对稳定性考核及其核查标准的一些见解

2013-04-08王艳萍济南铁路局计量所

上海计量测试 2013年1期

关键词：量具实物核查

王艳萍/济南铁路局计量所

0 引言

目前，很多计量机构在进行计量标准考核时，其计量考核资料中都有很完整的计量标准稳定性的考核记录，考核人员大多也是按此程序考核，考核是否有稳定性记录，是否满足稳定性的要求。此时核查标准的选择就会影响着被考核计量标准稳定性的可信程度和大小。

1 具体问题分析

1.1 是否都要做稳定性考核

在计量标准仅由实物量具组成，而被检定或被校准的对象为非实物量具的测量仪器，的情况下，是可以不必进行稳定性考核的，因为实物量具所具有的稳定性远优于被测或被校准的非实物量具。在这种情况下，可按计量标准历年检定或校准证书上给出的量值画出该计量标准器的标准量值随时间变化的曲线，用计量标准器的稳定性曲线图来代替稳定性的考核记录。此种情况下大部分计量标准都能画出稳定性曲线图。但也有一些计量标准无法做出稳定性曲线图。如有些实物量具在作为级使用时其检定或校准结果中并未给出具体数值，没有具体量值和量值的变化也就很难画出计量标准器的稳定性曲线图。

当计量标准器和被检定或被校准的对象均为非实物量具的测量仪器时，如果不存在对应该参数的实物量具来作核查标准时，也可以不作稳定性考核。不是所有的计量标准都能进行稳定性考核的，如果不存在核查标准，可以不进行稳定性考核。

当计量标准已经采用平均值—标准偏差控制图（或平均值—极差控制图）的方法对计量标准的检定或校准过程进行了长期有效的统计控制，此时就没必要再单独对该计量标准进行稳定性考核。

以上几种情况都可以不做稳定性考核。但在具体的计量标准实际考核中，往往无论是新建计量标准或是已有的计量标准复核考核，都把稳定性考核作为一个必须考核的项目，并未对计量标准的具体情况进行分析区别对待。不必做稳定性考核记录的计量标准再做稳定性考核，其做出的稳定性考核记录的可信度就会受到质疑，同时也浪费大量的时间、物力和人力。

1.2 核查标准的选择及对稳定性的影响

稳定性考核的前提是存在量值稳定的核查标准。当被检定或被校准的对象是实物量具时，由于实物量具的稳定性很高，此时由于被测对象实物量具的不稳定因素对稳定性测量的影响很小。为了使这一影响降低到最小的范围，可以选择一性能比较稳定的实物量具作为核查标准。这种情况就很容易做出该计量标准的稳定性考核记录。如作为等使用的实用量具，在检定或校准中给出了具体数值。对新建的计量标准，可以每隔一段时间，用计量标准对所选择的稳定性较好的实物量具进行测量，取多次测量的平均值作为测量结果，共进行几组测量。其中最大值与最小值之差，就是该新建计量标准在该段时间内的稳定性。已建的计量标准，取相邻两年的差值作为稳定性。其稳定性在采用标称值或示值使用时，考核是否小于计量标准的最大允许误差的绝对值。在加修正值使用时，考核其测得的稳定性是否小于该修正值的扩展不确定度（U，k=2或U95）。这种情况下，被测对象实物量具的稳定性远远高于计量标准的稳定性，无论新建或已建标准由被测对象在测量结果中引入的不稳定因素可忽略不计。

当计量标准器和被检定或被校准的对象均为非实物量具的测量仪器时，如果存在合适的比较稳定的对于该参数的实物量具，可以用它作为核查标准来进行计量标准的稳定性考核。此时，对于新建计量标准，应该选择的实物量具参数范围应与计量标准的基本量程的基本量值相适应。对于已建的计量标准，选择的实物量具参数范围应能更好地体现计量标准的常用档位的常用量。且实物量具所具有的量纲与被考核的计量标准器的量的计量单位相同，其量的大小范围也应与计量标准器需考核的测量范围相适应，能很好地反映出计量标准器的参数情况，从而得到该计量标准器的稳定性考核记录。用实物量具所具有的参数来代替被测对象作为核查标准，进行计量标准的稳定性考核，由于此时的核查标准依然是实物量具，可以近似地认为，该核查标准对稳定性考核的影响很小或者忽略不计。

在很多计量标准考核中，计量标准器和被检定或校准的对象都不是实物量具。这种情况在实际的考核中很多，在操作过程中也是最难的。一般的计量标准考核中往往都做了稳定性的考核记录，选取的核查标准是稳定性较好的被测对象，选取的参数和测量值大多是被测对象的基本量程基本量。如果选取了平时检定或校准中的一被检对象作为核查标准，用平时该计量标准器对此被检对象的检定或校准的数据作为依据，来考核此被检对象是选取的性能较好、数值稳定的被测对象。又用此被检对象作为核查标准来考核该计量标准器的稳定性，这种相关的反复界定已经很大程度上引入了被考核计量标准器和被测对象的不稳定性，其考核出的该计量标准器的稳定性，本身的可靠性和可信度就会降低。其稳定性的考核结果对于该计量标准器来说，可能已经引入了由计量标准和被测对象的不稳定性带来的结果。可见，所选择的核查标准是否应该完全不受控于被考核的计量标准器，这样才能保证所做的计量标准器稳定性考核记录的可靠性。即所选取的核查标准送到独立于本受控测量过程的另一过程来进行检定或校准，完成其量值的溯源和作为核查标准其稳定性的要求。这种情况下，因为作为核查标准的被测对象并不是稳定性较高的实物量具，为了保持计量标准和被测对象作为核查标准各自的独立性，笔者认为，对所选择的被测对象作为核查标准前，应该有连续两周期以上不受控于该计量标准的检定或校准记录，来评判该被测对象的稳定性。另外，所选择的作为核查标准的被测对象的稳定性较好又如何评判，在实际的操作中也是一大难题。应对所选择的被测对象做一下稳定性的评判，如所选择的被测对象的被测量相邻两次的变化为其最大允许误差的稳定性要求较高时选择十分之一的要求。这样就有了考核稳定性的标准，满足该要求的作为核查标准。考核作为核查标准的被测对象的稳定性，才能保证计量标准稳定性考核记录的可靠性。