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計(jì)量器具校準(zhǔn)工作探討

文檔作者：周夢(mèng)林陸明王彥春文檔來(lái)源：中國(guó)鐵道科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所		點(diǎn) 擊數(shù)：	更新時(shí)間： 2021年07月25日
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第42卷第l2期
Ⅵ ·1．4： l2
鐵道技術(shù)監(jiān)督 計(jì)量工作
、1l ．、 t J引：、1 J’、、¨I{k
計(jì)量器具校準(zhǔn)工作探討
周夢(mèng)林，陸 明，王彥春
(中國(guó)鐵道科學(xué)研究院標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量研究所，北京100081)
摘要：校準(zhǔn)是計(jì)量器具量值溯源的重要方式。從校準(zhǔn)間隔時(shí)間、校準(zhǔn)項(xiàng)目和測(cè)量不確定度等方面介紹
校準(zhǔn)證書(shū)的主要內(nèi)容和應(yīng)用要點(diǎn)，介紹計(jì)量器具按標(biāo)稱值使用和按照實(shí)際值使用時(shí)的確認(rèn)方法，總結(jié)開(kāi)展校
準(zhǔn)周期內(nèi)期間核查的注意事項(xiàng)。
關(guān)鍵詞：計(jì)量器具；校準(zhǔn)證書(shū)；期間核查
中圖分類號(hào)：TB9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B 文章編號(hào)：1006—9178(2014)12—0026—03
0 引言 2 校準(zhǔn)證書(shū)的內(nèi)容和要點(diǎn)
校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室對(duì)計(jì)量器具開(kāi)展校準(zhǔn)工作時(shí)，可以
依據(jù)現(xiàn)行有效的計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程進(jìn)行量值
溯源，但與檢定不同的是，通常校準(zhǔn)主要針對(duì)計(jì)量
器具的示值誤差，校準(zhǔn)證書(shū)一般不給出合格與否的
結(jié)論。因此，計(jì)量器具的管理者或使用者應(yīng)基于計(jì)
量校準(zhǔn)證書(shū)結(jié)果，根據(jù)被測(cè)對(duì)象相關(guān)參數(shù)的技術(shù)要
求，對(duì)相關(guān)計(jì)量器具是否滿足使用要求以及溯源時(shí)
間間隔進(jìn)行確認(rèn)。此外，為了保證計(jì)量器具在校準(zhǔn)
周期內(nèi)示值的穩(wěn)定性，還要根據(jù)計(jì)量器具的技術(shù)狀
態(tài)、使用環(huán)境的惡劣程度和使用頻次等確定進(jìn)行期
間核查的必要性。計(jì)量器具校準(zhǔn)工作，主要涉及校
準(zhǔn)證書(shū)的出具、校準(zhǔn)結(jié)果的確認(rèn)和校準(zhǔn)周期內(nèi)的期
間核查等方面。
1 校準(zhǔn)的定義
校準(zhǔn)是指“在規(guī)定的條件下，為確定測(cè)量?jī)x器
或測(cè)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(duì)應(yīng)的由測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值
之間關(guān)系的一組操作”，不具有強(qiáng)制性，是確定相關(guān)
計(jì)量特性與參考值之間關(guān)系(或一致程度)的一種
技術(shù)操作過(guò)程。校準(zhǔn)主要是依據(jù)相關(guān)校準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行，
在不具備相關(guān)校準(zhǔn)規(guī)范時(shí)，也可按照相關(guān)檢定規(guī)程
的規(guī)定對(duì)可定量測(cè)量的項(xiàng)目進(jìn)行。
收稿日期：2014-11—02
