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计量标准的重复性和稳定性考核方法探讨

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  • 发布时间:2014-09-16
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Discussion on the repeatability and stability of measurement standard examination methodAbstract:To analyze the stability and reproducibility of measurement standards,measurement standards to ensure safe and reliabledelivery。

Key words:measurement standards;repeatability;stability计量标准的重复性和稳定性术语定义及其考核方法是JJF1O33-2008《计量标准考核规范》的重要技术内容。笔者认为 JJF1033-2008关于计量标准的重复性和稳定性的考核方法值得商榷。

1 关于重复性和稳定性术语定义[计量标准/测量仪器的]重复性和 [计量标准/测量仪器的]稳定性在 JJF1033-2008、JJF1094-2002《测量仪器特性评定》和 JJF1059-1998《测量不确定度评定与表示》三个计量技术规范中有完全相同的定义。此外,JJF1059-1998中还规定了[测量结果的]重复性术语,很明显它与[计量标准/测量仪器的]重复性定义不相同,[测量结果的]重复性,它既包含了测量仪器本身的影响,也包含了被测量对象的影响,而[计量标准/测量仪器的]重复性,它仅仅是计量标准/测量仪器本身引入的不确定度,不含被检对象所引入的不确定度。

2 比较 JJF1033-2008与 JJF1094-2002关于重复性的考核试验方法(1)JJF1O33-2008附录 C关于评定[计量标准的]重复性有关内容摘要如下:C.1.2 重复性的试验方法在重复性条件下,用计量标准对常规的被检定或被校准对象进行 12次独立重复测量 (以下略)C.1.3 由于被测对象也会对测量结果的分散性有影响,特别是当被测对象是非实物量具的测量仪器时。因此,由式(C-1)计算得到的分散性通常比计量标准本身所引入的分散性稍大。”(以下略)由C.1.3明显看出,该试验方法得到的是计量标准测量被检定对象所得测量结果的重复性,类同于 JJFIO01-1998中5.6[测量结果的]重复性,而不类同于 7.27[测量仪器的]重复性。由于所谓 常规的被检定对象其重复性-般都比计量标准本身的重复性要差,所以采用所谓 常规的被检定对象来考核[计量标准的]重复性是不妥的,考核获得的是常规的被检定对象的重复性,而不是计量标准本身的重复性。

(2)JJF1094-2002关于评定[测量仪器的]重复性有如下内容 (摘要)5.2.1测量仪器重复性评定的基本方法在重复性条件下,由被评定测量仪器对给定的约定真值或稳定的被测量进行连续多次的测量或比较,有的情况下则是由提供约定真值的测量仪器对被评定测量仪器进行连续多次的测量,用实验标准差来表示被评定测量仪器的重复性。”该评定方法所采用 提供约定真值的测量仪器”,约定真值的测量仪器 其重复性优于 被评定测量仪器的重复性是不言而喻,该评定方法获得的是测量仪器本身的重复性。

约定真值的测量仪器产生不确定度很小,可略而不计,所以评定方法科学合理。

3 比较 JJF1033-2008与 JJF1094-2002关于稳定眭的考核试验方法JJFlO33-2008与 5JF1094-2002关于稳定性的考核 (评收稿日期2013-05-11作者简介孙怡,女,广西南宁人,广西计量测试研究院工程师,从事计量工作。

(1)JJF1033-2008关于稳定性的考核方法在 C.2.2条中规定 选择稳定的测量对象来作为稳定性的核查标准。”在 C.2.3(3)条中有大致如下的规定:计量标准器和被检定、校准的对象为非实物量具的测量仪时,若不存在可以作为核查标准的实物量具 (意思为在本单位不具备核查标准 笔者注),可以不作稳定性考核。”由上述内容看出,核查标准”要在本单位找,若本单位没有核查标准,则可以不考核计量标准的稳定性。笔者认为上述内容不妥,稳定性是计量标准的重要指标,既然规定了就必须考核,本单位无考核条件,完全可以从周期检定证书中获得稳定性数据~被考核计量标准送上-级计量检定机构检定,例如,0.2级标准电流表的稳定性可以送上-级计量检定机构用 0.03级标准电流表进行周期检定获得。总之,计量标准为测量仪器时,稳定性必须考核。

(2)JJF1094-2002关于稳定性的考核方法,在第 5.8条,稳定性有如下规定:5.8稳定性对测量仪器保持其计量特性恒定能力的评定,通成用下述几种方法。

5.8.1评定方法之-通过测量标准观测被评定测量仪器计量特性的变化,(以下略)5.8.2评定方法之二通过测量标准定期观测被评定测量仪器计量特性的变化,(以下略)”可以看出测量仪器稳定性的评定是以测量标准 (它比被评定测量仪器的技术指标更优)考核被评定测量仪器的稳定性。所以评定方法合理,测量标准”必要时可以到上-级计量技术机构去寻找,也就是将被评定的测量仪器 (计量标准)送检,由准确度更高-级的测量标准进行历年周期检定获得。

