认可委 员会,简称CNAS。
为推动实验室认可在我国的发展,对于一些特定实验室(如闻家质检中心、省 级产品质检纤检所),授权实验室认可从事原来由直接组织进行的技术评审工作,这是体现职能转变、政亨分开的一项重大举措。为了减 轻实验室负担,对于同时申请实验室认可和资质认定(仪器计量,仪器校准量认证、审查认可)的,国家鼓励其同时进行评审,通过后分别发证。
新颁布的《实验室资质认定评审准则》,明确规定,国家鼓励实验室自愿申请认可,国家认监委、各级技术监督部门在加强对检测市场、检测实验室的资质认定监管的同时,也积极推动我国的实验室认可工作。