作者簡(jiǎn)介：周夢(mèng)林，研究實(shí)習(xí)員；陸明，研究實(shí)習(xí)員；
王彥春，研究員
· 26 ·
2．1 校準(zhǔn)間隔時(shí)間
根據(jù)有關(guān)規(guī)定，校準(zhǔn)證書(shū)中應(yīng)準(zhǔn)確、清晰、客
觀地向客戶完整表達(dá)校準(zhǔn)結(jié)果，包括相關(guān)測(cè)量數(shù)據(jù)
及其不確定度。不同于檢定，校準(zhǔn)關(guān)注被測(cè)儀器量
值與參考值(即標(biāo)準(zhǔn)裝置復(fù)現(xiàn)值)之間的關(guān)系，校
準(zhǔn)證書(shū)中只涉及被校準(zhǔn)儀器的量值與功能性檢測(cè)結(jié)
果，若需要在校準(zhǔn)證書(shū)中給出符合性判定，應(yīng)該寫(xiě)
明符合或不符合規(guī)范中的相應(yīng)條款。當(dāng)與客戶達(dá)成
協(xié)議時(shí)，校準(zhǔn)證書(shū)中可以給出建議性的校準(zhǔn)間隔時(shí)
間，但客戶應(yīng)謹(jǐn)慎使用該時(shí)間間隔，尤其是校準(zhǔn)僅
針對(duì)校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程的部分甚至個(gè)別項(xiàng)目進(jìn)行
時(shí)，更應(yīng)慎重。這主要是因?yàn)橛绊懹?jì)量器具計(jì)量性
能的項(xiàng)目往往有若干項(xiàng)，而校準(zhǔn)不像檢定那樣根據(jù)
檢定規(guī)程進(jìn)行全項(xiàng)檢定，校準(zhǔn)主要涉及到示值，其
他項(xiàng)目一般不關(guān)注，那些不被關(guān)注的項(xiàng)目在1個(gè)校
準(zhǔn)周期內(nèi)很可能就成為影響示值穩(wěn)定的重要隱患，
這種隱患在整個(gè)校準(zhǔn)周期內(nèi)都會(huì)存在。同時(shí)，未校
準(zhǔn)的項(xiàng)目也會(huì)影響計(jì)量器具的關(guān)鍵計(jì)量特性，只是
在校準(zhǔn)時(shí)其影響尚不明顯，無(wú)法預(yù)料其在以后使用
過(guò)程中何時(shí)會(huì)影響到關(guān)鍵計(jì)量特性，安排適當(dāng)?shù)钠?
間核查的目的就是監(jiān)視和控制這些情況的出現(xiàn)。
2．2 校準(zhǔn)項(xiàng)目
校準(zhǔn)證書(shū)中校準(zhǔn)項(xiàng)目的結(jié)果及其測(cè)量不確定度
是客戶對(duì)其計(jì)量器具做可用性判斷的重要依據(jù)，所
以校準(zhǔn)項(xiàng)目的選擇既要滿足計(jì)量器具的溯源要求又
要與實(shí)際生產(chǎn)相聯(lián)系，適應(yīng)生產(chǎn)檢測(cè)需要。一般情
況下，校準(zhǔn)項(xiàng)目通常在計(jì)量器具的整個(gè)測(cè)量范圍之
內(nèi)進(jìn)行，這樣雖然與量值溯源要求不矛盾，但有時(shí)
會(huì)脫離實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用。在日常的生產(chǎn)活動(dòng)中，很多
計(jì)量器具所真正使用的范圍只占其量程的一小部
分，在對(duì)其進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，校準(zhǔn)項(xiàng)目應(yīng)盡量在實(shí)際使
用的范圍(考慮其他不定因素應(yīng)適當(dāng)加寬)內(nèi)進(jìn)行，
這樣既能保證計(jì)量器具的溯源要求，又契合生產(chǎn)實(shí)
際需要。
2-3 測(cè)量不確定度
測(cè)量不確定度是校準(zhǔn)證書(shū)中校準(zhǔn)結(jié)果重要的一
環(huán)。測(cè)量不確定度的評(píng)定是一個(gè)復(fù)雜過(guò)程，需要全
面考慮各主要因素對(duì)于計(jì)量器具的影響。在校準(zhǔn)證
書(shū)中給出校準(zhǔn)結(jié)果的測(cè)量不確定度(實(shí)際上是校準(zhǔn)
用標(biāo)準(zhǔn)裝置的不確定度)及其包含因子(或等效信
息)。測(cè)量不確定度的表述在滿足有關(guān)規(guī)定的同時(shí)，
也需要注意，在校準(zhǔn)活動(dòng)中通常有多個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)，當(dāng)
