量值溯源基礎(chǔ)知識(shí)

1、第四章 量 值 溯 源一、量值傳遞與量值溯源性的定義量值傳遞一一通過(guò)對(duì)計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)，將國(guó)家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值通 過(guò)各等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作計(jì)量器具，以保證對(duì)被測(cè)對(duì)象量值的準(zhǔn)確一致。溯源性一一通過(guò)一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與國(guó)家測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)的特性。也 稱為“可溯源” ，這條不間斷的比較鏈稱為溯源鏈。溯源性一般通過(guò)溯源等級(jí)圖(國(guó)家溯 源等級(jí)圖或國(guó)際溯源等級(jí)圖)來(lái)表達(dá)。量值溯源與量值傳遞，從技術(shù)上說(shuō)是一件事情，兩種說(shuō)法。過(guò)去我們建標(biāo)時(shí)常說(shuō)：“建立起來(lái)，傳遞下去” 。這是計(jì)量部門(mén)主動(dòng)做的事情?，F(xiàn)在國(guó)際上要求

2、各生產(chǎn)廠的量值都要 有溯源性，這是要求生產(chǎn)廠主動(dòng)將自己的測(cè)量結(jié)果與相關(guān)的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際基準(zhǔn)聯(lián)系起 來(lái)。其目的都是一樣。也就是實(shí)現(xiàn)測(cè)量結(jié)果在誤差的范圍內(nèi)統(tǒng)一，而且是統(tǒng)一到國(guó)際基 準(zhǔn)上。近年來(lái)，各發(fā)達(dá)國(guó)家為了保證量值的溯源，保證量值的統(tǒng)一，對(duì)負(fù)責(zé)校準(zhǔn)的實(shí)驗(yàn)室開(kāi) 展了認(rèn)可，獲得認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室，不僅對(duì)其用于校準(zhǔn)的標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)的方法及影響標(biāo)準(zhǔn)的各 項(xiàng)因素進(jìn)行了考核，而且有較完整的質(zhì)量保證體系。因此，由經(jīng)過(guò)認(rèn)可的實(shí)驗(yàn)室對(duì)標(biāo)準(zhǔn) 進(jìn)行校準(zhǔn)，能獲得可靠的溯源性。我國(guó)的社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的考核，類似上訴的實(shí)驗(yàn)室 認(rèn)可。在我國(guó)由法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)或經(jīng)計(jì)量行政部門(mén)授權(quán)的技術(shù)機(jī)構(gòu)，對(duì)其測(cè)量?jī)x器進(jìn) 行檢定，也就保證其溯源性。我國(guó)

3、的計(jì)量法規(guī)定要對(duì)企(事)業(yè)單位的最高標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行考 核。這是我國(guó)保證獲得溯源性的一種有效措施。二、量值傳遞與量值溯源性的區(qū)別量值傳遞是按照計(jì)量檢定系統(tǒng)將計(jì)量基準(zhǔn)所哦復(fù)現(xiàn)的量值科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)、有效地逐 級(jí)傳遞下去，以確保全國(guó)的計(jì)量器具的量值，在一定允差范圍內(nèi)有可比性，準(zhǔn)確一致。 量值溯源是通過(guò)不間斷的比較鏈，是測(cè)量結(jié)果能夠與國(guó)家或國(guó)際的標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)。因此， 量值傳遞與量值溯源，本質(zhì)上沒(méi)有多大差別。單從術(shù)語(yǔ)含義看，存在以下區(qū)別：(1) 量值傳遞是強(qiáng)調(diào)從國(guó)家建立的基準(zhǔn)或最高標(biāo)準(zhǔn)向下傳遞；量值溯源是強(qiáng)調(diào)從下至 上尋求更高的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，追溯求源直至國(guó)家或國(guó)際基準(zhǔn)，是量值傳遞逆過(guò)程。量值傳遞 31體現(xiàn)強(qiáng)制性，

