计量确认
计量确认(Metrological Confirmation)
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什么是计量确认[1]
计量确认是指为确保测量设备符合预期使用要求所需的一组操作。
该概念需要注意以下几点：
(1)计量确认通常包括：校准和验证、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。
(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。
(3)预期用途要求包括：测量范围、分辨力、最大允许误差等。
(4)计量要求通常与产品要求不同，并不在产品要求中规定。计量确认的概念是指对测量设备进行的校准、调整、修理、验证、封印和标签等一系列活动，当然也包括检定、比对等工作。它的目的是：为了保证测量设备处于满足使用需要状态而进行的活动。由于所有测量设备在使用中随着时间的变化都会发生偏移，不可能总保持在某一个误差内，为了使它们保持原有误差，必须在使用一定时间后对它们进行校准，调试或修理，再校准、加以封缄和标志等，通过这些活动，使测量设备在相当长的一段时间内保持满足使用要求的准确度。
从定义中可以看出计量确认是针对测量设备的要求及其实施进行的活动。
计量确认的过程方法[2]
ISO10012中采用了“过程方法”。把计量确认看成一个“过程”一，将有助于提高和保证计量确认结果的有效性。例如，校准是计量确认的一个方面，如果我们只注意校准结果，不注意校准的过程，当发现校准结果有误时，再去重新寻找问题、重新校准，就已经造成了人力、物力的浪费；如果从校准一开始就注重每一个操作过程，把校准当成一个过程认真对待，发现问题及早纠正，不要等到最终结果出来以后再回头寻找问题，就可以减少很多人力、物力、财力的浪费。这就可体现“过程方法”的优越性。
从计量确认过程框图中可以看出计量确认过程中包括许多子过程。
(1)测量设备的校准过程
输入是被校测量设备和上一等级标准器。输出是校准结果及校准状态的标志。活动是校准，即被校测量设备与上一等级标准器的比较。资源是校准人员、校准方法、校准的环境条件等。
(2)导出计量要求的过程
其输入是顾客要求，输出是计量要求。活动是：查找顾客要求(合同中找出)，或从产品标准、技术要求中找出，或从生产过程控制文件中找出，或从其他法律规定、规范或文件中找出。
(3)验证过程
验证过程有两个输入，一个是计量要求，一个是测量设备的计量特性。其输出是验证证书，或不能验证，或不符合计量要求的验证结论。其活动是将计量要求与计量特性进行比较。其资源是比较人员资料等。这个过程一般不需要测量设备等硬件。
(4)调整或维修过程
如果校准结果不能符合计量要求，该测量设备还要经过调整或维修过程。调整或维修过程的输入是验证过程的一种输出：不符合计量要求的验证结论。其输出是调整或维修报告。活动是调控或维修。资源是调整或维修的设备、设施、人员、方法等。
(5)再校准(或称复核)过程
输入是：调整或维修后的测量设备及其报告。输出是再校准状态的证书和标志。活动是校准以及校准前对校准间隔的评审。资源是再校准用的测量标准装置、人员、校准规范等。
(6)确认状态标志的标注过程
确认状态标志共有两种：一种是确认合格标志，另一种是确认失效标识(无法维修或调整)。该过程的输入是验证／确认文件，或验证失败记录。输出是确认合格标志，或确认失效标志。活动是领取标志，张贴或挂在测量设备上。资源是人员、登记等文件。
由上述6个过程(至少4个过程)构成了一个完整的计量确认过程。因此，计量确认过程不能理解为单一的校准过程。
计量确认过程的流程如图所示。
- (1)计量确认过程的设计
计量确认设计过程流程如下图
- ①选择校准方法
a．使用公开发布的校准方法
校准方法是为进行校准而规定的技术程序。对测量设备进行校准前，应选择校准方法或适宜的校准规范。尽可能使用公开发布的校准规范。如国际的、地区的或国家的标准或技术规范，或参考相应的计量检定规程。应确保使用的标准或技术规范是现行有效的版本。必要时，应采用附加细则对标准或技术规范加以补充，以确保应用的一致性。
b．自行制定校准方法的确认
如无公开发布的校准规范，组织根据需要自行制定校准方法，或者必须使用在校准规范中未包含的方法或超出其预定的使用范围，组织应对方法进行确认，以证实该方法适用于预期的用途。对校准方法的确认是通过核查并提供客观证据，以证实某一特定预期用途的特殊要求得到满足。
c．委托校准时，校准方法的确认
如果组织将校准工作委托给其他计量检定或校准机构进行时，该机构所选择的校准方法应取得组织的同意，以确保所用的方法满足测量设备的预期使用要求。
- ②分析校准的不确定度