各測(cè)量結(jié)果間的測(cè)量不確定度有顯著差異時(shí)，每一
個(gè)校準(zhǔn)點(diǎn)都應(yīng)該給出相應(yīng)的測(cè)量不確定度。若測(cè)量
不確定度差異較小，則可以選擇測(cè)量不確定度的最
大值作為各個(gè)校準(zhǔn)結(jié)果共用的不確定度。
3 校準(zhǔn)結(jié)果的確認(rèn)
當(dāng)取得校準(zhǔn)證書(shū)后，如果實(shí)行“拿來(lái)主義”直
接使用，不對(duì)校準(zhǔn)結(jié)果的適用性進(jìn)行復(fù)核是不可取
的。因?yàn)檫@違背了校準(zhǔn)工作最基本的理念，即量值
與量值關(guān)系的確認(rèn)。同時(shí)，校準(zhǔn)證書(shū)中給出的只是
完整的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)和測(cè)量結(jié)果的不確定度，沒(méi)有“合
格”或“不合格”等字樣，至多只有是否符合校準(zhǔn)
規(guī)范中的某一條款的說(shuō)明，能否滿足使用要求尚不
得知。因此，使用者必須根據(jù)相關(guān)規(guī)定對(duì)校準(zhǔn)證書(shū)
上的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行可用性確認(rèn)，才能最終確定被校
準(zhǔn)的計(jì)量器具能否滿足使用要求。計(jì)量器具確認(rèn)可
根據(jù)具體情況選擇計(jì)量器具按標(biāo)稱值使用或按實(shí)際
值使用這2種確認(rèn)方式。
3．1 按標(biāo)稱值使用
計(jì)量器具確認(rèn)按標(biāo)稱值使用確認(rèn)時(shí)，校準(zhǔn)結(jié)果
示值誤差應(yīng)不超出允許誤差。這里的允許誤差是指
被測(cè)設(shè)備在實(shí)際使用中的允許誤差，而不是規(guī)范或
規(guī)則中提及的最大允許誤差指標(biāo)。這一點(diǎn)在實(shí)際確
認(rèn)中應(yīng)注意，比如某項(xiàng)校準(zhǔn)是按照檢定規(guī)程執(zhí)行的，
但進(jìn)行校準(zhǔn)結(jié)果確認(rèn)時(shí)不一定按規(guī)程上的技術(shù)指標(biāo)
來(lái)確認(rèn)，而是應(yīng)該按照實(shí)際使用中能夠接受的指標(biāo)
來(lái)確認(rèn)，當(dāng)在全量程范圍內(nèi)被都不超差，可以確認(rèn)
符合使用要求時(shí)，此計(jì)量器具值可以按標(biāo)稱值使用。
MPE為計(jì)量器具的最大允許誤差，△ 為計(jì)量器具
的示值誤差， 為計(jì)量器具的測(cè)量不確定度，計(jì)量
器具確認(rèn)按標(biāo)稱值使用確認(rèn)的具體方法如下。
(1)當(dāng)MPE> A+ 時(shí)，判定合格。
(2)MPE< A—U時(shí)，判定不合格。
(3)△一 < A+ 時(shí)，無(wú)法判定是否
合格，應(yīng)采取準(zhǔn)確度更高的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行再次校準(zhǔn)。
3．2 按照實(shí)際值使用
計(jì)量器具確認(rèn)按照實(shí)際值使用確認(rèn)時(shí)，需保證
該計(jì)量器具是按實(shí)際值使用，根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果對(duì)計(jì)量
器具的測(cè)量結(jié)果進(jìn)行修正。此時(shí)，計(jì)量器具示值誤
差的擴(kuò)展不確定度應(yīng)不超過(guò)如上提及的計(jì)量器具測(cè)
量對(duì)象公差(或允許偏差)半范圍的1／3，若超過(guò)了
1／3，則必須考慮到測(cè)量不確定度帶來(lái)的影響。
需要注意的是計(jì)量器具確認(rèn)用到實(shí)際值就涉及
到修正。在校準(zhǔn)工作中，通常校準(zhǔn)點(diǎn)很難與實(shí)際使
用的測(cè)量點(diǎn)保持一致(實(shí)物量具除外)。當(dāng)在測(cè)量
活動(dòng)中使用非校準(zhǔn)點(diǎn)作為測(cè)量點(diǎn)時(shí)，校準(zhǔn)結(jié)果中沒(méi)
