計量基礎知識測量設備精度要求

1、L/O/G/O-測量設備精度要求測量設備精度要求計量基礎知識計量基礎知識計量基礎知識計量基礎知識12計量要求導出方法計量要求導出方法3計量確認及驗證計量確認及驗證4測量設備精度要求測量設備精度要求1.1 計量發(fā)展計量發(fā)展原原 始始階階 段段經(jīng)經(jīng) 典典階階 段段現(xiàn)現(xiàn) 代代階階 段段 以經(jīng)驗和以經(jīng)驗和權(quán)力為主權(quán)力為主 18751875年國際年國際上上簽訂簽訂米制米制公約公約 19551955年年簽訂簽訂國際法制計量國際法制計量組織公約組織公約和國和國際計量單位制開際計量單位制開始統(tǒng)一始統(tǒng)一 興建于廣州市北京路步行興建于廣州市北京路步行街上的銅壺滴漏街上的銅壺滴漏 存放于北京中國科技館的存放于北京中

2、國科技館的記里鼓車記里鼓車 東漢銅卡尺東漢銅卡尺溫溫 度度 計計 量量幾何量計量幾何量計量聲聲 學學 計計 量量無線電計量無線電計量光光 學學 計計 量量力力 學學 計計 量量化化 學學 計計 量量電離輻射計量電離輻射計量時時 間間 計計 量量電電 磁磁 計計 量量十十專專業(yè)業(yè)計量計量大大1.2 設備分類設備分類測測 量量 設設 備備 實現(xiàn)測量過程所必須的測量儀器、軟件、實現(xiàn)測量過程所必須的測量儀器、軟件、測量標準、標準物質(zhì)及輔助設備或它們的組測量標準、標準物質(zhì)及輔助設備或它們的組合。合。B B計計 量量實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的實現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準確可靠的。 A A1.3 常用術(shù)語常用術(shù)語

3、2 2、標標準物質(zhì)準物質(zhì)3 3、工作工作計量器具計量器具4 4、輔助、輔助設備軟件設備軟件1 1、計量、計量標準裝置標準裝置測測 量量設設 備備測量設備的范圍及特點測量設備的范圍及特點 測測 量量用用 途途 確定被測確定被測對象的量值。對象的量值。目目 的的 本身是一本身是一種技術(shù)裝置。種技術(shù)裝置。特特 點點 計量確認：為確保測量設備符合計量確認：為確保測量設備符合預期使用要求所需的一組操作。預期使用要求所需的一組操作。 計計 量量 確確 認認C C 是測量人員以確定被測對象量值為目是測量人員以確定被測對象量值為目的的一組操作。測量的本身是一個過程的的一組操作。測量的本身是一個過程 。 測測

4、量量 過過 程程 D D計量管理計量管理2 2個個核心過程核心過程測量控制過程測量控制過程（7.27.2） 包括測量過程的識包括測量過程的識別、設計、實施和監(jiān)控別、設計、實施和監(jiān)控四個方面。四個方面。測量設備計量確認過程測量設備計量確認過程（7.17.1） : :包括測量設備包括測量設備校準和測量設備驗證校準和測量設備驗證。1.4 計量管理計量管理核心過程核心過程計量基礎知識計量基礎知識12計量要求導出方法計量要求導出方法3計量確認及驗證計量確認及驗證4測量設備精度要求測量設備精度要求2.1 2.1 計量要求參數(shù)計量要求參數(shù)測量測量范圍范圍測量測量誤差誤差重復重復性性系統(tǒng)系統(tǒng)誤差誤差不確不確定

5、度定度隨機隨機誤差誤差分辨分辨力力可靠可靠性性穩(wěn)定穩(wěn)定性性允許允許誤差誤差操作操作技能技能環(huán)境環(huán)境條件條件測測 量量設設 備備測測 量量過過 程程計算分析計算分析檢定檢定/校準校準 包括外包括外部和內(nèi)部部和內(nèi)部 顧客顧客合合 同同要要 求求技技 術(shù)術(shù)要要 求求顧顧 客客要要 求求產(chǎn)產(chǎn) 品品要要 求求導出導出計計 量量要要 求求 把顧客、組把顧客、組織和法律法規(guī)織和法律法規(guī)的要求找出來。的要求找出來。檢驗標準檢驗標準工藝規(guī)范工藝規(guī)范2.2 2.2 計量要求導出步驟計量要求導出步驟能能 源源計計 量量物物 料料交交 接接導出導出過過 程程監(jiān)監(jiān) 控控計計 量量要要 求求貿(mào)貿(mào) 易易結(jié)結(jié) 算算環(huán)環(huán) 境境

