工业计量中的校准与法制计量中的检定

　　一、确保示值正确的两种方式

　　测量的正确性和测量仪器的正确性(correctness),是保证产品质量和数量的重要前提。根据ISO9000族标准和ISO/IEC17025标准,测量装置和检测装置应通过一条具有规定不确定度的不间断的比较测量链,向SI单位溯源,这样才能保证其计量性能符合预期的使用目的。确保测量仪器示值正确的最重要方式有两种,即:

　　1·在工业计量中:按质量管理体系的要求,对测量仪器进行常规校准;

　　2·在法制计量中:按法规要求,对测量仪器进行周期检定或符合性试验。

　　这两种方式密切相关,在大多数情况下是按照相同的测量程序进行的。但是,在历史上它们是根据各自的规划、构架及活动而建立起来的。检定是“查明和确认测量仪器符合法定要求的程序,它包括检查、加标记和(或)出具检定证书”(见“法制计量学通用基本名词术语”———VIML第2·13条),现已成为法制计量体系的主要组成部分。校准是“在规定条件下,为确定测量仪器或测量装置所指示的量值,或实物量具或参考物质所代表的量值,与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作”(见“计量学通用基本名词术语”———VIM第6·11条),现已广泛用于质量保证和工业计量,认可机构常用校准作为提供测量仪器示值正确性证据的主要手段。

　　有些人已经意识到,目前在不同的顾客群体之间,对校准和检定这两种不同方式的相同计量内涵,缺乏沟通和理解,特别是不太理解误差极限与测量不确定度的关系。例如,在质量管理构架中使用经过检定合格的测量仪器时,顾客有时会产生疑问:为什么证书上只提供最大允许误差或误差极限,而没有明确给出测量不确定度?

　　二、关于校准方式

　　校准的目的,通常是为了对测量仪器所得测量结果的正确性提供一种量化的声明。从市场和经济角度考虑,实验室总是要尽力争取顾客,使其对实验室的校准和测量结果能予以广泛认同。而测量结果的可信度,则是通过建立测量溯源性和提供测量不确定度来达到的。

　　按照VIM的定义,校准可以表明测量仪器的示值或实物量具的标称值(名义值),是如何与被测量的约定真值相关联起来的。这里的约定真值,是由可溯源的参考标准来复现的。校准只是给出上述的关联或关系,并不作出符合性声明,也不包含校准周期的建议,除非顾客提出要求并达成了协议。校准也没有包含对被校仪器进行调整或维修,除非顾客事先提出要求并与实验室达成协议。

　　在校准证书上,通常要给出测量仪器的测量偏移(示值误差)或修正量,以及测量不确定度。这样结合起来,才能表征测量结果向适当的SI单位溯源的质量(品质)。测量不确定度是与测量结果相联系(在一起)的参量,它表征了合理地赋予被测量之值的(可能)分散性。换言之,不确定度是对于被测量的认识尚不完整的一种测度,是对测量结果可信性、有效性的不肯定程度或怀疑程度。不确定度应按统一的规划(“测量不确定度评定指南”———GUM或我国JJF1059-1999)确定,通常取包含概率或置信概率为95%。典型的单次测量所得校准结果的含义,如图1所示。