檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范 -1

隨著市場經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，計量校準(zhǔn)正逐漸被國內(nèi)更多的用戶所接受。校準(zhǔn)在國內(nèi)計量技術(shù)機(jī)構(gòu)開展的計量活動中的比重正在逐步加大，已經(jīng)作為一種新型的計量活動與檢定相提并論。因此，正確認(rèn)識校準(zhǔn)與檢定的關(guān)系，正確開展檢定和校準(zhǔn)活動，正確利用檢定和校準(zhǔn)結(jié)果，最終實現(xiàn)量值統(tǒng)一，保證社會生產(chǎn)活動的正常進(jìn)行就顯得尤為重要。
   
一、檢定、校準(zhǔn)和計量確認(rèn)
    1.檢定和校準(zhǔn)
    在JJF1001-1998《通用計量術(shù)語及定義》中校準(zhǔn)(calibration)的定義是:在規(guī)定條件下，為確定測量儀器或測量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋騾⒖嘉镔|(zhì)所代表的量值，與對應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。
    測量儀器、測量系統(tǒng)、實物量具或參考物質(zhì)，有時統(tǒng)稱為計量器具，本文統(tǒng)稱為測量設(shè)備。這樣，校準(zhǔn)可以歸結(jié)為將測量設(shè)備與測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)比較，確定被校測量設(shè)備的量值及其不確定度的一組操作。校準(zhǔn)的目的是確定測量設(shè)備示值誤差的大小，并通過測量標(biāo)準(zhǔn)將測量設(shè)備的量值與整個量值溯源體系相聯(lián)系，使測量設(shè)備的量值具有溯源性。
    在JJF1001-1998中檢定(verification)的定義是:查明和確認(rèn)計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和(或)出具檢定證書。
    計量檢定過程中的檢查既包括了測量設(shè)備與測量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)比較(即校準(zhǔn)的過程)，又包括將校準(zhǔn)結(jié)果與計量要求進(jìn)行比較，判斷是否符合規(guī)定的準(zhǔn)確度等級；對于符合某準(zhǔn)確度等級的測量設(shè)備加標(biāo)記和(或)出具檢定證書。
    2.校準(zhǔn)與計量確認(rèn)
    GB/T19022-2003《測量管理體系 測量過程和測量設(shè)備的要求》是由國際標(biāo)準(zhǔn)ISO10012:2003轉(zhuǎn)化而來的。該標(biāo)準(zhǔn)是ISO9000系列標(biāo)準(zhǔn)的支撐性標(biāo)準(zhǔn)，對如何通過合理的測量管理保證產(chǎn)品的質(zhì)量進(jìn)行了規(guī)定。該標(biāo)準(zhǔn)的核心是:
    (1)測量活動根據(jù)產(chǎn)品質(zhì)量要求進(jìn)行安排，即測量結(jié)果的準(zhǔn)確度應(yīng)符合產(chǎn)品質(zhì)量控制要求。
    (2)測量的準(zhǔn)確度取決于測量過程的控制，受測量過程中的各種因素的影響。
    (3)測量儀器是測量過程中的一個關(guān)鍵因素，其量值通過校準(zhǔn)活動進(jìn)行溯源，通過計量確認(rèn)判斷儀器是否符合測量過程的要求。
    根據(jù)定義，計量確認(rèn)是“為確保測量設(shè)備處于滿足預(yù)期使用要求的狀態(tài)所需要的一組操作。”從定義可知，計量確認(rèn)的前提是已經(jīng)明確預(yù)期的使用要求，是根據(jù)測量設(shè)備的使用目的，在測量設(shè)備的使用要求已經(jīng)明確的基礎(chǔ)上進(jìn)行的活動。通過計量確認(rèn)，可以確定該測量設(shè)備是否符合預(yù)期的使用要求。而為了實現(xiàn)這個判斷，計量確認(rèn)包括校準(zhǔn)和計量驗證兩個部分。
