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計量確認中有關(guān)計量驗證的探討
南車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司 王旭芳 為了確保測量設(shè)備的計量特性持續(xù)地滿足測量過程的計量要求，對測量設(shè)備應(yīng)進行計量確認。GB/T19022-2003《測量管理體系?搖測量過程和測量設(shè)備的要求》(IDT ISO10012:2003)中對“計量確認”的定義為:“為確保測量設(shè)備符合預(yù)期使用要求所需要的一組操作?！蓖瑫r給出的注釋明確指出:計量確認通常包括校準、驗證和各種必要的調(diào)整或維修及隨后的再校準、所要求的封印和標簽。
由此可見，計量確認的核心部分是校準和驗證，校準是大家都已熟悉的，而驗證是新增加的，因此本文只想對驗證中的有關(guān)問題進行探討。
一、問題的提出 計量確認過程認為:“顧客的計量要求與測量設(shè)備的計量特性的直接比較，常常被稱為驗證”。驗證是計量確認的一個重要過程。計量驗證就是將被測測量設(shè)備經(jīng)校準得出的實際具體量值或示值誤差及其技術(shù)參數(shù)與該測量設(shè)備預(yù)期使用的計量要求進行比較。
驗證過程的輸入為測量過程設(shè)計時根據(jù)顧客的、產(chǎn)品的、法律法規(guī)規(guī)定的測量要求導出的計量要求和測量設(shè)備校準后的計量特性，輸出是驗證結(jié)論，活動是將計量要求與計量特性比較，資源是驗證人員、方法、文件。對于資源中驗證人員一項，一般都認為應(yīng)是計量人員，但筆者卻有不同看法。
在實際生產(chǎn)中，企業(yè)測量設(shè)備少則幾千件，多則上萬件，每批次的校準也要上百件，每件測量設(shè)備用于什么產(chǎn)品、具體要求是什么，計量人員通常是無法完全清楚的，而要從產(chǎn)品、生產(chǎn)安全、環(huán)保、貿(mào)易等要求導出計量要求需要具有很高的產(chǎn)品、生產(chǎn)技術(shù)知識，僅靠計量人員的計量學知識是很難完成的。更何況有些量具、儀表在一個檢定周期內(nèi)會用于不同的測量過程，其導出的計量要求也是不同的，若僅在周期檢定時由計量人員進行一次計量確認是不科學的。因此，筆者認為計量驗證工作應(yīng)根據(jù)不同情況分別由計量人員、測量設(shè)備使用人員、產(chǎn)品生產(chǎn)工藝人員共同完成。
二、驗證過程 1.預(yù)期使用的計量要求
測量設(shè)備的計量要求可表示為:最大允許誤差、允許不確定度、測量范圍、穩(wěn)定性、分辨力、環(huán)境條件或操作者技能要求。計量要求是根據(jù)顧客、組織和法律法規(guī)的要求確定的。顧客的計量要求是通過對產(chǎn)品的要求，以產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范、合同書和技術(shù)標準的形式提出。組織的計量要求往往是通過對企業(yè)生產(chǎn)控制、監(jiān)視、物料交接、能源計量等需求提出。法律法規(guī)的計量要求是通過對企業(yè)生產(chǎn)安全、環(huán)境保護、貿(mào)易結(jié)算等需求提出。因此，計量要求可以由產(chǎn)品合同、設(shè)計圖紙、制造規(guī)范、工藝文件、工序卡、檢驗規(guī)范、國家計量檢定規(guī)程、技術(shù)規(guī)范導出。另外，測量設(shè)備的計量要求也可參考國家公布的測量設(shè)備制造標準以及生產(chǎn)廠家提供的測量設(shè)備使用說明書或相應(yīng)的計量校準規(guī)范確定。
當計量要求是根據(jù)法律法規(guī)、國家計量技術(shù)規(guī)范的要求確定時，計量要求則由計量人員導出，也就是說:由計量部門發(fā)出的計量確認一般是將測量設(shè)備的計量特性與國家計量檢定規(guī)程、校準規(guī)范相比較進行確認的。
當計量要求是根據(jù)顧客、組織的要求提出時，計量要求應(yīng)由測量設(shè)備的使用人員或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝人員負責導出。
2.測量設(shè)備的計量特性