6、監(jiān)監(jiān) 測測安安 全全生生 產(chǎn)產(chǎn)法法 律律要要 求求規(guī)規(guī) 范范要要 求求組組 織織要要 求求 將產(chǎn)品定性將產(chǎn)品定性原則要求轉(zhuǎn)化原則要求轉(zhuǎn)化為定量要求為定量要求 將定量指將定量指標要求轉(zhuǎn)化標要求轉(zhuǎn)化為測量要求為測量要求 通過合同、通過合同、協(xié)議、會議紀協(xié)議、會議紀要、信函等信要、信函等信息由各責任部息由各責任部門了解顧客的門了解顧客的要求后，把這要求后，把這些要求進行分些要求進行分解。解。顧客要求顧客要求技術(shù)部門技術(shù)部門質(zhì)量部門質(zhì)量部門材料部門材料部門安全環(huán)保安全環(huán)保責任部門責任部門技術(shù)工藝指標技術(shù)工藝指標質(zhì)量檢測指標質(zhì)量檢測指標規(guī)格成分指標規(guī)格成分指標控制范圍指標控制范圍指標 定量要求定量要求分

7、分 解解轉(zhuǎn)化轉(zhuǎn)化 確定并量化計量要求的計量特性確定并量化計量要求的計量特性測量范圍測量范圍定定 量量最大允差最大允差溫濕度控制溫濕度控制穩(wěn)穩(wěn) 定定 性性分分 辨辨 力力定定 性性準準 確確 度度環(huán)境條件環(huán)境條件操作者技能操作者技能允許測量允許測量不確定度不確定度最大允許最大允許測量誤差測量誤差測量方法測量方法測量對象測量對象測量過程測量過程計量要求計量要求環(huán)境條件環(huán)境條件操作技能操作技能重重 復復 性性復復 現(xiàn)現(xiàn) 性性測量設備測量設備計量要求計量要求測量范圍測量范圍標稱范圍標稱范圍最大允許最大允許誤誤 差差準準 確確 度度等等 級級示值誤差示值誤差引用誤差引用誤差分分 辨辨 力力穩(wěn)穩(wěn) 定定 性

8、性 將測量要將測量要求轉(zhuǎn)化為計求轉(zhuǎn)化為計量要求量要求 將過程要將過程要求轉(zhuǎn)化為設求轉(zhuǎn)化為設備要求備要求2.3 2.3 計量要求的導出計量要求的導出舉例舉例 例：例：某關(guān)鍵測量過程，要求壓力控制在（某關(guān)鍵測量過程，要求壓力控制在（200200250250）kPakPa之間，選配適宜的測量設備。之間，選配適宜的測量設備。 明確過程要求，對某測量過程的壓力進行控制。明確過程要求，對某測量過程的壓力進行控制。 A A 明確需控的參數(shù)指標要求，將定性的原則要求轉(zhuǎn)明確需控的參數(shù)指標要求，將定性的原則要求轉(zhuǎn)化為定量的要求：將壓力控制在化為定量的要求：將壓力控制在(200(200250)kPa250)kPa之

9、間之間這是顧客、組織和法律法規(guī)要求，而非計量要求。這是顧客、組織和法律法規(guī)要求，而非計量要求。B B 明確測量要求，明確測量要求，將定量要求轉(zhuǎn)化為測量要求：本將定量要求轉(zhuǎn)化為測量要求：本例要求提供滿足例要求提供滿足(200(200250)kPa250)kPa之間的測量要求，之間的測量要求，C C 某些計量要求既不是實際測量出來的，也不是根某些計量要求既不是實際測量出來的，也不是根據(jù)公式計算出來的，而是組織的計量人員和生產(chǎn)控據(jù)公式計算出來的，而是組織的計量人員和生產(chǎn)控制人員根據(jù)生產(chǎn)控制經(jīng)驗和計量學知識從控制要求制人員根據(jù)生產(chǎn)控制經(jīng)驗和計量學知識從控制要求中導出的。原則是能夠中導出的。原則是能夠滿

10、足控制要求即可。滿足控制要求即可。 將上述要求轉(zhuǎn)化為計量要求，確定并量化計量要將上述要求轉(zhuǎn)化為計量要求，確定并量化計量要求的計量特性。當測量求的計量特性。當測量(200(200250)kPa250)kPa壓力時，應壓力時，應該對測量也提出相應的要求，如：最大允許誤差該對測量也提出相應的要求，如：最大允許誤差2kPa2kPa，測量不確定度，測量不確定度0.3kPa0.3kPa，漂移，漂移0.1kPa0.1kPa。 D D 將上述計量要求轉(zhuǎn)化為對測量設備的計量要求。將上述計量要求轉(zhuǎn)化為對測量設備的計量要求。與設備標明的測量性能指標進行比較選擇，可選一與設備標明的測量性能指標進行比較選擇，可選一個準