4 结论综上所述,比较 JJF1033-2008与 JJF1O94-2002关于重复性和稳定性的考核/评定方法,jjFlO33-2008的规定不妥,JJF1094-2002的规定正确合理,亦即必须以测量标准考核被评定[计量标准]重复性和稳定性。JJF1033-2008采用所谓常规被检定对象”、核查标准”等考核[计量标准]重复性不正确,得到的是计量标准测量结果的重复性,而不是术语中所定义的计量标准重复性。在考核计量标准稳定性时,由于在本单位找不到合适 核查标准”,而不考核计量标准 (当它为测量仪器时)稳定性是错误的。

有人提出对部分构成简单,准确度等级低,环境条件要求不高的计量标准实行简化考核时,可以不进行重复性试验、稳定性考核、测量结果测量不确定度评定。笔者认为上述意. 151。

见不对, [计量标准的]重复性和稳定性是重要的技术指标,既然规定了,都应进行考核,只不过考核方式方法、考核时间间隔和考核程序的严密程度有所不同而已。

JJFlO33-20o8对计量标准重复性和稳定性的考核方法不妥的根源,在于它规定计量标准的重复性和稳定性由建标单位根据自身条件自行考核。而 JJF1094-2002规定以测量标准考核被评定[计量标准]重复性和稳定性,测量标准的重复性和稳定性优于被评定 [计量标准],考核结果才客观正确。

长度与电学常用计量标准的重复性和稳定性考核方法实例-、 计量标准仅由实物量具计量标准器构成计 量标准 计量 标准 序计量标准重复性考核 计量标准稳定性考核 名称 构成单刻线样单刻 线 样 由单刻线样板周期检定证l 板 标准装 不需考核 板书中获得稳定性数据置3 等金属3等金属线 由 3等金属线纹尺周期检2 线纹尺标 不需考核纹尺 定证书中获得稳定性数据 准装置检定万 能渐开线检 渐 开线 样 由渐开线样板周期榆定证3 不需考核 查仪标准 板 书中获得稳定性数据器组检定光 学 2等量块、 由 2等量块、2等玻璃线纹4 仪器标 准 2等玻璃线 不需考核 尺周期检定证书中获得稳器组 纹尺 定性数据电动轮 廓多 刻线 样 由多刻线样板周期检定证5 仪检定 装 不需考核板 书中获得稳定性数据置检定游 标6 量具标 准 5等量块 不需考核 由 5等量块周期检定证书中获得稳定性数据器组样板直 尺 由研磨平尺周期检定证书7 研磨平尺 不需考核检定装置 中获得稳定性数据检定测 微由 4等量块周期榆定证书8 量具标 准 4等量块 不需考核中获得稳定性数据器组钢卷 尺标 2等标准钢 由 2等标准钢卷尺周期榆9 不需考核准装置 卷尺 定证书中获得稳定性数据直角 尺检由标准方尺周期检定证书l0 定仪 检定 标准方尺 不需考核 中获得稳定性数据装置角度 尺检 由 2级角度块周期检定证ll 2级角度块 不需考核定装置 书中获得稳定性数据直流 标准 0.001级直 由0 001级直流电阻器周期12 不需考核 检 定证书中获得稳定性数电阻 流电阻器据二、计量标准仅由测量仪器 (计量标准器)构成表 面粗糙 由电动轮廓仪周期检定证书中度 比较样 电动 轮 廓 给出的重复性;或电动轮廓仪 由电动轮廓仪周期检 定证l块 检定装 仪 多次重复测量比较样块获得的 书中获得稳定性数据。

千分表 检 由千分表检定仪周期检定证书千分 表 检 中给出的重复性:或千分表检 由千分表检定仪周期检定2 定仪标 准定仪 定仪多次重复测量电感测微仪 证书中获得稳定性数据。

由水平仪检定器周期检定证书水平仪 检 水 平仪 检 中给出的重复性:或水平仪检 由水平仪检定器周期榆定3定装置 定器 定器多次重复测量自准直仪获 证书中获得稳定性数据得的重复性。

百分 表检 百 分表 检 由百分表检定仪周期检定证书 由百分表检定仪周期检定4定仪 标准 定仪 中给出的重复性;或百分表检 证书中获得稳定性数据 装置 定仪多次重复测量电感测微仪获得的重复性。

由精密测角仪周期检定证书中 由精密测角仪周期检定证角度 块检 精密 测 角 给出的重复性;或精密测角仪 书中获得稳定性数据;或精5定装置 仪 多次重复测量角度块获得的重 密测角仪周期检 定被检角复性。 度块获得的测量数据。

