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      在產(chǎn)品研發(fā)試驗過程中，保證試驗數(shù)據(jù)的準確性對產(chǎn)品質(zhì)量的控制至關重要。實驗室應提供客觀、準確和可靠的檢測數(shù)據(jù)，以對產(chǎn)品研發(fā)做出正確判斷?，F(xiàn)如今，隨著智能化實驗室建設快速發(fā)展，檢測數(shù)據(jù)受人工操作的影響越來越小，其主要取決于測量設備的狀態(tài)。設備溯源是保證測量設備處于良好工作狀態(tài)的重要手段，對測量設備進行計量確認可以使實驗室得到可靠、準確的檢測數(shù)據(jù)。

1、 計量確認的定義

     計量確認是指實驗室為保證測量設備能夠符合預期使用要求所做的操作。計量確認包括：校準和驗證、各種必要的調(diào)整或維修、再校準、與設備預期使用的計量要求進行比較，以及給設備貼上封印和標簽。

2、 計量確認的過程與方法

     測量設備的計量確認過程包含4個步驟：①實驗室根據(jù)預期使用要求制定校準方案，其中包含測量設備的導出過程；②一般情況下實驗室如果不具備檢定或校準能力,測量設備應送有資質(zhì)的單位機構進行檢定或校準，對于無法進行檢定或校準，但是對檢測結果有明顯影響的儀器設備，可按照供應商提供的方法，或經(jīng)過實驗室制定確認的方法進行自檢、自校準，還可以與其他檢測機構同型號儀器設備進行比對，以確定設備的計量特性；③對校準證書進行確認，一般是由熟悉檢測方法和測量設備的人員將送校設備的計量特性與計量要求進行比較，判斷被校設備是否滿足實驗室給定的校準方案要求，在滿足要求的設備上貼合格標簽，做到標簽可視化管理，對不滿足預期使用要求的設備調(diào)整后重新校準確認；④在復核工作環(huán)節(jié)導入測量設備的報告與結果，并導出校準后測量設備的狀態(tài)以及相關證書、標識。

      總的來說，計量確認主要是測量設備校準和驗證的過程。

2.1 校準方案制定

      制定實驗室校準方案是確保測量設備準確性和可靠性的重要步驟。因此，實驗室制定校準方案的時應參考試驗項目檢測方法對設備的要求、實際使用需求、成本和風險、歷次校準結果的趨勢圖、期間核查等因素。校準方案里應包括設備的準確度要求、校準參數(shù)、校準點或校準范圍、校準周期、校準方式等信息。實驗室應對已制定的校準方案進行復評，經(jīng)過審核和批準后，確保校準方案的準確性和可行性，并根據(jù)實際情況對校準方案進行調(diào)整和優(yōu)化，以確保校準狀態(tài)的可信度。

2.1.1 控制參數(shù)的選取

     需要校準的參數(shù)主要是由設備工作原理及結構決定的。針對不同測量設備，國家制定了相應的檢定規(guī)程或校準規(guī)范等計量技術文件，規(guī)定了設備的準入及出廠、后續(xù)檢定及校準、使用過程控制給出的控制參數(shù)及計量特性。例如：根據(jù)JJG 1063—2010《電液伺服萬能試驗機》要求，在對微機控制電液伺服萬能試驗機進行首次檢定時，要對其同軸度、零點漂移、鑒別力閥、零點誤差、試驗力示值誤差等12項參數(shù)進行檢定確認。

2.1.2 參數(shù)測量范圍

      參數(shù)測量范圍是依據(jù)設備實際使用范圍確定的。委托校準機構對設備進行校準，計量要求來源于GB/T 228.1—2021《金屬材料 拉伸試驗 第1部分：室溫試驗方法》，對試驗機的測力系統(tǒng)進行校準，使其準確度不低于1級。對于不分檔的試驗機，在最大試驗力的2%~100%范圍內(nèi)近似等間隔分布選擇8個檢定點。對于低于滿量程20%的檢定點，應選擇近似滿量程的10%，5%，2%。如果測量設備使用場景較多、范圍不確定，須按滿量程進行校準，同時補充常用的檢測點。如果設備主要用于單一的試驗，可根據(jù)常用測試點給出校準點。例如600kN計算機控制電液伺服萬能試驗機的主要用途是進行拉伸試驗，選取10個試驗力檢測點，分別是12，30，60，120，180，240，300，360，480，600kN，對這10個試驗力的檢測點進行校準。

2.1.3 校準周期

     對于第一次投入使用的測量設備類型，由于設備特性未知，初始的校準周期可參考設備檢定規(guī)程、校準規(guī)范，以及測量設備制造商建議的周期。在測量設備使用過程中，可根據(jù)校準結果的分布趨勢、期間核查的結果，以及使用過程中測量設備的狀態(tài)重新調(diào)整測量設備校準周期，以確保測量設備處于合理的測量狀態(tài)，保證測量結果的有效性和可靠性。常用的方法為控制圖法,通過監(jiān)控多次校準結果、期間核查結果的趨勢，延長或縮短校準周期。如果控制圖顯示多次校準結果都在控制限內(nèi)，且沒有明顯趨勢變化，可以認為當前的校準周期合適，可以繼續(xù)使用。然而，如果控制圖顯示多次校準結果有超出控制限的趨勢，或者有明顯的趨勢變化，就需要考慮調(diào)整校準周期。如果趨勢表明校準結果越來越差，可能需要縮短校準周期，以便及時發(fā)現(xiàn)問題并進行糾正。相反，如果趨勢表明校準結果越來越好，可以延長校準周期，以減少不必要的校準工作。校準周期的調(diào)整可參考JJF 1139—2005《計量器具檢定周期確定原則和方法》以及CNAS-TRL-004:2017《測量設備校準周期確定和調(diào)整方法指南》。圖1為燒結礦標樣統(tǒng)計過程監(jiān)控結果。

