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期间核查新方法探讨

发布时间:2015-07-21 00:00 作者:中国计量网 阅读量:553

期间核查的方法很多,笔者依据一些技术资料总结如下:

1.采用高一准确度等级的计量标准、仪器设备或有证标准物质作为核查标准进行核查。

2.采用同等准确度的计量标准、仪器设备进行比对。

3.选用稳定性好、灵敏度高的核查标准,利用统计技术对计量标准或测量设备实施过程控制(利用常规控制图监测数据)。

4.采用留样作为核查标准进行核查。

5.每次使用前采用计量标准或标准物质进行自校准。

根据以上方法的判断依据,除利用常规控制图监测数据外,其他方法都离不开对核查标准的每次测量进行不确定度评定,评定的好坏对结果的判定有直接的影响,况且我国省级及以下计量技术机构不确定度评定水平有待提高,因此他们在做期间核查时,人为的干预很大,核查结果的可信度不够。虽说常规控制图能有效监控测量设备的测量数据是否受控,但制作常规控制图要利用统计知识,有一定的技术难度,并且工作量相当大,耗费大量的人力物力,不经济。是否有方法能避开这些弱点,又能保证核查结果的准确性呢?经过中国计量科学研究院专家的认证,下面介绍一种新的期间核查方法,命名为“Z值法”,供计量同仁参考。

一、“Z值法”原理图(见图1)

缺插图!

图1 “Z值法”原理图

其中:T——校准值,即上级计量部门用标准装置对被校仪器的某一量值进行测量的结果;U——校准值的测量不确定度(由上级计量部门在校准证书中给出);Δ——被校仪器说明书上给出的最大允许示值误差(有时也称准确度,英文为Accuracy);e——X-T,即示值误差。

二、“Z值法”的判断依据

根据图1,Z值为计算示值误差时考虑了校准值及其扩展不确定度后,与最大允许示值误差的比较值。即

Z=〔X-(T+U)〕+Δ=(X+Δ)-(T+U)(当T≥X时)

Z=Δ-〔X-(T-U)〕=(T-U)-(X-Δ)(当T<X时)

期间核查时,判断计量标准是否可靠的依据为:Z≥0即判断为不超差,Z<0即判断为超差。

可以这样理解:依据《实用测量不确定度评定》(倪育才著,中国计量出版社出版),Z≥0时,测量值落在合格区。

由于被校仪器的内部或外部原因,其校准值会发生变化,但只要在两次核查时都是Z≥0,则此仪器在这两次核查期间出具的数据均有效,否则这一期间的数据均无效。为减少这种风险,实施期间核查可以及早发现仪器的异常变化

三、如何利用“Z值法”具体作期间核查

首先确定核查间隔。核查间隔应当依据测量标准的使用频次、稳定性确定。新建标准、经过长期使用接近寿命期的测量标准以及使用中稳定性较差的测量标准,核查频率要高,可一个月核查一次,了解其变化趋势,增强对测量标准的置信度。对于经过几年的使用与考核,证明稳定性很好的测量标准,建议从上级计量技术机构校准回来后,核查一次,消除运输、移动中的不安定因素。此外,在日常量传过程中,对检测结果有重大怀疑或者在进行计量纠纷仲裁检定等情况下,也可以根据实际需要随时实施核查。

方法1:期间核查所核查的仅仅是仪器稳定性或发现仪器异常变化,所以只要求核查样品稳定。如核查秤,只需要找一个稳定的砝码,不必考虑其准确度。一般如果仪器是源,核查样品就物色一个表,反之亦然。核查的参考点:应在校准后尽快(校准状态还没来得及变)用仪器测一次核查样品,得到一个读数,这个数就是参考值X1,此时T、U由上级计量机构的校准证书给出,依据图1计算出

Z1=(X1+Δ)-(T+U)(当T≥X1时)

Z1=(T-U)-(X1-Δ)(当T<X1时)

并判断Z1与0的大小,以此推断出仪器刚刚送检运回安装好后,其校准状态是否可信。以后的每次核查都可按此方法判断Zn(n=2,3……)与0的大小,假如第4次Z4核查小于0,那么第1次核查到第3次核查之间,计量标准开展工作所提供的数据是准确可靠的,第3次核查至第4次核查期间其校准状态是不可信的,数据要进行召回。

方法2:也可以用另一种方法,不要每次都用到由上级计量机构的校准证书给出的U。具体步骤如下:

首先按第一种方法第一次核查得X1、Z1,并判断是否有Z1≥0,如有,则

(1)当T≥Xn(n=1、2、3……)时

①第2次核查得X2,如有X1-X2≤Z1,则第2次核查期间计量标准开展工作所提供的数据是准确可靠的,反之则不准确。

②第3次核查得X3,如有X1-X3≤Z1,则第2次核查至第3次核查期间计量标准开展工作所提供的数据是准确可靠的,反之则不准确。

③如此类推,进行判断。

以第2次核查为例证明如下:

当X1-X2≤Z1时,可得:

X1-X2≤(X1+Δ)-(T+U)(因为此时T≥X1),化简为(X2+Δ)-(T+U)≥0,即Z2≥0(因为T≥X2)。故有第2次核查期间计量标准开展工作所提供的数据准确可靠。

(2)当T<Xn(n=1、2、3……)时

①第2次核查得X2,如有X2-X1≤Z1,则第2次核查期间计量标准开展工作所提供的数据是准确可靠的,反之则不准确。

②第3次核查得X3,如有X3-X1≤Z1,则第2次核查至第3次核查期间计量标准开展工作所提供的数据是准确可靠的,反之则不准确。

③如此类推,进行判断。

以第2次核查为例证明如下:

当X2-X1≤Z1时,可得

X2-X1≤(T-U)-(X1-Δ)(因为此时T<X1),化简为(T-U)-(X2-Δ)≥0,即Z2≥0(因为T<X2)。故有2次核查期间计量标准开展工作所提供的数据准确可靠。

综合方法2(1)和(2)两种情况,当每次核查数据都大于T(或小于T)时,第一次核查得一参考值X1,以后每次核查的数据和参考值比较(比较的顺序有别),只要小于Z1则表明该计量标准的校准状态是可信的。当然,如果核查数据这次大于T、另一次又小于T,则只能用方法1进行判断。

方法2实际上是以方法1作基础的,但只要有了前两个数据X1、Z1,以后核查的判断就简单明了了,使用起来也更方便。

利用“Z值法”进行期间核查,只需在送检时要求上级技术机构给出测量不确定度,一般上级技术机构测量不确定度的评定能力比自身要强,规避了自身进行测量不确定度评定的不合理给期间核查结果的判断带来的风险;另外,“Z值法”只需选定一个核查标准,多次测量就行,不要与其他技术机构进行比对试验,节省了经费。

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