由自准直仪,合像水平仪周期平 尺、平 自准直仪, 检定证书中给出的重复性;或 由自准直仪,合像水平仪周6 板 检定装 合 像水 平 自准直仪,合像水平仪多次置 期检定证书中获得稳定性置 仪 于被检平尺、平板某位置获得 数据。

由直角尺检定仪周期检定证书 由直角尺检定仪周期检定直 角尺 检 直 角尺 检 中给出的重复性:或直角尺检 证书中获得稳定性数据或7定装置 定仪 定仪多次重复测量被检直角尺 直角尺检定仪周期检 定被获得的重复性。 检直角尺获得的测量数据。

直 流标 准 003 级直 由 O 03级直流电压表周期检定 由 0.03级直流电压表周期8 检定证书中获得稳定性数 电压表 流电压表 证书中给出的重复性。

三、计量标准由实物量具 (计量标准嚣)和测量仪器 (比较仪)两部分构成平 面平 晶 2等平晶 由等厚干涉仪周期检定证书中 由等厚干涉仪周期检定证l 等 厚 干涉给出的重复性:或等厚干涉仪 书 中获得稳定性数据或等检定装置 多次重复测量 2等平晶获得的 厚干涉仪周期检定平晶获仪重复性。 得的测量数据。

研 磨面 平 由等倾干涉仪周期检定证书中 由等倾干涉仪周期检定证长平晶等 给出的重复性;或等倾干涉仪 书 中获得稳定性数据或等2 尺 检定 装倾干涉仪 多次重复测量平晶获得的重复 倾干涉仪周期检定平晶获 置性。 得的测量数据。

2等标准金 由 1米万工显周期检定证书中 由 1米万工显周期检定证2 等金 属 书 中获得稳定性数据或 1属 线 纹尺 给出的重复性;或 1米万工显3 线 纹米 尺 米万工显周期检定 2等标l米万工 多次重复测量 2等标准金属线 标准装置 准金属线纹尺获得的测量 显 纹尺获得的重复性。

正 多面棱 正多 面 棱 由自准直仪周期检定证书中给 由自准直仪周期检定证书出的重复性;或 自准直仪多次 中获得稳定性数据或 自准4 体标 准装 体自准直置 仪重复测量正多面棱体获得的重 直仪周期检定正多面棱体复性。 获得的测量数据。

2 等量块 2等量块 由电脑 比较仪周期检定证书中 由电脑比较仪周期检定证5 电脑 比较 给出的重复性 :或电脑比较仪 书中获得稳定性数据或电标准装置 多次重复测量 2等量块获得的 脑 比较仪周期检定 2等量 仪重复性。 块获得的测量数据。

干 分表检 3等量块 由电感测微仪周期检定证书中 由电感测微仪周期检定证给出的重复性;或电感测微仪 书中获得稳定性数据或 电6 定 仪检 定 电感 测 微多次重复测量 3等量块获得的 感测微仪周期检定 3等量 装置 仪重复性。 块获得的测量数据。

百分表 检 4等量块 由电感测微仪周期检定证书中 由电感测微仪周期检定证给出的重复性:或电感测微仪 书中获得稳定性数据或 电7 定 仪检 定 电 感测 微多次重复测量 4等量块获得的 感测微仪周期检定 4等量装置 仪重复性。 块获得的测量数据。

由星度检查仪周期检定证书 由星度检查仪周期检定 小 角度测 3等量块中给出的重复性:或星度检 证书中获得稳定性数据或8 量 仪标 准 小 角度 检装置 查仪查仪多次重复测量 3等量块获 星度检查仪周期检定 3得的重复性。 等量块获得的测量数据。

环 规检 定 2 等量 块 由测长仪周期检定证书中给出 由测长仪周期检定证书中9 (环规) 的重复性 ;或测长仪多次重复 获得稳定性数据或测长仪装置 周期检定 2等量块获得的 测长仪 测量2等量块获得的重复性。

水 平仪 检 由立光计周期检定证书中给出 由立光计周期检定证书中10 定器检 定 3等量块 获得稳定性数据或立光计 的重复性;或立光计多次重复立光计 周期检定 3等量块获得的 装置 测量3等量块获得的重复性。

(责任编辑 伍 彬)(上接第156页)定的技术数据,使该型号索力仪走出长达两年的研究误区并成功获得 广西科技进步二等奖”,表明高准确度力标准机用于解决工业应用需求可以达到意想不到的良好效果。期间经历过试样断裂的强烈震动冲击,由于该机科学合理的设计冗余和保护措施,没有对其准确度和性能产生不良影响。

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