測量設(shè)備的計量特性是由校準決定的，計量部門根據(jù)測量設(shè)備、測量標準和說明、環(huán)境條件，對測量設(shè)備用一個可參考的測量標準及其配套裝置和工具，測出被測測量設(shè)備的實際量值及其技術(shù)參數(shù)。并將測量設(shè)備所指示或代表的量值按照標準器溯源到測量標準所復(fù)現(xiàn)的量值。計量特性包括:測量范圍、偏移、重復(fù)性、穩(wěn)定性、滯后、漂移、影響量、分辨力、鑒別力、誤差、死區(qū)等。校準可以確定測量設(shè)備的示值誤差，并對示值加以修正。校準是量值溯源的產(chǎn)物，是企業(yè)為確保量值統(tǒng)一和準確可靠的自愿溯源行為，是一種純技術(shù)性工作。校準的技術(shù)依據(jù)是校準規(guī)范。校準規(guī)范可由國家統(tǒng)一規(guī)定，也可由企業(yè)自行制定。校準工作是由計量人員完成的。
3.驗證過程的實施
在測量過程設(shè)計時，通過對測量過程所選配的測量設(shè)備計量特性與測量過程的計量要求評審比較予以驗證。對于一般的測量過程和已經(jīng)存在成熟的同種類型(類似準確度、類似范圍、方法和環(huán)境的)測量過程采用一般控制程序，只作校準，校準后由計量人員根據(jù)法律法規(guī)、國家計量技術(shù)規(guī)范的要求認可一般的測量過程為計量確認驗證過程。
當計量確認過程驗證范圍為高度控制的測量過程時，應(yīng)填寫相應(yīng)的計量確認過程驗證記錄表，測量設(shè)備校準后，應(yīng)由測量設(shè)備的使用人員或產(chǎn)品生產(chǎn)的工藝人員將計量特性與產(chǎn)品的要求相比較完成其計量確認驗證過程。
4.驗證過程的特例
JJF1001-1998《通用計量術(shù)語及定義解釋》中對“檢定”的定義為:“查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。”由此可知，只有在唯一一種情況下，即當“計量要求”須根據(jù)法律法規(guī)的要求確定時，“計量確認”才等于“檢定”，也就是檢定合格的測量設(shè)備已完成了計量驗證過程。國家規(guī)定的強制檢定的計量器具，是依據(jù)國家計量檢定規(guī)程所規(guī)定的計量特性和技術(shù)要求進行檢定的，檢定合格后就完成了計量確認。
三、驗證舉例 1.從產(chǎn)品測量過程導出的計量要求
產(chǎn)品測量過程為對某一主動齒輪進行跨3齒公法線長度測量，技術(shù)要求為47.04mm，允許誤差為(-0.16～-0.08)mm。
由此導出的計量要求為:測量設(shè)備為公法線千分尺，測量范圍為(25～50)mm，允許誤差為±0.008mm。
而某一編號的公法線千分尺，通過調(diào)整、校準后得到其計量特性為:測量范圍為(25～50)mm，最大允許誤差為+0.006mm。
此公法線千分尺的計量特性能滿足產(chǎn)品測量要求，計量驗證合格。
2.從國家計量檢定規(guī)程導出計量要求
根據(jù)JJG82-1998《公法線類千分尺》檢定規(guī)程，測量范圍為(25～50)mm的公法線千分尺，允許誤差為±0.005mm。
同樣是上述編號的公法線千分尺，通過調(diào)整、校準后得到其計量特性為:測量范圍為(25～50)mm，最大允許誤差為+0.006mm。
此公法線千分尺的計量特性無法滿足預(yù)期的計量要求，計量驗證為不合格。
由此可知，經(jīng)校準后的同一把公法線千分尺按照不同的計量要求作驗證，驗證結(jié)果是不一樣的。
四、結(jié)束語 建議對于一般企業(yè)測量設(shè)備的計量確認，首先由本企業(yè)的計量部門按照本企業(yè)考核合格的計量標準器項目開展校準，沒有建立計量標準器的項目應(yīng)委托省市級計量檢定部門校準。
校準后的測量設(shè)備，首先將其計量特性與國家有關(guān)檢定規(guī)程、校準規(guī)范進行比較驗證，滿足要求的為驗證合格。
若驗證后不能滿足要求，調(diào)整后也不能滿足要求，應(yīng)與測量設(shè)備使用部門溝通，考慮此測量設(shè)備所應(yīng)用的產(chǎn)品測量過程，再與產(chǎn)品測量過程導出的計量要求相比較進行驗證。
需注意的是:以國家有關(guān)檢定規(guī)程、校準規(guī)范為計量要求進行驗證合格的測量設(shè)備，在使用該測量設(shè)備時一般用其允許誤差代替其校準得出的誤差，而根據(jù)某一指定產(chǎn)品測量參數(shù)為預(yù)期計量要求驗證合格的測量設(shè)備，該測量設(shè)備的誤差必須用其校準后的實際誤差值。 | 
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