4、量值溯源體現(xiàn)自發(fā)性。(2) 量值傳遞有嚴(yán)格的等級(jí)，層次較多，中間環(huán)節(jié)多，容易造成準(zhǔn)確度失準(zhǔn)；量值溯 源不按嚴(yán)格等級(jí)，中間環(huán)節(jié)少，根據(jù)用戶自身的需要，可以逐級(jí)溯源也可以越級(jí)溯源， 因此，不受等級(jí)的限制。(3) 兩種傳遞的方式不同，在量值傳遞的方法中強(qiáng)調(diào)“通過(guò)對(duì)計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)” 這兩種方式；而在量值溯源的方法中采用連續(xù)不間斷的“比較鏈” ，即傳遞標(biāo)準(zhǔn)。而由于 “比較鏈”沒(méi)有特別指出那種方式，實(shí)際上是承認(rèn)多種方式。三、量值溯源的原則 量值溯源的原則：全部測(cè)量設(shè)備必須是可溯源的。在量值溯源時(shí)，必須依照國(guó)家計(jì)量 檢定規(guī)程或有關(guān)規(guī)定的技術(shù)方法進(jìn)行，溯源一般按下列選擇：1、外部校準(zhǔn)選擇 根據(jù)溯源體系圖

5、選擇相應(yīng)等級(jí)的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室(必要時(shí)，應(yīng)能提供該實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)的能力 證明)。2、自校準(zhǔn)選擇所用測(cè)量設(shè)備進(jìn)行自校時(shí)，需證明實(shí)驗(yàn)室有進(jìn)行校準(zhǔn)能力，滿足溯源要求。校準(zhǔn)方法、記錄、證書(shū)以及自校準(zhǔn)人員的資格證明。3、不能溯源的處理可采用部分校準(zhǔn)，或通過(guò)參加適當(dāng)?shù)哪芰︱?yàn)證等提供相關(guān)的證明4、溯源到國(guó)外計(jì)量基準(zhǔn)當(dāng)進(jìn)口的測(cè)量設(shè)備無(wú)法溯源的我國(guó)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)送到國(guó)外校準(zhǔn)，能提供有效 的溯源性證明。CNACL的認(rèn)可的海外實(shí)驗(yàn)室，必須提供溯源到本國(guó)/國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)的有效證明。四、量 值 溯 源 方 式目前，實(shí)現(xiàn)量值溯源的方法有：用實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)；發(fā)放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)；32實(shí)驗(yàn)室之間比對(duì)或驗(yàn)證測(cè)試；計(jì)量保證方案（MA

6、P）。其它還有：統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)方法（參考測(cè)量方法或仲裁測(cè)量方法） ；比率或互易測(cè)量；發(fā)播 標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)；發(fā)布標(biāo)準(zhǔn)（參與數(shù)據(jù)） ；按國(guó)際承認(rèn)的有關(guān)專業(yè)標(biāo)準(zhǔn)溯源；按雙方同意的互認(rèn) 標(biāo)準(zhǔn)溯源等。目前我國(guó)主要是用實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)，是一種傳統(tǒng)量值溯源或傳遞的基本方式，即送檢單位將需要檢定或校準(zhǔn)的計(jì)量器具送到建有高一級(jí)實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)去檢定或校準(zhǔn)，或者由負(fù)責(zé)檢定或校準(zhǔn)的單位，派員將可搬運(yùn)的實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn) 帶到被檢單位進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)或巡回的檢定或校準(zhǔn)。對(duì)于多數(shù)易于搬運(yùn)的計(jì)量器具來(lái)說(shuō)，這種 按照檢定系統(tǒng)表用實(shí)物計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行檢定或校準(zhǔn)的方式，由于規(guī)定具體，易于操作，簡(jiǎn) 單易行，盡管還存在某些弊端，但仍然是我國(guó)