    校準(zhǔn)是計量確認(rèn)中的一個部分，是計量確認(rèn)的第一個階段。校準(zhǔn)將測量設(shè)備與測量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行技術(shù)比較，目的是確定測量設(shè)備示值誤差的大小。同時，校準(zhǔn)通過測量標(biāo)準(zhǔn)將測量設(shè)備的量值與整個量值溯源體系相聯(lián)系，使測量設(shè)備的量值具有溯源性。
    計量驗證是計量確認(rèn)的第二個階段，通常包括使用校準(zhǔn)結(jié)果與計量要求進(jìn)行比較，判定該測量設(shè)備是否符合預(yù)期的使用要求。當(dāng)校準(zhǔn)結(jié)果表明測量設(shè)備準(zhǔn)確度不滿足計量要求時，進(jìn)行必要的調(diào)整或維修及隨后的再校準(zhǔn)；而當(dāng)測量設(shè)備的準(zhǔn)確度滿足設(shè)備預(yù)期使用的計量要求時，出具計量確認(rèn)報告或文件，按照要求進(jìn)行適當(dāng)?shù)臉?biāo)識，如進(jìn)行封印和(或)貼標(biāo)簽。
    因此，校準(zhǔn)是計量確認(rèn)的技術(shù)基礎(chǔ)，計量驗證是將校準(zhǔn)結(jié)果與計量要求比較的過程。計量要求與測量設(shè)備的預(yù)期使用目的有關(guān)。明確的計量要求與合理的校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行比較，才能完成計量確認(rèn)，確定該測量設(shè)備是否適合用于特定的應(yīng)用。從這個意義上說，校準(zhǔn)則不需要判斷是否合格。尤其是對于為社會提供服務(wù)的校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，其客戶千差萬別，同樣的儀器用在不同場合，計量要求就會不同，校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)無法按照統(tǒng)一的要求進(jìn)行合格性判斷。但是，當(dāng)用戶明確告知使用目的，或給出了計量要求時，校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)就可以根據(jù)已知的計量要求或相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)判斷被校測量設(shè)備合格與否。這個判斷是協(xié)助企業(yè)完成計量驗證工作，包含了合格性判斷的校準(zhǔn)證書，具有計量確認(rèn)報告的功能。
    3.計量工作
    在JJF1001-1998中計量(metrology)的定義是:實現(xiàn)單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的活動。實現(xiàn)單位統(tǒng)一，通過規(guī)定單位的大小和保持單位基準(zhǔn)的穩(wěn)定得以實現(xiàn)。而量值準(zhǔn)確可靠則不僅需要統(tǒng)一定義的計量單位，還需要在測量活動中控制各種影響因素，包括儀器的溯源性和測量方法、影響量的控制等，實現(xiàn)測量結(jié)果統(tǒng)一。
    通過對計量確認(rèn)的分析可知，計量確認(rèn)是為了保證測量設(shè)備的示值準(zhǔn)確度符合生產(chǎn)中產(chǎn)品的相關(guān)量值一致的需要，最終保持產(chǎn)品與不同來源產(chǎn)品的相應(yīng)量值實現(xiàn)互換。因此，計量確認(rèn)是計量工作的一種形式。
    通過比較檢定與計量確認(rèn)可發(fā)現(xiàn)，二者所包含的操作內(nèi)容是相同的:檢定與計量確認(rèn)均包含校準(zhǔn)和合格性判斷兩個組成部分。檢定作為法制計量管理工作，對特定領(lǐng)域中使用的測量設(shè)備進(jìn)行管理；計量確認(rèn)是適用于對其他領(lǐng)域中使用的測量設(shè)備進(jìn)行管理的一種模式。
    通過以上分析可知，校準(zhǔn)是計量活動中不可缺少的技術(shù)組成部分。校準(zhǔn)作為計量檢定和計量確認(rèn)的一部分，對測量設(shè)備的計量特性進(jìn)行評定，是保證測量設(shè)備單位統(tǒng)一、量值準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵技術(shù)環(huán)節(jié)之一。
   