11、確度個準確度0.5%0.5%級、量程為級、量程為(0(0400)kPa400)kPa的氣壓計。的氣壓計。 E E2.4 2.4 計量要求的導出計量要求的導出舉例舉例2.5 2.5 計量要求的導出思路計量要求的導出思路kPakPakPakPa0 0400400200200100100300300250250200200技技 術(shù)術(shù) 要要 求求計計 量量要要 求求5 5200200250250最大允差最大允差=2kPa=2kPa(195(195255)kPa255)kPa1.1.導出允許誤差導出允許誤差比值比值1/51/5范范 圍圍允允 差差慣慣 例例(1(13 31 110)10)0 040040

12、0200200100100300300150150300300kPakPa5 50 0200200250250(150(150250)kPa250)kPa(200(200300)kPa300)kPa(0(0400)kPa400)kPa(150(150300)kPa300)kPa2.2.導導出出量量程程量程需大于全量程需大于全量程的量程的1/3,1/3,一一般處于全量程般處于全量程的的2/32/3為最佳。為最佳。級別級別ABCDE檢驗與檢檢驗與檢測測Mcp35231.5211.52測量測量Mcp1.31.5 1.11.3 0.91.1 0.70.90.7能力評價能力評價足夠足夠基本滿足基本滿足一

13、般一般不足不足低低檢測能力要求檢測能力要求檢測能力指數(shù)檢測能力指數(shù)Mcp=T/3UMcp=T/3U1 1公式公式 測量極限誤差同公差的比值測量極限誤差同公差的比值通常要保持在通常要保持在1/31/101/31/10范圍內(nèi)。范圍內(nèi)。慣慣 例例 其中其中: : C CP P 為為過程能力指數(shù)過程能力指數(shù); ; T T為允差；為允差；為為標準偏差（測標準偏差（測量不確定度）。量不確定度）。 T=2kPa T=2kPa、取、取測量過程能力測量過程能力指數(shù)指數(shù)C CP P=1.1=1.1，則則:=T/6:=T/6C CP P =2/6=2/61.1 1.1 =0.3 kPa =0.3 kPa 用用“過程

14、能過程能力分析力分析”的方的方法導出法導出。 根據(jù)公式根據(jù)公式: : C CP P = T/6 = T/6不確定度的導出不確定度的導出思路思路3.3.導出不確定度導出不確定度計量基礎知識計量基礎知識12計量要求導出方法計量要求導出方法3計量確認及驗證計量確認及驗證4測量設備精度要求測量設備精度要求3.13.1 定定 義義 一組一組操作操作 預期預期要求要求 測測量量設設備備 計量計量確認確認確確 保保滿滿 足足過過 程程定定義義計量確認計量確認計量校準計量校準計量驗證計量驗證3.2 計量確認過程計量確認過程計量確認記錄計量確認記錄決決 定定 和和 行行 動動計計 量量 驗驗 證證測量設備的校準

15、測量設備的校準計量確認設計計量確認設計計量計量確認確認過程過程A A計量確認過程流程圖計量確認過程流程圖是是是否存在是否存在計量要求計量要求證書證書/ /報告報告校校 準準校準狀態(tài)標識校準狀態(tài)標識否否是是確認狀態(tài)標識確認狀態(tài)標識返回顧客（結(jié)束）返回顧客（結(jié)束）識別要求開始識別要求開始校校準準過過程程驗驗證證過過程程決決定定和和措措施施否否否否不能不能驗證驗證是是設備是否設備是否符合要求符合要求能否調(diào)整能否調(diào)整或維修或維修調(diào)整或維修調(diào)整或維修評審確認間隔評審確認間隔狀態(tài)標識狀態(tài)標識測試報告測試報告驗證失敗驗證失敗再再校校準準循循環(huán)環(huán)驗證或確驗證或確認文件認文件 測測量量設設備備的的計計量量確確認

16、認B B3.3 3.3 計計 量量 驗驗 證證 規(guī)規(guī)定定要要求求客客 觀觀 證證 據(jù)據(jù)得得到到滿滿足足認認定定對對是是否否概概念念A AB B計計量量驗驗證證確認確認結(jié)論結(jié)論設備計設備計量特性量特性溯源值溯源值測量過測量過程的計程的計量要求量要求輸入輸入輸出輸出 3.4 3.4 量值溯源傳遞框圖量值溯源傳遞框圖量量值值溯溯源源路路線線 工作計量器具工作計量器具量量值值傳傳遞遞路路線線 各級計量標準各級計量標準國家計量基準國家計量基準校校準準檢檢定定依依法法自自愿愿計量基礎知識計量基礎知識12計量要求導出計量要求導出3計量確認及驗證計量確認及驗證4測量設備精度要求測量設備精度要求4.1.1 4.