有與其相應(yīng)的修正值，只有使用校準(zhǔn)點(diǎn)時(shí)，測(cè)量結(jié)
果才能可靠修正，因此，如果偏離太大就不能選擇
修正的方式。如果采用內(nèi)差法或外插法來(lái)進(jìn)行修正，
也是錯(cuò)誤的，因?yàn)橛?jì)量器具的示值誤差往往不服從
線性關(guān)系，所以在計(jì)量器具確認(rèn)使用實(shí)際值確認(rèn)時(shí)
要注意到這一點(diǎn)。
4 校準(zhǔn)周期內(nèi)的期間核查
期間核查是指對(duì)測(cè)量?jī)x器在2次校準(zhǔn)的間隔期
內(nèi)進(jìn)行的核查。在校準(zhǔn)周期內(nèi)進(jìn)行期間核查，是為
了掌握儀器的狀態(tài)，保證儀器設(shè)備校準(zhǔn)狀態(tài)的可信
度，減少由于儀器穩(wěn)定性變化造成的量值變化，是
非常必要的。與校準(zhǔn)工作不同，期間核查并不是針
對(duì)所有儀器設(shè)備，也并無(wú)相對(duì)應(yīng)的規(guī)程或規(guī)范，而
是由使用人員根據(jù)儀器設(shè)備狀況以及自身經(jīng)驗(yàn)，編
制期間核查的作業(yè)指導(dǎo)書(shū)并執(zhí)行。期間核查并不是
為了縮短校準(zhǔn)周期的另一次校準(zhǔn)，它不具有溯源性，
而只是確認(rèn)儀器設(shè)備是否維持校準(zhǔn)狀態(tài)的一種方
法。
在校準(zhǔn)周期內(nèi)，期間核查并不一定只進(jìn)行1次，
也并沒(méi)有其他硬性要求，而是按照儀器設(shè)備的使用
頻次、使用環(huán)境、示值校準(zhǔn)狀態(tài)變動(dòng)情況等因素以
及使用人員的經(jīng)驗(yàn)來(lái)決定。期間核查可以采用3種
方法進(jìn)行，第一種方法是采用核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)測(cè)
· 27 ·
第42卷第l2期
1．,42 、¨．11
鐵道技術(shù)監(jiān)督
i；、lI、、、、(jl、i ¨】’、(：(}、iI：【lI
計(jì)量工作
～lI,i、、【l： l】 ＼I ＼、【】l{k
12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡檢定作業(yè)安全控制系統(tǒng)研究
段小軍
(國(guó)家軌道衡計(jì)量站， 北京100081)
摘要：為了滿足12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡檢定作業(yè)時(shí)安全性的要求，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場(chǎng)條件，采用位置定位、語(yǔ)
音和視頻監(jiān)控等技術(shù)，利用Delphi7．0開(kāi)發(fā)平臺(tái)綜合開(kāi)發(fā)檢定作業(yè)安全控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)軌道衡檢衡車位置的
準(zhǔn)確定位，以及在操作室和軌道車司機(jī)駕駛室的語(yǔ)音播報(bào)和視頻監(jiān)控，為12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡的檢定作業(yè)安全
提供技術(shù)保障。
關(guān)鍵詞：標(biāo)準(zhǔn)軌道衡；定位；安全控制；軌道衡檢衡車
中圖分類號(hào)：U294．21 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： 文章編號(hào)：1006—9178(2014)12—0028—03
Abstract：To satisfy the safety requirement on the verification work of 12 m standard weighing-in—motion bridge，a
verification operation safety control system is develope d according to the condition oflaboratory site and by using location