a．为了确保校准结果的不确定度满足预期使用的要求，组织在开展校准前，应提出不确定度的要求。
b．确定不确定度的评定方法
在评定不确定度时，对给定条件下的所有重要的不确定度分量，均应采用国家计量技术规范JJF1059—1999《测量不确定度评定与表示》所推荐的方法或其他规范规定的方法进行评定和表示。如果，组织将校准工作委托给其他计量检定或校准机构进行时，组织应要求接受委托的机构提供相应的不确定度的分析报告。
- ③确定确认问隔
a．确定确认间隔的意义
合理地确定测量设备的确认间隔是计量确认设计中的重要环节。如果确认间隔过短，不仅会增加对确认人员和设备的要求，从而增加测量管理的成本，而且会影响生产的正常进行或增加测量设备的需要量，造成浪费。而确认间隔过长，则会增加使用不合格测量设备的风险，甚至因不准确的测量结果而产生废品，造成经济损失。因此，合理地确定确认结果是一件非常重要而细致的工作。
b．间隔确定的方法
制定计量确认间隔管理程序，并按程序规定的方法合理确认测量设备的确认间隔。确认间隔确定的方法可参考国际法制计量组织文件D10《用于检测实验室的测量设备的校准间隔的确定指南》。在计量确认实施过程中，测量设备的校准间隔和确认间隔是一致的。
④确定设备调整控制的方法
a．控制调整的目的
在被计量确认的测量设备中，有些测量设备上具有影响其计量性能的调整装置(硬件调整)或调整程序(软件调整)。在设计计量确认过程时，应对控制调整的方法和措施进行认真的设计，以防止未经授权擅自调整测量设备的计量性能，并且一旦被改动即可发现。
b．设计的具体内容
(a)确定哪些测量设备的调整装置应当实施保护；
(b)确定应采取哪些保护措施；
(c)一旦保护措施被损坏应采取哪些行动。
- (2)测量设备的校准
- ①校准的目的
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的关系的一组操作。校准结果既可赋予被测量以示值，又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校准的要求
a．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。
b．用于校准的计量标准其量值必须溯源至国家计量基准或社会公用计量标准。
c．校准结果应形成文件，例女盯校准证书或校准报告(当校准是由外部完成时)或校准结果记录(当校准全部是由组织内部的计量实验室完成时)。校准结果是下一步实施计量验证的重要输入。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。
d．校准结果必须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入要素。
- ③校准的注意事项
a．校准工作可以由本组织自己实施，也可以委托社会其他检定或校准机构进行。所委托的机构必须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。
b．按照《中华人民共和国计量法》和计量法规规章的规定，组织的最高计量标准器具和用于贸易结算、安全防护、环境检测和医疗卫生的工作计量器具应按规定实施强制检定。强制检定必须按国家检定系统表和检定规程进行，检定周期由政府计量行政部门或其授权的计量检定机构按检定规程确定。
- (3)测量设备的计量特性
校准结果得到的是测量设备的计量特性。测量设备的计量特性是指测量设备的影响测量结果的可区分的特性。测量设备通常有若干个计量特性。
测量设备的计量特性包括：
①测量范围：测量仪器的误差处在规定极限内的一组被测量的值。
②偏移：测量设备示值的系统误差。
③重复性：在相同测量条件下，重复测量同。被测量，测量仪器提供相近示值的能力。
④稳定性：测量设备保持其计量特性随时间恒定的能力。
⑤滞后：测量设备对给定激励的响应与先前激励顺序有关的一种特性。一般认为滞后与被测量的量有关，但也可以认为与影响量有关。
⑥漂移：测量设备计量特性的慢变化。
⑦影响量：不是被测量但对测量结果有影响的量。例如用来测量长度的干分尺的温度。
⑧分辨力：测量设备的显示装置能有效辨别的最小的示值差。
⑨鉴别力(阈)：使测量设备产生未察觉的响应变化的最大激励变化，这种激励变化应缓慢而单调地进行。它可能与例如噪声(内部或外部的)或摩擦有关，也可能与激励值有关。
⑩误差：测量设备示值与对应输入的真值之差。由于真值不能确定，实际上用的是约定真值。约定真值是指对于给定目的具有适当不确定度的，赋予特定量的值，有时该值是约定采用的。例如在给定地点，取由计量标准复现而赋予该量的值作为约定真值。
死区：不致引起测量设备响应应发生变化的激励双向变动的最大区间。