浅谈测量设备期间核查

郑建忠

（广东韶钢松山股份有限公司，广东 韶关 512123）

在测量过程管理中，如何保证测量的准确性，证明测量设备处于正常状态，20世纪60年代起美国标准局倡导实施MAP计量保证方案，标准局提供偏差已知的标准，以确定保证方案参与用户的计量系统在统计管理状态[1]。该计量保证方案随着参与者数量的增加，运作难度增加。中国20世纪80年代学习引进该管理思路，在一些部门试点MAP项目[2]，未能形成大范围的推广应用，但实验室间比对及测量过程统计控制方法等这些MAP项目研究中使用的方法一直保留下来。

1 测量设备期间核查要求

检测校准实验室认可要求实验室制订监控结果有效性的程序，对监控进行策划和审查，应用统计技术监控结果数据的有效性，必要时按程序对测量设备进行期间核查。监控方式包括：使用标准物质或者控制物质、测量设备期间核查等11种以上的方式[3]。“期间核查”标准释义为：“根据规定程序，为了确定计量标准、标准物质或其他测量仪器是否保持其原有状态而进行的操作[4]”。这里可以看出，期间核查主要对象计量标准和标准物质，其它测量设备次之，对于其它测量设备是如何核查，在GB/T 19022-2003/ISO10012-2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》中要求对关键测量过程控制的测量设备进行期间核查，对测量过程的计量确认应按要求的时间周期进行监视[5]。可以看出测量设备期间核查重点在检测校准实验室的标准器具，因此CNAS对实验室测量设备的期间核查要求、方法等给出了详细的指导CNAS-CL042《测量设备期间核查的方法指南》[6]。

2 测量设备期间核查的方法

2.1 期间核查的分类

核查的作用是验证设备在使用过程中或者相邻的两次校准、检定之间，计量特性或者测量功能保持稳定，能够满足规定要求，以保持对设备性能的信心。核查可分为测量功能和计量特性两个类别的期间核查，其中计量特性核查可划分为准确性（或示值误差）和其它计量特性的期间核查两种情况。

2.2 设备的分类

指南根据设备在检测校准过程中的计量性能重要程度，以及功能的不同将测量设备分为3类：

A类测量设备：测量方法对其量值有明确的要求，是必须校准的测量设备。此类设备以校准的方式确认其计量特性能否满足要求，也可以采用期间核查的方法进行确认。

B类测量设备：测量方法对其量值有明确的要求，是不用校准的测量设备。此类设备是采用期间核查的方式，再确认其计量特性能否满足要求。

C类测量设备：测量方法对其量值无明确要求（包括无法校准），只要功能正常则测量结果正常。此类设备是采用期间核查的方法，再确认其功能是否符合要求。

2.3 期间核查的要求

2.3.1 核查范围

核查范围的确定应根据核查标准的实施条件，在做好实施成本和风险控制平衡的基础上来确定期间核查的范围，一些没有量值或者功能要求的设备（如采样、制样、抽样设备）、长期验证性能稳定的设备不纳入核查范围[7]。

2.3.2 计量特性核查

A、B类测量设备可进行计量特性的核查：A类测量设备可根据实验室的资源情况、风险控制要求和必要性决定是否进行计量特性核查，B类测量设备属于在检测校准过程中无溯源性要求，但对其有计量特性要求的设备。

下面3种情况可不进行期间核查：①历次校准结果稳定性好，校准示值误差位于“中心线”附近，核查难度大的设备；②难以得到有效的核查标准或核查标准的配置成本很高的情况；③没有信息表明遭受污染或者存储条件变更等，在有效期内的正常标准物质。

对校准周期长，使用频率较高，准确度要求高，使用环境差，稳定性差，接近寿命周期的测量设备需要进行定期重点核查。对计量性能稳定性好设备维护保养好，对检测校准结果的不确定影响小的设备，可降低核查频率，反之加大核查频率，应根据具体情况灵活开展不定期的核查。

2.3.3 核查标准要求

核查标准要求稳定性和重复性良好，只起传递稳定量值作用的参考标准无须经校准知道其参考值。计量标准可作为核查标准，稳定性良好的被测样品、实物量具或者稳定性、重复性和分辨力良好的测量设备也可作为核查标准，有证书的标准物质也可作为核查标准。

2.4 设备准确性的期间核查方法

设备准确性方法包括核查标准法、设备比对法、临界值评定法等3种，下面简单介绍核查标准法。

核查标准参考值xs已知情况下，被核查对象经校准或者定值后采用核查标准对其进行核查测量，重复测量n次，得到算术平均值，核查点的（示值）误差为δ，则δ=-xs。

核查标准的参考值未知的情况下，被核查对象经校准或者定值后使用被核查对象对核查标准进行重复测量n次，得到，则xs=-e或者xs=+c。

其中，e：溯源证书中被核查对象核查点的误差值；c：溯源证书中被核查对象核查点的修正值。

按计划定期对被核查对象进行核查，在同样的条件下进行n次重复测量，其中第j次核查结果的算术平均值为，则核查点的(示值)误差或者

若核查点是溯源校准证书中误差最大的测量点，被核查对象在核查点的核查结果（示值）误差未超过检测/校准方法规定最大允许误差MPE，则核查通过。

2.5 设备其它期间核查

设备其它计量特性的期间核查还包括稳定性核查，重复性核查，灵敏度核查，漂移核查，检出限核查及设备功能的期间核查等。

3 公司测量设备期间核查情况

目前公司在计量标准设备、高度控制测量过程设备、质量检测设备等重点设备均按照测量设备期间核查方法实施核查。核查主要在准确性[或（示值）误差]、重复性、稳定性及设备功能核查等几个方面。