positioning，voice，video monitoring technologies and the Delphi7．0 platform．The location of test vehicle for weighing—in—
motion bridges could be accurately positioned．Together with the voice announcement and video monitoring betweon operation
room an d rail car driver cab，the system provides a technical suppo~to the verification operation safety of 12m standard
weighing-in-motion bridge．
Keywords：Standard Weighing-in-motion Bridge；Positioning；Safety Control；Test Vehicle for Weighing—in—
motion Bridge
1 概述
12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡是軌道衡領(lǐng)域的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)
器，其量值準(zhǔn)確關(guān)系著軌道衡檢衡車、自動(dòng)軌道衡和
數(shù)字指示軌道衡的量值傳遞。12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡若發(fā)生
故障，將中斷量值傳遞工作，嚴(yán)重影響全國(guó)石油、化
收稿日期：2014—08—14
作者簡(jiǎn)介：段小軍，助理研究員
工、鋼鐵和港口等大型企業(yè)，以及鐵路車站的貿(mào)易
結(jié)算。在使用標(biāo)準(zhǔn)軌道衡開(kāi)展檢定作業(yè)時(shí)，軌道衡
檢衡車在標(biāo)準(zhǔn)軌道衡上的定位基本靠人工目測(cè)，并
用對(duì)講機(jī)告知軌道車司機(jī)，司機(jī)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)采取相應(yīng)
的措施，并最終停在合適的位置。此作業(yè)程序繁瑣，
影響使用效率，并易造成人身安全事故和設(shè)備故障。
12 m標(biāo)準(zhǔn)軌道衡是我國(guó)第三代產(chǎn)品，每代都只
有唯一的1臺(tái)，第一代是7 1／1，第二代是11 m。目
試；第二種方法是利用不同校準(zhǔn)周期的同一類檢測(cè)
設(shè)備進(jìn)行比對(duì)測(cè)試；第三種方法是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室之間
的比對(duì)。若每次期間核查數(shù)據(jù)都比較穩(wěn)定，可以適
當(dāng)延長(zhǎng)下次校準(zhǔn)日期。
5 結(jié)語(yǔ)
隨著我國(guó)生產(chǎn)與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，對(duì)測(cè)量的準(zhǔn)
確度及測(cè)量結(jié)果的可靠性提出了更高的要求，校準(zhǔn)
工作是實(shí)現(xiàn)這一要求的重要手段。規(guī)范的開(kāi)展校準(zhǔn)
· 28 ·
工作、正確使用校準(zhǔn)證書(shū)、合理進(jìn)行期問(wèn)核查是保
障計(jì)量器具技術(shù)狀態(tài)的技術(shù)手段，應(yīng)在實(shí)際工作中
予以重視。
參考文獻(xiàn)
[1]JJF 1059 1—2Ol2測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[s]．北京：中國(guó)
質(zhì)檢H；版社，2013．
[2]CNAS CL0I檢測(cè)和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力認(rèn)可準(zhǔn)則[s]．中國(guó)合格
評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)，2006．
(責(zé)任編輯瓦然)

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