本文摘要：摘要：利用溫度二次儀表檢定裝置對一臺較為穩(wěn)定的數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀，在裝置正常及測試條件相同的狀態(tài)下在選定的溫度點(diǎn)進(jìn)行多次重復(fù)測量。在建立測量誤差數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析測量不確定度的來源，以求出其示值誤差對應(yīng)的測量結(jié)果的不確定度。 關(guān)鍵字：標(biāo)準(zhǔn)
摘要：利用溫度二次儀表檢定裝置對一臺較為穩(wěn)定的數(shù)字溫度指示調(diào)節(jié)儀，在裝置正常及測試條件相同的狀態(tài)下在選定的溫度點(diǎn)進(jìn)行多次重復(fù)測量。在建立測量誤差數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上分析測量不確定度的來源，以求出其示值誤差對應(yīng)的測量結(jié)果的不確定度。
關(guān)鍵字：標(biāo)準(zhǔn)不確定度合成不確定度擴(kuò)展不確定度
計(jì)量檢定與校準(zhǔn)的概念，是十分容易混淆，所以筆者將主要從以下幾個方面對檢定與校準(zhǔn)這兩個概念進(jìn)行區(qū)分。首先從定義上來說，檢定指的是查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，檢定包括檢查、加準(zhǔn)標(biāo)記和出具檢定證書。而校準(zhǔn)指的是在規(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)系定義的一組操作[2]。規(guī)定條件指的是參考條件或標(biāo)準(zhǔn)條件，由校準(zhǔn)規(guī)范或檢定規(guī)程規(guī)定。其次是從目的上進(jìn)行區(qū)分，檢定的目的是全面評定計(jì)量器具的計(jì)量特性及技術(shù)要求，而校準(zhǔn)的主要目的是確定測量器具的示值誤差。
1、校準(zhǔn)方法用
建立溫濕度巡檢儀槽設(shè)備溫濕度校準(zhǔn)裝置，首先將水浴鍋加熱溫度設(shè)定在被校溫度點(diǎn)，然后將巡檢儀傳感器放入被檢箱體內(nèi)，5個測溫點(diǎn)分別位于工作區(qū)的幾何中心和四個角。各測溫點(diǎn)到水浴鍋內(nèi)壁的距離為各自邊長的1/10。溫度傳感器離擱板20mm，待設(shè)定溫度穩(wěn)定后，開始測量。在30min內(nèi)，每隔3min測量1次，共測量11次，記錄各測溫點(diǎn)和水浴鍋顯示的溫度值。校準(zhǔn)條件和計(jì)量器具要求如下。
(1)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器配套設(shè)備及技術(shù)指標(biāo)：環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度巡檢儀;測量范圍：-60℃～200℃;分辨力：0.01℃;允差：±0.15℃;沈陽計(jì)量檢定：周期1年。
(2)環(huán)境條件：溫度：(15～35)℃;溫度：≤85%;無振動影響;有排水。環(huán)境試驗(yàn)設(shè)備溫濕度巡檢儀輔配一支鉑電阻傳感器，分辨率為0.01℃，測量范圍為(-100～200)℃。首先進(jìn)行重復(fù)性試驗(yàn)判斷其是否符合要求。以溫度30℃測量點(diǎn)為例進(jìn)行精度測量10次計(jì)算重復(fù)性。10次測量值分別為30.02、30.00、30.01、30.03、30.03、30.04、30.03、30.00、30.02、30.01，平均值為30.024℃。計(jì)算重復(fù)性：
(3)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的穩(wěn)定性考核。溫濕度巡檢儀設(shè)置40℃為核查溫度點(diǎn)，不同日期測10個溫度值，得出變化量分別為：0.08、0.07、0.08、0.06，均小于允許變化量0.09，符合要求。
2、如何提高計(jì)量檢定與校準(zhǔn)的質(zhì)量
2.1提高計(jì)量器具的管理水平