17、1.1 長度計量基本原則長度計量基本原則4.1 4.1 長長 度度 類類最小變形原則：熱變形、彈性變形。最小變形原則：熱變形、彈性變形。阿貝原則：儀器標尺在被測件測量中心阿貝原則：儀器標尺在被測件測量中心 線的延長線上。線的延長線上。封閉原則：即閉合原則，角度計量的基封閉原則：即閉合原則，角度計量的基 本原則。本原則。4.1.2 4.1.2 通用卡尺通用卡尺 根據(jù)卡尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，根據(jù)卡尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，判定卡尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合判定卡尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條格標簽，如不合格可粘貼

18、限用標識，并注明限用條件。件。設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差卡尺卡尺0150/0200/0300/0500/010000150mm0.02mm150200mm0.03mm200300mm0.04mm300500mm0.05mm5001000mm0.07mm4.1.3 4.1.3 千分尺千分尺 根據(jù)千分尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，判定根據(jù)千分尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，判定千分尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如千分尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條件。不合格可粘貼限用標識，并

19、注明限用條件。設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差千分尺千分尺025/2550025/2550mm4um5075/751005075/75100mm5um100125/125150100125/125150mm6um4.2.1 4.2.1 萬用表萬用表 根據(jù)萬用表校準點所在量程對應的允許示值偏根據(jù)萬用表校準點所在量程對應的允許示值偏差，判定是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合差，判定是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條件。件。4.2 4.2 電電 磁磁 類類設備名稱設備

20、名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差數(shù)顯萬用表數(shù)顯萬用表9807系列系列/UT系列系列DC200mV200V(0.1%+5d)DC1000V(0.2%+5d)AC2V200V(0.8%+25d)AC700V(1.0%+25d)DC200A20mA(0.5%+4d)DC200mA(0.8%+6d)DC20A(2.0%+15d)AC200mA(1.5%+25d)AC20A(2.5%+35d)200(0.5%+15d)2k2M(0.5%+10d)20M(1.0%+35d)20nF200uF(4.0%+50d)d d表示該量程表示該量程顯示的分辨力，顯示的分辨力，即最小顯示量

21、。即最小顯示量。4.2.2 4.2.2 電參數(shù)測量儀電參數(shù)測量儀設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范測量范圍圍允許偏差允許偏差電參數(shù)測量儀電參數(shù)測量儀PF9800/PF9802/9830電壓電壓(0.4%+0.1%FS +1d)電流電流功率功率功率因數(shù)功率因數(shù)(0.004+0.001/ RD +1d)頻率頻率(0.1%+1d)d：該量程顯示的分辨力，即最小顯示量。：該量程顯示的分辨力，即最小顯示量。FS：量程；：量程；RD：示值：示值4.2.3 4.2.3 耐壓測試儀、兆歐表及接地電阻測試儀耐壓測試儀、兆歐表及接地電阻測試儀設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范測量范圍圍

22、允許偏差允許偏差耐壓測試耐壓測試儀儀CC2670A/WB5050電壓電壓5%接地電阻接地電阻測試儀測試儀YD9830/SH2302電阻電阻5%兆歐表兆歐表VC60B/VC60B+/BM500/1520/3001B絕緣電阻絕緣電阻5%允許偏差為示值的允許偏差為示值的5%4.2.4 4.2.4 鉗形表、電子負載及鉗形表、電子負載及LCRLCR數(shù)字電橋數(shù)字電橋設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差交直流鉗形表交直流鉗形表PROVA11電壓電壓3.0%電流電流2.0%電子負載電子負載IT8512018V(0.05%+0.02%FS)0120V / 500V(0.05

23、%+0.025%FS)03A/6A(0.1%+0.2%FS)030A / 15A/60A(0.15%+0.2%FS)LCR數(shù)字電橋數(shù)字電橋YD2810D/TH2812A電阻電阻0.5%電容電容0.5%電感電感0.5%設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差數(shù)顯溫度表數(shù)顯溫度表TES 1310-501200 (0.5%+1)烙鐵溫度測試烙鐵溫度測試儀儀TPK 191A040054005008數(shù)顯溫濕度計數(shù)顯溫濕度計HUMIDITY/TH03/HTC-1濕度濕度7%溫度溫度24.3 4.3 熱熱 學學 類類設備名稱設備名稱規(guī)格型號規(guī)格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差電子秤電子秤3kg01000g1.0g10003000g2.0g電子秤電子秤15kg050kg0.05kg