二、校準(zhǔn)規(guī)范與檢定規(guī)程的異同
    根據(jù)以上討論我們可以知道，校準(zhǔn)與檢定是有區(qū)別的:校準(zhǔn)是測量設(shè)備管理過程中的一個技術(shù)環(huán)節(jié)，而檢定是一個完整的測量設(shè)備管理過程。因此校準(zhǔn)規(guī)范與檢定規(guī)程必然也有差別。
    校準(zhǔn)規(guī)范是經(jīng)過特定組織制定并批準(zhǔn)頒布，在一定范圍內(nèi)施行，作為校準(zhǔn)時依據(jù)的技術(shù)文件。因此校準(zhǔn)規(guī)范必須定義下列內(nèi)容:
    適用范圍:明確校準(zhǔn)規(guī)范所適用的被校準(zhǔn)測量設(shè)備。
    描述測量設(shè)備測量能力的計量特性。
    校準(zhǔn)各計量特性使用的參考標(biāo)準(zhǔn)。
    標(biāo)準(zhǔn)的值。
    校準(zhǔn)條件。
    校準(zhǔn)方法和程序:如何操作(獲得被校值、數(shù)據(jù)處理、結(jié)果處理)。
    通過這些內(nèi)容的定義，我們才能確定:
    該規(guī)范是否適用于某個特定的測量設(shè)備。
    通過哪些計量特性評價該測量設(shè)備的測量性能。
    這些計量特性的具體含義。
    校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的內(nèi)容，主要是為了保證不同實驗室的校準(zhǔn)結(jié)果具有可比性。
    檢定規(guī)程是由政府計量管理部門制定并批準(zhǔn)頒布，在管轄范圍內(nèi)施行，作為檢定時依據(jù)的技術(shù)文件。
    校準(zhǔn)是檢定的技術(shù)組成部分，檢定規(guī)程除了校準(zhǔn)規(guī)范必須包含的上述內(nèi)容外，還需要規(guī)定被檢測量設(shè)備的準(zhǔn)確度等級劃分、相應(yīng)計量特性的計量要求、檢定周期、是否經(jīng)過型式批準(zhǔn)(獲得CMC標(biāo)志)等內(nèi)容。
    由于檢定規(guī)程對被檢測量設(shè)備規(guī)定了準(zhǔn)確度等級以及各等級測量設(shè)備的計量要求，因此檢定規(guī)程還詳細(xì)規(guī)定了標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備、測量方法和測量條件，以保證在嚴(yán)格遵守檢定規(guī)程時，檢定結(jié)果的不確定度優(yōu)于計量要求的1/3，不明顯影響測量設(shè)備的合格性判定。
   