進(jìn)行計(jì)量工作的首要前提便是對計(jì)量器具的管理。具體來說，檢定或是校準(zhǔn)工作必須嚴(yán)格遵守本部門的《質(zhì)量手冊》或其他管理文件，其次儀器以及計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的使用必須在有效期內(nèi)進(jìn)行。不常用的計(jì)量器具也要定期檢查，以確保設(shè)備的正常運(yùn)行。還要禁止使用超過有效期的計(jì)量器具。另外，還要依據(jù)不同器具的精度高低來選擇不同的部門進(jìn)行計(jì)量檢定或校準(zhǔn)。除此之外，計(jì)量儀器的維護(hù)以及保養(yǎng)工作也十分重要，這一點(diǎn)直接關(guān)乎到計(jì)量儀器的質(zhì)量、測量準(zhǔn)確度以及使用壽命，所以負(fù)責(zé)管理計(jì)量儀器的工作人員應(yīng)該定期對計(jì)量儀器進(jìn)行除塵、防銹等保養(yǎng)工作[3]。
2.2保證原始記錄的真實(shí)性和完整性
科學(xué)性和嚴(yán)謹(jǐn)性是計(jì)量工作的兩個最大特點(diǎn)，從最初的檢定/校準(zhǔn)工作前的準(zhǔn)備到后來的檢定/校準(zhǔn)工作的實(shí)施，再到最后的出具證書的工作，每一項(xiàng)工作都不能忽視。開展計(jì)量確認(rèn)、計(jì)量檢定與校準(zhǔn)工作，最終體現(xiàn)在原始記錄、檢定/校準(zhǔn)證書或結(jié)果通知書等記錄上。筆者在日常的計(jì)量管理和計(jì)量監(jiān)督工作中，發(fā)現(xiàn)這些記錄存在一些問題，如：對出具的測量設(shè)備的檢定/校準(zhǔn)證書、結(jié)果通知書內(nèi)容不規(guī)范，責(zé)任人沒能發(fā)現(xiàn)證書問題;計(jì)量原始記錄中存在數(shù)據(jù)修約問題、缺少必要的數(shù)據(jù)處理過程和無數(shù)據(jù)處理結(jié)果。
2.3確保檢定與校準(zhǔn)的環(huán)境
環(huán)境是計(jì)量檢定/校準(zhǔn)工作的另一重要因素。計(jì)量工作的環(huán)境能夠直接影響檢定/校準(zhǔn)工作的真實(shí)性與準(zhǔn)確性。所以說，計(jì)量環(huán)境必須確保防燥性、防震性、防塵性等計(jì)量檢定規(guī)程或校準(zhǔn)規(guī)范的要求，其次，計(jì)量檢定/校準(zhǔn)的工作環(huán)境的內(nèi)部管理和安全管理也十分重要。
2.4提高計(jì)量人員工作水平與思想水平
計(jì)量工作需要高素質(zhì)的計(jì)量工作人員、精密先進(jìn)的計(jì)量儀器、計(jì)量環(huán)境等多個要素。在以上幾個因素中，高業(yè)務(wù)水平與思想水平的計(jì)量工作人員是確保計(jì)量工作的首要條件。所以，新上崗的計(jì)量工作人員應(yīng)該按照相應(yīng)的規(guī)章制度接受嚴(yán)格的培訓(xùn)與考核，考核合格后才能正式進(jìn)行計(jì)量工作。上崗后的工作人員也要不斷的接受新知識，不斷更新自己的知識，以此來指導(dǎo)新的實(shí)踐工作。其次，提高計(jì)量工作人員的思想水平以適應(yīng)新時(shí)代的需要也十分重要。
3、標(biāo)準(zhǔn)不確定度的分析
3.1輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
(1)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。60℃，在溫度平均值最高的測溫點(diǎn)上讀取11次溫度值，按A類方法評定，服從正態(tài)分布[2]，得到℃，則：0.08℃。
(2)測量標(biāo)準(zhǔn)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。60℃時(shí)，溫濕度巡檢儀修正值的擴(kuò)展不確定度為0.15℃，k=2，則：=0.05℃。
(3)測量標(biāo)準(zhǔn)的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。溫濕度巡檢儀的分辨力為0.01℃，取半寬為0.005℃，按均勻分布處理，則：℃。
(4)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。由于測量重復(fù)性和溫濕度巡檢儀的分辨力引入的分量相互關(guān)聯(lián)，故℃，℃。
3.2輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度
(1)測量重復(fù)性引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。60℃，在溫度平均值最高的測溫點(diǎn)上讀取11次溫度值，按A類方法評定，得到℃，則℃。
(2)測量標(biāo)準(zhǔn)修正值引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量。60℃時(shí)，溫濕度巡檢儀修正值的擴(kuò)展不確定度為0.15℃，k=2，則：=0.05℃。