2.2 校準服務機構

     基于成本和CNAS(中國合格評定國家認可委員會)體系的要求，大部分企業(yè)選擇法定計量機構按約定周期進行實驗室測量設備校準服務。法定計量機構為通過CNAS和CMA(檢驗檢測機構資質(zhì)認定)認可的第三方計量機構及獨家技術的設備供應商，也就是校準服務機構，實驗室應將校準方案需求提供給校準服務機構，并對校準服務機構進行評價和監(jiān)控，確保校準服務機構始終符合要求，提供高質(zhì)量的校準服務。對測量結果有顯著影響的設備，也可以實行自校準。同時實驗室每年要對自校準的內(nèi)容、方法及校準人員能力進行評審。

2.3 校準結果確認

     基于CNAS認可體系的規(guī)定，校準機構通常不會提供測量設備校準結果合格的證書，也就是不參與實驗室是否使用該設備的判定，這就需要實驗室對校準機構提供的校準證書進行計量確認。

2.3.1 校準結果計量驗證

     校準證書確認包括對證書的基本信息核對以及對校準數(shù)據(jù)進行計量驗證。填寫測量設備計量驗證記錄，其內(nèi)容主要為設備名稱、規(guī)格型號、準確度等級、測量范圍、制造商、設備編號以及校準結果計量驗證等。標準規(guī)定對測力系統(tǒng)的示值相對誤差和重復性相對誤差進行校準，并出具計量校準證書。熟悉檢測方法和設備管理人員將校準證書結果與設備的計量特性和計量要求進行比較，將校準證書與標準中規(guī)定的數(shù)值進行對比。需要注意的是，若設備校準結果符合其準確度等級要求，但不符合檢測項目的方法要求，則該設備不滿足要求；若設備的校準結果不符合其準確度等級要求，但校準結果符合檢測項目的方法要求，則該設備滿足要求。

2.3.2 校準結果修正

      當校準結果不滿足使用需求時，表示該測量設備不符合預定要求，須對該設備進行調(diào)整控制，也就是根據(jù)校準結果對相關設備進行調(diào)整、導入校準因子或在使用過程中進行修正。同時對使用該設備產(chǎn)生的測量結果實施應有的質(zhì)量控制以及必要的風險評估。

2.3.3 校準結果符合性判定

      校準結果符合性判定可以判斷測量設備是否可以正常投入使用。測量設備投入使用前，設備管理人員對測量設備能否投入使用做出判斷。通常符合性判斷依據(jù)來源于3個方面：①根據(jù)測試的要求，給出測量設備的最大允許誤差要求，以及測試方法對測量設備的不確定度要求，該測試要求主要來源于測試工作的技術文件；②測量設備出廠精度要求，主要來源于測量設備廠家提供的設備說明書或設備出廠檢測報告，在測量設備驗收的過程中，設備說明書的保存對測量設備校準起著重要的作用；③測量設備對應的檢定規(guī)程或校準規(guī)范等計量技術文件要求，通過檢定規(guī)程或校準規(guī)范可得到設備的最大允許誤差或準確度等級，以此作為設備使用過程中的符合項判斷依據(jù)，要求測量設備的選擇必須滿足實際測試條件要求。

      當校準結果或經(jīng)過修正的校準結果符合檢測項目的方法要求時，判斷該測量設備可正常投入使用。

2.4 復核工作

     在計量確認的過程中，復核工作是最后一項工作，也是決定計量確認結果準確性和可靠性的最后環(huán)節(jié)。在復核工作環(huán)節(jié)要導入測量設備的報告與結果，導出校準后測量設備的狀態(tài)以及相關證書、標識。測量設備的狀態(tài)標識分為3種：“合格”為綠色標簽，表示測量設備已經(jīng)通過計量確認，符合使用要求，處于正常狀態(tài)；“準用”為黃色標簽，表示測量設備不具備某些使用功能，但在限定范圍內(nèi)可以使用，限定范圍內(nèi)通過計量確認符合使用要求；“停用”為紅色標簽，表示測量設備目前狀態(tài)不能使用，但經(jīng)檢定校準或修正后可以使用。經(jīng)過復核工作環(huán)節(jié)后。將標簽貼在測量設備上,標簽上的內(nèi)容有：確認結果、確認日期、確認人員、校準日期、設備編號等。

3、 結語

     計量確認工作能夠確保測量設備的準確性和可靠性，從而確保生產(chǎn)過程中的質(zhì)量控制。因此，實驗室應該重視計量確認工作，并定期進行校準和檢查，以確保測量設備的準確性。

作者：李青章，王佳慧，朱全

單位：河北天柱鋼鐵集團有限公司

來源：《理化檢驗-物理分冊》2024年第5期