三、檢定規(guī)程的編制
    編制檢定規(guī)程應(yīng)執(zhí)行JJF1002-1998《國家計量檢定規(guī)程編寫規(guī)則》。
    檢定規(guī)程中技術(shù)部分的編制與校準(zhǔn)規(guī)范一致(詳見四、校準(zhǔn)規(guī)范的編制)。但是，檢定規(guī)程中還要包括測量設(shè)備準(zhǔn)確度等級的劃分、測量設(shè)備不同準(zhǔn)確度等級對應(yīng)的計量要求、檢定使用的標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備及其要求、檢定的環(huán)境要求、檢定的程序、合格性判斷的準(zhǔn)則、檢定周期、檢定證書或檢定結(jié)果通知書的格式等。
    編制檢定規(guī)程時也需要進(jìn)行不確定度分析，并且以檢定規(guī)程中規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備、環(huán)境要求、檢定程序為基礎(chǔ)，分析不確定度來源。試驗報告是通過試驗驗證不確定度分析的正確性。

四、校準(zhǔn)規(guī)范的編制

    編制校準(zhǔn)規(guī)范應(yīng)執(zhí)行JJF1071-2000《國家計量校準(zhǔn)規(guī)范編寫規(guī)則》。
    1.在范圍和概述中定義被校準(zhǔn)儀器
    在校準(zhǔn)規(guī)范的范圍部分，指明哪種測量設(shè)備的校準(zhǔn)可以使用本規(guī)范，有時還要增加其他限制條件，例如測量范圍和特定功能的限制。
    范圍中規(guī)定的測量設(shè)備不是指一個特定型號的測量設(shè)備，而是針對同一類儀器或系統(tǒng)。這種測量設(shè)備的具體特點和應(yīng)用應(yīng)該在概述中簡單描述，并可以通過典型儀器進(jìn)行說明。說明時主要針對儀器的計量原理和特點，而不是儀器的結(jié)構(gòu)。
    同一類測量設(shè)備指設(shè)備的測量原理相同、基本組成相同、被校參數(shù)相同、數(shù)據(jù)處理方法相同。其差別一般不是關(guān)鍵性的，例如游標(biāo)卡尺與數(shù)顯卡尺，只是輸出方式不同；百分表和千分表，只是放大倍數(shù)和準(zhǔn)確度不同。
    2.規(guī)定計量特性和校準(zhǔn)方法
    任何測量設(shè)備的計量特性，最關(guān)鍵的是示值的準(zhǔn)確度。對于定值標(biāo)準(zhǔn)器，校準(zhǔn)結(jié)果是其示值；對于多值測量設(shè)備，校準(zhǔn)結(jié)果是其示值誤差的變化范圍，或?qū)ψ畲笤试S示值誤差的驗證。
    由于使用環(huán)境中或測量設(shè)備本身的一些因素可能對儀器示值產(chǎn)生影響，需要確定這些因素造成的儀器示值變化范圍——儀器的示值重復(fù)性。
    由于示值的規(guī)定和測量設(shè)備使用中復(fù)現(xiàn)值之間可能存在差異，例如量塊示值的定義為其中心長度，而使用時使用位置可能偏離量塊測量面的中心。因此，校準(zhǔn)中還需要確定其他可能的影響量對示值的影響。
    對于每個計量特性，評價時使用的標(biāo)準(zhǔn)器、測量方法(如測量的點數(shù)和次序)，可能造成計量特性評定結(jié)果的差異。為了減小這個差異，校準(zhǔn)規(guī)范必須明確規(guī)定測量方法和測量程序。
    統(tǒng)一校準(zhǔn)參數(shù)和含義的目的是為了保證測量設(shè)備的量值統(tǒng)一。
    3.測量不確定度評估示例
    校準(zhǔn)規(guī)范編制應(yīng)該提供一個測量不確定度評估示例。通過該示例，為校準(zhǔn)規(guī)范的使用者提供不確定度來源的參考。
    示例中應(yīng)包含被校儀器計量特性的典型計量要求，符合該校準(zhǔn)規(guī)范規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)儀器，測量過程和數(shù)據(jù)處理過程的簡單描述。
    示例中應(yīng)列出可能影響校準(zhǔn)結(jié)果不確定度的主要不確定度來源，包括測量環(huán)境、測量設(shè)備的參考標(biāo)準(zhǔn)器、測量設(shè)備、附件的選擇、軟件和計算、測量人員、測量設(shè)備的特性、測量設(shè)備特性的定義、測量程序、物理常數(shù)和換算因子。
    針對被校計量特性的計量要求，確定相應(yīng)的測量條件和設(shè)備等條件，分析不確定度以確定這些規(guī)定可以滿足校準(zhǔn)過程的準(zhǔn)確度要求。
    4.試驗報告
    試驗報告是驗證上述不確定度分析的試驗結(jié)果報告。試驗中采用了不確定度評估示例中使用的各種條件，試驗結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)結(jié)果比較，證明上述分析是正確的。
    通過測量不確定度分析示例和試驗報告，可以提供一個典型的校準(zhǔn)過程控制范例，供校準(zhǔn)規(guī)范審定者進(jìn)行分析，也可以供校準(zhǔn)規(guī)范使用者參考。校準(zhǔn)規(guī)范的使用者并不需要完全按照示例裝備實驗室，但可以參考示例對自己的實驗室校準(zhǔn)能力進(jìn)行評估。