7、目前最主要的應(yīng)用最廣泛的量值溯源方式?！鞍l(fā)放標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)”的方式目前主要用于化學(xué)計(jì)量領(lǐng)域。由于這種量傳方式不送被檢 器具，檢定迅速方便，而且可用于現(xiàn)場(chǎng)使用等，今后應(yīng)逐步推廣到其它計(jì)量領(lǐng)域?！皩?shí)驗(yàn)室之間比對(duì)或驗(yàn)證測(cè)試”是按照預(yù)先規(guī)定的條件，由兩個(gè)或多個(gè)實(shí)驗(yàn)室對(duì)相 同或類似檢測(cè)物品進(jìn)行檢測(cè)的組織、實(shí)施和評(píng)價(jià)（參加比對(duì)的實(shí)驗(yàn)室之一可以作為提供 檢測(cè)物品的指定值的實(shí)驗(yàn)室）參加比對(duì)或驗(yàn)證活動(dòng)，為實(shí)驗(yàn)室提供了一個(gè)評(píng)估和證明其 出具數(shù)據(jù)可靠性的客觀手段?！坝?jì)量保證方案” （ MAP ）是美國(guó)在 20 世紀(jì) 50 年代末，針對(duì)如何保證更高的計(jì)量準(zhǔn) 確度的問(wèn)題探索， 70 年代末，已形成了比較完整和可行的“計(jì)量保證

8、方案” 。它是統(tǒng)計(jì)學(xué) 原理用于計(jì)量領(lǐng)域，通過(guò)測(cè)量過(guò)程的統(tǒng)計(jì)控制，達(dá)到保證測(cè)量的質(zhì)量。我國(guó)從80 年代開(kāi)始，結(jié)合國(guó)情，對(duì)量值傳遞進(jìn)行 8 種試點(diǎn)，并取得可喜的成績(jī)，現(xiàn)已批準(zhǔn)的計(jì)量保證方 案有直流電阻、同軸功率、射頻衰減、磁性材料磁參數(shù)、直流電動(dòng)勢(shì)、維氏硬度計(jì)、放 射性核素活度、長(zhǎng)度（量塊）等 8 項(xiàng)。五、國(guó)家溯源等級(jí)圖（國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表）國(guó)家溯源等級(jí)圖（舊稱：國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表）在我國(guó)有其明確的法制地位，中華人民共和國(guó)計(jì)量法中的十條明確規(guī)定“計(jì)量檢定必須按照國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表進(jìn)行。國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表由國(guó)家計(jì)量行政部門(mén)制定。”我國(guó)每一項(xiàng)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)對(duì)應(yīng)一種等級(jí)圖，國(guó)家溯源等級(jí)圖基本上按各類計(jì)量器

9、具分別制定，它以文字加框圖構(gòu)成。33溯源等級(jí)圖一一一種代表等級(jí)順序的框圖，用以表明計(jì)量器具的計(jì)量特性與給定量的 基準(zhǔn)之間的關(guān)系。溯源等級(jí)圖是對(duì)給定量或給定型號(hào)計(jì)量器具所用的比較鏈的一種說(shuō)明， 以此作為其溯源性的證據(jù)。國(guó)家溯源等級(jí)圖一一在一個(gè)國(guó)家內(nèi)，對(duì)給定量的計(jì)量器具有效的一種溯源等級(jí)圖，它包括推薦（或允許）的比較法核手段。 （有時(shí)也稱為國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表） 國(guó)家溯源等級(jí)圖內(nèi)容包括：測(cè)量設(shè)備或基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)的名稱；測(cè)量范圍；準(zhǔn)確度等級(jí)、測(cè)量不確定度或最大允許誤差；比較方法或手段。制定國(guó)家溯源等級(jí)圖主要目的是確定我國(guó)某類計(jì)量器具的量值傳遞體系，指導(dǎo)計(jì)量檢 定，即確保被檢計(jì)量器具的準(zhǔn)確度，又考慮到量值傳遞的經(jīng)濟(jì)性、合理性。它可作為建 立計(jì)量測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，制定檢定規(guī)程的依據(jù)。建立測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的單位可以參考國(guó)家溯源等級(jí)圖編制本單位的檢定系統(tǒng)表（溯源等級(jí) 圖），在編制時(shí)，除按國(guó)家溯源等級(jí)圖內(nèi)