轮重仪期间核查方法研究

戴晓锋

（扬州工业职业技术学院，扬州225127，中国）

1 引言

期间核查是指对测量仪器在两次校准或检定的间隔期内进行的核查。其目的是在两次校准（或检定）之间的时间间隔期内验证测量仪器校准状态的可信度。仪器的期间核查并不等于检定周期内的再次检定，而是核查仪器的稳定性、分辨率、灵敏度等指标是否持续符合仪器本身的检测/校准工作的技术要求。

RB/T 214-2017《检验检测机构资质认定能力评价检验检测机构通用要求》中4.4.3规定：当需要利用期间核查以保持设备校准状态的可信度时，应按照规定的程序进行。对这一条款可理解为：并非对所有的检测设备都要求进行期间核查，而应当根据实验室的特点制定相应的程序，规定哪些设备需要进行期间核查。RB/T 218-2017《检验检测机构资质认定能力评价 机动车检验机构要求》中4.4.5规定：设备之间的比对可以被视为期间核查的一种方法。本文针对机动车检验机构（机动车检验机构包含机动车安全技术检验机构、 机动车排放检验机构和汽车综合性能检验机构等三类机构）日常使用频繁的轮重仪，介绍两种常用的期间核查方法。

2 确定核查设备 编制年度计划

机动车检验机构应在每年年初或上一年末编制年度期间核查计划，并确保组织实施行之有效。计划一般应包括要核查的仪器设备名称及编号、核查的项目及技术指标、核查方法或规程、核查时间及地点。

笔者认为必须对使用频次高、容易产生漂移的设备进行期间核查。因为这些设备在使用过程中容易改变校准时的状态而降低准确度，通过期间核查这种方式能有效地发现设备准确度的变化，从而保证检测结果的准确、可靠，同时尽量降低运行成本，从而使因仪器不准确而造成的风险降到最低。

编制计划时要结合实际情况并重点考虑以下设备：

①新购置的仪器设备；

②对测量结果有重要影响的关键仪器设备；

③使用频次高、使用环境恶劣和易漂移的仪器设备；

④经常携带到现场检测的仪器设备，如：透光率计、逆反射系数检测仪；

⑤曾经有可疑现象发生的仪器设备；

⑥校准检定周期较长的仪器设备；

⑦有特殊规定的或仪器使用说明中有要求的仪器设备。

机动车检验机构还应根据设备的稳定性和使用情况来判断设备是否需要进行期间核查，判定依据包括但不限于：

①设备检定或校准周期；②历次检定或校准结果；③质量控制结果；④设备使用情况；⑤设备维护情况；⑥设备操作人员及环境的变化；⑦设备使用范围的变化。

对于性能稳定的实物量具，如底盘测功机、滚筒反力式制动检验台校准用的砝码，通常不需要单独进行期间核查。因为从材料的稳定性而言，这些实物量具通常在校准间隔内不会出现大的量值变化。

3 制定期间核查规程

期间核查应由具备一定能力或具有相关资质的人员进行实施，核查的判定依据来源于相关检测标准、设备技术参数及设备使用说明书等。期间核查的频次可根据设备对测量结果的要求、设备的使用状态及精密程度，还有客户的相关要求来确定，同时还应从运行成本和风险、仪器设备的重要程度，以及实验室资源和能力等因素综合考虑。对使用频次高、使用环境恶劣和易漂移的仪器设备一般在两次校准周期间进行2-3次核查，或者至少进行1次核查。机动车排放检验机构对检测系统的日常检查近似于期间核查。

期间核查规程应包括以下内容：

①期间核查所选用的技术判定依据；②期间核查的人员及职责；③期间核查的频次；④期间核查所使用的设备；⑤期间核查的核查点；⑥期间核查结论的判定原则；⑦发现问题时可能采取的措施，以及核查时的其他要求等。

4 确定期间核查方法

机动车检验机构的仪器设备期间核查实质上是对仪器设备在两次校准周期内的稳定性和测量重复性的检查。稳定性是指仪器设备保持其计量特性随时间恒定的能力。测量重复性是指在相同条件下对同一被测量对象重复测量值之间的一致性。

4.1 与期间核查有关的设备技术特性

4.1.1 示值误差

测量设备的“示值误差”δ等于测量设备的示值YU减去参考量值YS，即：δ＝YU－YS。

4.1.2 设备的最大允许误差

设备的最大允许误差又称误差限或最大允差，是“由给定设备的规范或规程所允许的，相对于已知参考量值的测量误差的极限值”。最大允许误差是一个区间，常用符号“MPE”表示，其数值带有“±”号。对于界限对称的区间，其中心值为参考量值YS，参考量值YS可以是被测量的真值或具有可忽略测量不确定度的测量标准赋予的量值。如果用Δ表示最大允差的绝对值，最大允差的区间可以表述为：[YS-Δ，YS＋Δ]。

