1、L/O/G/O -測量設備精度要求測量設備精度要求 計量基礎知識計量基礎知識 計量基礎知識計量基礎知識1 2計量要求導出方法計量要求導出方法 3計量確認及驗證計量確認及驗證 4測量設備精度要求測量設備精度要求 1.1 計量發展計量發展 2 2 3 31 1 原原 始始 階階 段段 經經 典典 階階 段段 現現 代代 階階 段段 以經驗和以經驗和 權力為主權力為主 18751875年國際年國際 上上簽訂簽訂米制米制 公約公約 19551955年年簽訂簽訂 國際法制計量國際法制計量 組織公約組織公約和國和國 際計量單位制開際計量單位制開 始統一始統一 興建于廣州市北京路步行興建于廣州市北京路步行

2、街上的銅壺滴漏街上的銅壺滴漏 存放于北京中國科技館的存放于北京中國科技館的 記里鼓車記里鼓車 東漢銅卡尺東漢銅卡尺 溫溫 度度 計計 量量 幾何量計量幾何量計量 聲聲 學學 計計 量量 無線電計量無線電計量 光光 學學 計計 量量 力力 學學 計計 量量 化化 學學 計計 量量 電離輻射計量電離輻射計量 時時 間間 計計 量量 電電 磁磁 計計 量量 十十 專專業業 計量計量 大大 1.2 設備分類設備分類 測測 量量 設設 備備 實現測量過程所必須的測量儀器、軟件、實現測量過程所必須的測量儀器、軟件、 測量標準、標準物質及輔助設備或它們的組測量標準、標準物質及輔助設備或它們的組 合。合。 B

3、 B 計計 量量 實現單位統一和量值準確可靠的實現單位統一和量值準確可靠的。 A A 1.3 常用術語常用術語 2 2、標標 準物質準物質 3 3、工作工作 計量器具計量器具 4 4、輔助輔助 設備軟件設備軟件 1 1、計量、計量 標準裝置標準裝置 測測 量量 設設 備備 測量設備的范圍及特點測量設備的范圍及特點 測測 量量 用用 途途 確定被測確定被測 對象的量值。對象的量值。 目目 的的 本身是一本身是一 種技術裝置。種技術裝置。 特特 點點 計量確認：為確保測量設備符合計量確認：為確保測量設備符合 預期使用要求所需的一組操作。預期使用要求所需的一組操作。 計計 量量 確確 認認 C C

4、是測量人員以確定被測對象量值為目是測量人員以確定被測對象量值為目 的的一組操作。測量的本身是一個過程的的一組操作。測量的本身是一個過程 。 測測 量量 過過 程程 D D 計量管理計量管理2 2個個 核心過程核心過程 測量控制過程測量控制過程（7.27.2） 包括測量過程的識包括測量過程的識 別、設計、實施和監控別、設計、實施和監控 四個方面。四個方面。 測量設備計量確認過程測量設備計量確認過程 （7.17.1） : :包括測量設備包括測量設備 校準和測量設備驗證校準和測量設備驗證。 1.4 計量管理計量管理 核心過程核心過程 計量基礎知識計量基礎知識1 2計量要求導出方法計量要求導出方法 3

5、計量確認及驗證計量確認及驗證 4測量設備精度要求測量設備精度要求 2.1 2.1 計量要求參數計量要求參數 測量測量 范圍范圍 測量測量 誤差誤差 重復重復 性性 系統系統 誤差誤差 不確不確 定度定度 隨機隨機 誤差誤差 分辨分辨 力力 可靠可靠 性性 穩定穩定 性性 允許允許 誤差誤差 操作操作 技能技能 環境環境 條件條件 測測 量量 設設 備備 測測 量量 過過 程程 計算分析計算分析 檢定檢定/校準校準 包括外包括外 部和內部部和內部 顧客顧客 合合 同同 要要 求求 技技 術術 要要 求求 顧顧 客客 要要 求求 產產 品品 要要 求求 導出導出 計計 量量 要要 求求 把顧客、組

6、把顧客、組 織和法律法規織和法律法規 的要求找出來。的要求找出來。 檢驗標準檢驗標準 工藝規范工藝規范 2.2 2.2 計量要求導出步驟計量要求導出步驟 能能 源源 計計 量量 物物 料料 交交 接接 導出導出 過過 程程 監監 控控 計計 量量 要要 求求 貿貿 易易 結結 算算 環環 境境 監監 測測 安安 全全 生生 產產 法法 律律 要要 求求 規規 范范 要要 求求 組組 織織 要要 求求 將產品定性將產品定性 原則要求轉化原則要求轉化 為定量要求為定量要求 將定量指將定量指 標要求轉化標要求轉化 為測量要求為測量要求 通過合同、通過合同、 協議、會議紀協議、會議紀 要、信函等信要、