五、檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范的執(zhí)行

    1.正確選擇
    根據(jù)發(fā)布組織的權(quán)威性，校準(zhǔn)規(guī)范的嚴(yán)謹(jǐn)性會有所不同。使用權(quán)威的校準(zhǔn)規(guī)范，校準(zhǔn)結(jié)果可以被更廣泛地接受。因此首先選擇最權(quán)威組織發(fā)布的校準(zhǔn)規(guī)范。當(dāng)沒有權(quán)威組織發(fā)布的校準(zhǔn)規(guī)范時，校準(zhǔn)實驗室可以自行編制校準(zhǔn)規(guī)范，以使校準(zhǔn)過程和校準(zhǔn)結(jié)果可以復(fù)現(xiàn)。
    檢定規(guī)程必須選擇上級計量管理部門制定的。即首先執(zhí)行國家計量檢定規(guī)程，沒有時執(zhí)行行業(yè)或地方計量檢定規(guī)程。
     由于校準(zhǔn)規(guī)范中沒有規(guī)定執(zhí)行校準(zhǔn)規(guī)范必須達(dá)到的不確定度，實驗室必須根據(jù)自己在校準(zhǔn)市場的定位決定目標(biāo)不確定度。適當(dāng)?shù)氖袌龆ㄎ豢梢员ＷC實驗室獲得最佳的經(jīng)濟(jì)效益。校準(zhǔn)實驗室根據(jù)目標(biāo)不確定度配備標(biāo)準(zhǔn)測量儀器、控制校準(zhǔn)條件，在經(jīng)濟(jì)合理的條件下保證實驗室目標(biāo)不確定度的實現(xiàn)。測量結(jié)果的不確定度評估可以參照文獻(xiàn)，通過比對或測量審核等活動進(jìn)行能力驗證。經(jīng)過驗證的校準(zhǔn)實驗室能力，是測量設(shè)備用戶選擇校準(zhǔn)實驗室的根據(jù)。
    開展檢定工作的實驗室必須按照檢定規(guī)程建標(biāo)，考核批準(zhǔn)后，按照批準(zhǔn)的準(zhǔn)確度等級開展檢定工作。
    2.正確執(zhí)行
    正確執(zhí)行校準(zhǔn)規(guī)范的目的是保證校準(zhǔn)結(jié)果符合規(guī)范規(guī)定，減小測量原理造成的校準(zhǔn)實驗室間量值差異。
    正確執(zhí)行校準(zhǔn)規(guī)范包括了解被校測量設(shè)備。編制校準(zhǔn)規(guī)范時，考慮到通用性，可能對同類測量設(shè)備的各種功能加以考慮，規(guī)定的參數(shù)可能多于某臺特定測量設(shè)備的需要。校準(zhǔn)時，首先需要確定校準(zhǔn)規(guī)范中適用于被校測量設(shè)備的計量特性。
    校準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定的計量特性取舍不是隨意的。評定的計量特性必須覆蓋被校測量設(shè)備的使用要求。
    選擇可以產(chǎn)生規(guī)定量值的計量標(biāo)準(zhǔn)，控制相關(guān)的測量條件，按照規(guī)定程序進(jìn)行校準(zhǔn)測量。
    校準(zhǔn)規(guī)范主要保證校準(zhǔn)參數(shù)一致且不出現(xiàn)歧義，而對于校準(zhǔn)中各種不確定度來源的控制不進(jìn)行詳細(xì)規(guī)定。因此，各實驗室應(yīng)該根據(jù)本實驗室的目標(biāo)不確定度配備標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備和設(shè)施，控制各種不確定度來源的大?
    由于上述原因，各校準(zhǔn)實驗室應(yīng)該起草作業(yè)指導(dǎo)書，規(guī)定本實驗室的目標(biāo)不確定度，以及配備的校準(zhǔn)設(shè)備和設(shè)施、各種不確定度來源的控制要求等。當(dāng)校準(zhǔn)規(guī)范中規(guī)定的校準(zhǔn)程序還不夠詳細(xì)時，實驗室可以根據(jù)配備的設(shè)備，對校準(zhǔn)程序的細(xì)節(jié)作進(jìn)一步的規(guī)定。
    開展檢定工作，必須嚴(yán)格執(zhí)行檢定規(guī)程，包括:
    (1)按照規(guī)定檢定各檢定項目，以保證全面評價測量設(shè)備。
    (2)按照檢定規(guī)程規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)測量設(shè)備、檢定環(huán)境、檢定方法、檢定程序進(jìn)行檢定，以保證測量不確定度。
    3.正確利用檢定和校準(zhǔn)結(jié)果
    檢定規(guī)程根據(jù)預(yù)期的需要對測量設(shè)備的計量特性劃分了準(zhǔn)確度等級。按照特定準(zhǔn)確度等級檢定合格的測量設(shè)備，可以投入使用。
    校準(zhǔn)是評價測量設(shè)備計量性能的技術(shù)過程，而確認(rèn)測量設(shè)備是否適用，需要測量設(shè)備用戶利用校準(zhǔn)結(jié)果與計量要求進(jìn)行比較，并進(jìn)行計量驗證。
     為了保證測量設(shè)備的計量確認(rèn)，用戶必須通過生產(chǎn)過程管理和測量過程管理，提出測量設(shè)備的計量要求。委托有能力的實驗室進(jìn)行計量校準(zhǔn)，獲得具有足夠準(zhǔn)確度的校準(zhǔn)結(jié)果。校準(zhǔn)實驗室聲稱的校準(zhǔn)測量能力是用戶選擇實驗室的依據(jù)，校準(zhǔn)報告中的測量不確定度是用戶對測量設(shè)備進(jìn)行計量確認(rèn)，使用測量設(shè)備時評估測量結(jié)果不確定度的重要依據(jù)。因此，校準(zhǔn)必須給出測量不確定度。
    受傳統(tǒng)的影響，少數(shù)測量設(shè)備用戶不分析自己的計量需求，將測量設(shè)備按照檢定規(guī)程送檢，拿到檢定證書后即投入使用；或者將測量設(shè)備送校后，不進(jìn)行計量驗證，往往造成超差儀器的誤用，影響產(chǎn)品的質(zhì)量。這些現(xiàn)象說明用戶沒有掌握計量概念，無法通過計量活動保證產(chǎn)品質(zhì)量，其質(zhì)量活動是失控的。
   

六、結(jié)論
    正確理解檢定和校準(zhǔn)活動，正確編制、執(zhí)行檢定規(guī)程和校準(zhǔn)規(guī)范，才能夠真正滿足客戶需求、保證量值統(tǒng)一。同時，作為檢定或校準(zhǔn)服務(wù)的用戶，只有正確理解檢定和校準(zhǔn)結(jié)果，才能判斷測量設(shè)備是否滿足使用要求，滿足法制管理的需要或?qū)崿F(xiàn)質(zhì)量管理的目標(biāo)