4.1.3 设备的不确定度

设备的不确定度是指“使用中的设备引起的测量不确定度分量”。设备不确定度用于测量不确定度B类评定。与设备不确定度有关的信息可能会在仪器技术规范中给出或在校准证书/检定证书中给出。

注意：不能直接将设备校准证书给出的不确定度作为设备的不确定度。因为设备不确定度一般而言具有3个不确定度来源：

①由高一级计量标准校准证书给出的校准值的扩展不确定度；②因校准证书给出的扩展不确定度是在高一级计量标准的环境条件下给出的，所以在评定设备的不确定度时，必须考量机动车检验机构自身环境条件的不同所引入的附加不确定度分量；③设备稳定性引入的不确定度分量，而为了准确给出该分量，必须积累历年期间核查的考核数据。所以，只有积累一定的期间核查考核数据，才能准确给出设备的不确定度。

4.2 两种常用核查方法

4.2.1 两台轮重仪比对法

若机动车检验机构有两台轮重仪，其具有相同最大允差，则可以用这两台轮重仪对同一稳定的对象（可以是砝码或者机动车）进行测量，得到两个测量结果分别为Y1和Y2（为了提高测量精度，Y1、Y2应分别是多次测量结果的平均值），设定测量结果的不确定度满足均匀分布，由两台轮重仪误差引入的标准不确定度分量均为，式中a为轮重仪允许误差区间的半宽度，假定其它因素均可忽略，取置信概率p=95，按k=2，求得两者的扩展不确定度为：

将两者的扩展不确定度用“方和根法”进行合成:

4.2.2 采用砝码或标定仪测量法

轮重仪的测量重复性可用观测值的测量标准偏差Sy来表示，用Sy和测量扩展不确定度进行比较，来确定设备的状态。主要步骤如下：

①利用砝码或标定仪作为核查标准，用被核查的轮重仪重复测量n次（n尽可能大），得到n个观测值Yi，i=1，2，3…n，所有观测值的平均值为y ，于是测量结果的标准偏差为：

②设定测量结果满足正态分布，根据以下公式确定测量时设备的标准不确定度Ux

③轮重仪示值不确定度Ue，依据相关标准或设备说明书等技术文件确定设备的示值误差范围±e,取半宽度区间e，用下式确定设备示值的标准不确定度：

④轮重仪的标准不确定度Us，轮重仪经校准后在校准证书上一般可得到其扩展不确定度和包含因子，在此我们假定其它因素可忽略，利用其扩展不确定度除以包含因子即可确定设备的标准不确定度。

⑤利用“方和根法”将所有不确定度分量进行合成，确定合成标准不确定度Ud

⑥取置信概率p=95%，按k=2，求得本次测量的扩展不确定度U为：

⑦判定：

当实验标准偏差Sy不超过测量扩展不确定度U的1/3时，说明被核查的轮重仪校准状态有效。否则就应分析原因，评估产生偏差的严重程度，采取纠正措施，此方法适用于重复性要求严格的期间核查。

5 期间核查结果处理时的注意事项

期间核查是量值溯源计划体系的一部分，量值溯源是机动车检验机构测量数据可信性、可靠性和可比性的基础。应分析期间核查的数据，当发现数据将要超出预先确定的判据时，应采取有计划的措施来纠正出现的问题，防止量值溯源失准。

分析期间核查数据前应先确定核查控制限。两组数据比较必须有标准，因此必须制定核查控制限，这是比对后结果判定的依据，没有判定依据的结论是不成立的。

分析完核查数据后要对期间核查进行评价，评价内容应包括以下两方面：

①确定被核查仪器设备是否可以继续使用，若测量结果超出规定的允差范围应找出原因，提出整改意见。整改后重新进行核查，直至符合要求。

②记录核查中存在的疑点或问题，便于以后核查时注意和改进。

对核查结果进行分析、评价后应将所有相关记录及文件整理归档。完整的期间核查记录应当包括：期间核查计划、采用的核查方法、选定的核查标准、测试数据、判定标准（核查控制限）、核查结果评价、核查时间，核查人、评价人等信息。

6 结束语

机动车检验机构应对期间核查引起足够的重视，正确认识和理解准则中对设备期间核查的要求，制定相应的程序和核查计划，列出核查设备清单，确定核查时间表，明确每台设备采用的核查方法以及所选择的核查标准，并制定核查控制限，使设备的期间核查能够有条不紊地进行。这样才能保证两次校准周期之间设备的准确度，确保检测结果的可靠性。笔者将在后续的文章中陆续介绍其它常用设备的期间核查方法，以飨读者。