3.1 计量标准设备的期间核查

公司现有36项计量标准，每项标准都安排一次以上计量标准器具稳定性考核和重复性试验，满足计量标准考核要求[8]，按照JJF-1033附录C规定的稳定性和重复性考核方法满足CNAS-CL042测量设备期间核查要求。计量标准器具通过进行期间核查可保证测量结果的准确可靠[9]。

计量标准检定或校准结果的重复性通常用单次测量结果yi的实验标准差s（yi）来表示，重复性考核方法与CNAS-CL042指南关于重复性期间核查方法一致。

计量标准的稳定性考核除了计量标准器的稳定性，还包括对配套设备的稳定性考核。附录C.2给出计量标准稳定性考核的方式有如下5种类型：

① 使用核查标准进行期间核查方式进行验证考核。

② 使用高一个级别以上计量标准，每隔一段时间进行测量，考核其稳定性。

③ 使用控制图法判断测量状态，判断计量标准的量值是否处于统计控制限的方法。该方法与MAP计量保证方案采用的测量过程统计控制方法基本一致。

④ 计量规程或者规范有稳定性考核方法时，可以按其要求进行。

⑤ 对计量标准器溯源稳定情况的考核。

以上5种核查考核方法优先使用核查标准方法考核，只有当①～④几个方法都不适用时，才采用⑤稳定性考核结果进行考核。计量标准稳定性考核方法细化CNASCL042关于稳定性核查方法，更加能够反映计量标准的长期稳定性。

3.2 高度控制测量过程设备的期间核查

GB/T 19022-2003标准中7.2.3要求测量过程应受控，以满足计量要求。关键测量过程受控包括识别产品关键技术参数、质量控制要求，并对测量过程实施监视[10]。过程监视应按管理文件要求的时间间隔进行，测量设备期间核查是对测量过程监视的有效方法，要求在关键测量过程控制中使用。

公司测量管理文件规定高度控制测量过程包括：工艺过程的关键测量系统；产品控制的复杂测量系统；保证生产过程安全的测量系统等。测量结果不准确会导致付出昂贵代价，高度控制测量过程确认满足计量要求的方法有以下4个步骤：

一是计量要求的导出。

二是根据计量要求，确定测量过程要素（设备、环境、方法、人员等）的控制要求。

三是确定对测量设备的计量特性的要求。

四是确定测量过程采用的监视方法和监视间隔，策划测量设备的期间核查方法和周期，核查通过即证明计量特性满足计量要求，同时验证其它要素及测量系统的不确定度满足计量要求。

上述高度控制测量过程监视，确认了满足计量要求方法已涵盖CNAS-CL042关于测量期间核查的方法。公司高度控制测量过程有上述完整4个步骤计量确认过程，如公司高速线材产品重量计量过程中，采用稳定重量的钢材盘卷实物量具作为核查标准，核查标准在PF线上循环称量，实现对产品秤的期间核查，保持对每个循环称量准确度的信心。

3.3 检测实验室测量设备的期间核查

公司质量检测中心是通过CNAS实验室认可的检测实验室，制定有《广东省冶金粤北质量检测中心期间核查程序》，其测量设备的期间核查方法按照《测量设备期间核查的方法指南》《检测和校准实验室标准物质/标准样品验收和期间核查指南》要求，按设备期间核查计划表进行核查，通常采用标准物质对设备准确性的核查。对列入高度控制测量过程，按照高度控制测量过程的监视及计量确认要求进行。

4 测量设备期间核查的改进

公司测量设备期间核查能够及时确认测量设备或者测量过程的计量特性是否保持在许可的范围内，及时发现其是否偏离规定要求，降低风险和成本，确保测量结果的持续准确和有效。根据公司期间核查的现状，对照实验室认可、计量标准考核、测量管理体系认证等对期间核查的要求，提出如下的改进建议：

1）计量标准设备期间核查要求制度化、文件化。36项最高计量标准虽然经过多次标准考核及复查考核，但缺乏依据计量标准考核规范和校准实验室期间核查要求，将计量标准设备重复性、稳定性核查要求细化，让每个计量标准项目定期进行期间核查落地。对于自己编写校准规范内部校准的测量设备，可根据被校对象类别在校准规范文件中将核查要求明确。

2）对每个测量过程控制设备的期间核查方法编制独立作业指导书。高度控制测量过程计量确认方法没有文件化，难免出现理解上的偏差，导致操作上的偏差。对高度控制测量过程的计量确认、计量特性核查、测量设备的功能核查等，建议编写成可具体操作的作业文件，做到作业标准化，统一核查方法不走样。高度控制测量过程期间核查作业指导书要在高度控制测量总台账中体现，做到一个测量过程一个作业指导书。

3）做好期间核查记录表格的完善。根据不同的期间核查作业指导书的要求，完善核查记录表格，作为作业指导书的附录，实现核查记录的标准规范。