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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。
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。
当仪器校准,仪器校正的结果的不确定度小于仪器允差的三分之一时,我们会认为该仪器合格,该校准值有效,其不确定度传播给测试结果.
另外,我们还需要从以下几个方面了解仪器校准,仪器校正结果的重要性
1.测试结果不确定度用于表征实验室测试结果的质量
不确定度作为表征测试结果质量的尺度,可用以衡量实验室测试能力。因为它反映了实验室环境条件、仪器设备条件、人员素质等所有因素对测试结果产生的影响。 “实验室的佳测量能力通常小于实际测量的不确定度”。实验室认可或能力验证的组织者往往通过了解实验室给出的测试结果的不确定度值,来确认该实验室的测试能力。
2.测试结果不确定度用于实验室内部质量控制
验证测试结果的有效性:当客户或实验室内部对测试结果提出异议时(或其他需要进行复验的情况),实验室应对测试结果进行验证(或称复验)。①复验结果与原结果之差(差值的值,以下同)△1≤U (U为测试方法给出的扩展不确定度或实验室根据长期积累的方法精密度评定的测情结果扩展不确定度),确认原测试结果; ②△1 > U则应进行第二次复验,假如第二次复验结果与原结果之差△2≤U且第二次 复验结果与次复验结果之差则确认原测试结果;假如△2>U而△3≤U;则 判定原测试结果无效;③其他情况,三套数据合并,合并后的结果与原始结果之差△≤U则确认原结果,否则判定原结果无效。 判定实验室内部比对试验结果的一致性:实验室内部进行再现性比对、不同人员的测试比对试验时,U值做为前后两次测试结果的差值(值)的临界值,来验证实验室一段时间来或人员之间测试能力是否一致。△< U说明测试能力无明显差异; △≥U说明两次测试间隔内或测试人员之间测试能力有明显的差异。这时实验室应立即进行诸如使用有证标准样品校准、实验室间比对、能力验证等验证方法来验证当前实验室的测试能力;或采取核查、培训等措施以保障检验员测试能力的一致性。
3.测试结果不确定度用于确认新方法和新仪器的研究开发成果的可靠性
应用新方法或新仪器对标准物质进行测试,测试结果的不确定度小于标准物质规定的不确定度,可认为新方法或新仪器可靠。或使用新、旧方法(仪器)同时对质量相对稳定的物质进行测试,其完整测试结果进行比较,测试结果没有显著差异的,不确定度小的方法(或仪器)更加可靠。
4.测试结果不确定度用于确认标准方法和非标准方法的适用性
在评估和确认试验方法时,验证该方法适合于所需用途,结果的不确定度是 可接受的。假如拟采用的某方法测试结果的不确定度u值大于技术规范公差(或合同 公差)时,则认为该方法不适合于该批货物的检测。