(3)測量標(biāo)準(zhǔn)的分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。溫濕度巡檢儀的分辨力為0.01℃，取半寬為0.005℃，按均勻分布處理，則：
(4)的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。由于測量重復(fù)性和溫濕度巡檢儀的分辨力引入的分量相互關(guān)聯(lián)，故℃。
3.3合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
4、檢定或校準(zhǔn)結(jié)果的驗(yàn)證
選4路溫度傳感器，配合溫濕度記錄儀和標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)，比較檢定-30℃、0℃、100℃、200℃條件下的測量結(jié)果，溫濕度記錄儀測量值分別為：+0.02、0.00、+0.02、+0.02;標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計(jì)測量值分別為：+0.01、-0.01、+0.02、0.00;比對差值為：0.01、0.01、0.00、0.02。代入式|Y-Y0|<[3]，符合要求。
4.1標(biāo)準(zhǔn)源法
將被校源表的輸入端與標(biāo)準(zhǔn)電流源的輸出端相連，把源表的表功能打開，源功能關(guān)閉。調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)電流源輸出至選定的校準(zhǔn)點(diǎn)An，此時(shí)數(shù)字源表電流測量功能測得值為Ax，源表直流電壓測量示值誤差用公式(1)計(jì)算。
4.2標(biāo)準(zhǔn)表法
將被校源表、數(shù)字多用表、標(biāo)準(zhǔn)電阻連接。將被校源表的源功能和表功能同時(shí)打開，調(diào)整源表的輸出電流值，使數(shù)字多用表的讀數(shù)至選定的校準(zhǔn)點(diǎn)In或Un([Un=In×Rn])，此時(shí)數(shù)字源電流測量功能測得值Ix，源表直流電流測量示值誤差用公式(1)或公示(2)計(jì)算。
4.3電阻測量示值誤差
電阻測量示值誤差采用標(biāo)準(zhǔn)源法。被校源表的輸入端與標(biāo)準(zhǔn)電阻源的輸出端相連接，并盡可能采用四線連接，源表的電阻測量“源”選擇“自動”，調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)電阻源輸出至選定的校準(zhǔn)點(diǎn)An，此時(shí)源表電阻測量功能測得值為Ax，源表直流電阻測量示值誤差用公式(1)計(jì)算。
金屬論文投稿刊物：《冶金分析》主要報(bào)導(dǎo)我國冶金分析學(xué)科(礦物、冶金原材料、金屬、合金、環(huán)保等)具有創(chuàng)新性的研究成果，實(shí)用、行之有效的新技術(shù)、新方法、先進(jìn)經(jīng)驗(yàn);國內(nèi)、外冶金分析的進(jìn)展和動態(tài)。本刊可供冶金、礦山、化工、機(jī)械、地質(zhì)、環(huán)保、外貿(mào)、商品檢驗(yàn)、國防等部門從事冶金分析的科研人員、科研和生產(chǎn)管理人員、實(shí)驗(yàn)人員及大專院校和中等技術(shù)學(xué)校有關(guān)專業(yè)的師生閱讀參考。
5、結(jié)語
計(jì)量工作的檢定與校準(zhǔn)是十分復(fù)雜的，涉及到的范圍也廣，只有切實(shí)從提高計(jì)量器具的管理水平、保證原始記錄真實(shí)性和完整性、確保檢定與校準(zhǔn)的環(huán)境、提高計(jì)量人員工作水平與思想水平這幾個具體角度出發(fā)，才能更好的提高計(jì)量檢定與校準(zhǔn)的質(zhì)量，提高產(chǎn)品生產(chǎn)的水平。隨著我國《計(jì)量法》的修訂，我國相關(guān)的計(jì)量管理模式與計(jì)量法制體系也應(yīng)該不斷地進(jìn)行完善，不僅要與國際接軌也要與我國的具體實(shí)際相符合，不僅需要國家和政府的支持，也需要社會相關(guān)企業(yè)與每一個人民群眾的支持，只有這樣，最終才能實(shí)現(xiàn)計(jì)量檢定與校準(zhǔn)工作的真實(shí)性、有效性、精確性的有機(jī)統(tǒng)一。
參考文獻(xiàn)
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作者：祝立新
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