7、信函等信 息由各責任部息由各責任部 門了解顧客的門了解顧客的 要求后，把這要求后，把這 些要求進行分些要求進行分 解。解。 顧客要求顧客要求 技術部門技術部門 質量部門質量部門 材料部門材料部門 安全環保安全環保 責任部門責任部門 技術工藝指標技術工藝指標 質量檢測指標質量檢測指標 規格成分指標規格成分指標 控制范圍指標控制范圍指標 定量要求定量要求 分分 解解 轉化轉化 確定并量化計量要求的計量特性確定并量化計量要求的計量特性 測量范圍測量范圍 定定 量量 最大允差最大允差溫濕度控制溫濕度控制 穩穩 定定 性性 分分 辨辨 力力 定定 性性 準準 確確 度度環境條件環境條件操作者技能操作者技

8、能 允許測量允許測量 不確定度不確定度 最大允許最大允許 測量誤差測量誤差 測量方法測量方法 測量對象測量對象 測量過程測量過程 計量要求計量要求 環境條件環境條件 操作技能操作技能 重重 復復 性性 復復 現現 性性 測量設備測量設備 計量要求計量要求 測量范圍測量范圍 標稱范圍標稱范圍 最大允許最大允許 誤誤 差差 準準 確確 度度 等等 級級 示值誤差示值誤差 引用誤差引用誤差 分分 辨辨 力力 穩穩 定定 性性 將測量要將測量要 求轉化為計求轉化為計 量要求量要求 將過程要將過程要 求轉化為設求轉化為設 備要求備要求 2.3 2.3 計量要求的導出計量要求的導出舉例舉例 例：例：某關鍵

9、測量過程，要求壓力控制在（某關鍵測量過程，要求壓力控制在（200200250250） kPakPa之間，選配適宜的測量設備。之間，選配適宜的測量設備。 明確過程要求，對某測量過程的壓力進行控制。明確過程要求，對某測量過程的壓力進行控制。 A A 明確需控的參數指標要求，將定性的原則要求轉明確需控的參數指標要求，將定性的原則要求轉 化為定量的要求：將壓力控制在化為定量的要求：將壓力控制在(200(200250)250)kPakPa之間之間 這是顧客、組織和法律法規要求，而非計量要求。這是顧客、組織和法律法規要求，而非計量要求。 B B 明確測量要求，明確測量要求，將定量要求轉化為測量要求：本將定

10、量要求轉化為測量要求：本 例要求提供滿足例要求提供滿足(200(200250)kPa250)kPa之間的測量要求，之間的測量要求， C C 某些計量要求既不是實際測量出來的，也不是根某些計量要求既不是實際測量出來的，也不是根 據公式計算出來的，而是組織的計量人員和生產控據公式計算出來的，而是組織的計量人員和生產控 制人員根據生產控制經驗和計量學知識從控制要求制人員根據生產控制經驗和計量學知識從控制要求 中導出的。原則是能夠中導出的。原則是能夠滿足控制要求即可。滿足控制要求即可。 將上述要求轉化為計量要求，確定并量化計量要將上述要求轉化為計量要求，確定并量化計量要 求的計量特性。當測量求的計量特

11、性。當測量(200(200250)250)kPakPa壓力時，應壓力時，應 該對測量也提出相應的要求，如：最大允許誤差該對測量也提出相應的要求，如：最大允許誤差 2kPa2kPa，測量不確定度，測量不確定度0.3kPa0.3kPa，漂移，漂移0.1kPa0.1kPa。 D D 將上述計量要求轉化為對測量設備的計量要求。將上述計量要求轉化為對測量設備的計量要求。 與設備標明的測量性能指標進行比較選擇，可選一與設備標明的測量性能指標進行比較選擇，可選一 個準確度個準確度0.5%0.5%級、量程為級、量程為(0(0400)400)kPakPa的氣壓計。的氣壓計。 E E 2.4 2.4 計量要求的導

12、出計量要求的導出舉例舉例 2.5 2.5 計量要求的導出思路計量要求的導出思路 kPakPakPakPa 0 0400400 200200 100100 300300 250250 200200 技技 術術 要要 求求 計計 量量 要要 求求 5 5 200200250250 最大允差最大允差=2kPa=2kPa (195(195255)kPa255)kPa 1.1.導出允許誤差導出允許誤差 比值比值 1/51/5 范范 圍圍 允允 差差 慣慣 例例(1(13 31 110)10) 0 0400400 200200 100100 300300 150150 300300 kPakPa 5 5

13、0 0 200200 250250 (150(150250)kPa250)kPa (200(200300)kPa300)kPa (0(0400)kPa400)kPa (150(150300)kPa300)kPa 2.2. 導導 出出 量量 程程 量程需大于全量程需大于全 量程的量程的1/3,1/3,一一 般處于全量程般處于全量程 的的2/32/3為最佳。為最佳。 級別級別ABCDE 檢驗與檢檢驗與檢 測測 Mcp35231.5211.52 測量測量Mcp1.31.5 1.11.3 0.91.1 0.70.90.7 能力評價能力評價足夠足夠基本滿足基本滿足一般一般不足不足低低 檢測能力要求檢測能

14、力要求 檢測能力指數檢測能力指數 Mcp=T/3UMcp=T/3U1 1 公式公式 測量極限誤差同公差的比值測量極限誤差同公差的比值 通常要保持在通常要保持在1/31/101/31/10范圍內。范圍內。 慣慣 例例 其中其中: : C CP P 為為 過程能力指數過程能力指數; ; T T為允差；為允差；為為 標準偏差（測標準偏差（測 量不確定度）。量不確定度）。 T=2kPa T=2kPa、取、取 測量過程能力測量過程能力 指數指數C CP P=1.1=1.1， 則則:=T/6:=T/6C CP P =2/6 =2/61.1 1.1 =0.3 kPa =0.3 kPa 用用“過程能過程能 力

15、分析力分析”的方的方 法導出法導出。 根據公式根據公式: : C CP P = T/6 = T/6 不確定度的導出不確定度的導出思路思路 3.3. 導出不確定度導出不確定度 計量基礎知識計量基礎知識1 2計量要求導出方法計量要求導出方法 3計量確認及驗證計量確認及驗證 4測量設備精度要求測量設備精度要求 3.13.1 定定 義義 一組一組 操作操作 預期預期 要求要求 測量測量 設備設備 計量計量 確認確認 確確 保保滿滿 足足過過 程程 定定 義義 計量確認計量確認計量校準計量校準計量驗證計量驗證 3.2 計量確認過程計量確認過程 計量確認記錄計量確認記錄 決決 定定 和和 行行 動動 計計

16、 量量 驗驗 證證 測量設備的校準測量設備的校準 計量確認設計計量確認設計 計量計量 確認確認 過程過程 A A 計量確認過程流程圖計量確認過程流程圖 是是 是否存在是否存在 計量要求計量要求 證書證書/ /報告報告 校校 準準 校準狀態標識校準狀態標識 否否是是 確認狀態標識確認狀態標識 返回顧客（結束）返回顧客（結束） 識別要求開始識別要求開始校校 準準 過過 程程 驗驗 證證 過過 程程 決決 定定 和和 措措 施施 否否 否否 不能不能 驗證驗證 是是 設備是否設備是否 符合要求符合要求 能否調整能否調整 或維修或維修 調整或維修調整或維修 評審確認間隔評審確認間隔 狀態標識狀態標識

17、測試報告測試報告 驗證失敗驗證失敗 再再 校校 準準 循循 環環 驗證或確驗證或確 認文件認文件 測測 量量 設設 備備 的的 計計 量量 確確 認認 B B 3.3 3.3 計計 量量 驗驗 證證 規規 定定 要要 求求 客客 觀觀 證證 據據 得得 到到 滿滿 足足 認認 定定 對對 是是 否否 概概念念 A A B B 計計量量 驗驗證證 確認確認 結論結論 設備計設備計 量特性量特性 溯源值溯源值 測量過測量過 程的計程的計 量要求量要求 輸入輸入 輸出輸出 3.4 3.4 量值溯源傳遞框圖量值溯源傳遞框圖 量量 值值 溯溯 源源 路路 線線 工作計量器具工作計量器具 量量 值值 傳傳

18、 遞遞 路路 線線 各級計量標準各級計量標準 國家計量基準國家計量基準 校校 準準 檢檢 定定 依依 法法 自自 愿愿 計量基礎知識計量基礎知識1 2計量要求導出計量要求導出 3計量確認及驗證計量確認及驗證 4測量設備精度要求測量設備精度要求 4.1.1 4.1.1 長度計量基本原則長度計量基本原則 4.1 4.1 長長 度度 類類 最小變形原則：熱變形、彈性變形。最小變形原則：熱變形、彈性變形。 阿貝原則：儀器標尺在被測件測量中心阿貝原則：儀器標尺在被測件測量中心 線的延長線上。線的延長線上。 封閉原則：即閉合原則，角度計量的基封閉原則：即閉合原則，角度計量的基 本原則。本原則。 4.1.2

19、 4.1.2 通用卡尺通用卡尺 根據卡尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，根據卡尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差， 判定卡尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合判定卡尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合 格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條 件。件。 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 卡尺卡尺 0150/0 200/0300/0 500/01000 0150mm0.02mm 150200mm0.03mm 200300mm0.04mm 300500mm0.05mm 5001000mm0.07mm 4

20、.1.3 4.1.3 千分尺千分尺 根據千分尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，判定根據千分尺校準點所在范圍對應的允許示值偏差，判定 千分尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如千分尺是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合格標簽，如 不合格可粘貼限用標識，并注明限用條件。不合格可粘貼限用標識，并注明限用條件。 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 千分尺千分尺 025/2550 025/25 50mm 4um 5075/75 100 5075/75 100mm 5um 100 125/125 150 100 125/125 150mm 6um 4.2

21、.1 4.2.1 萬用表萬用表 根據萬用表校準點所在量程對應的允許示值偏根據萬用表校準點所在量程對應的允許示值偏 差，判定是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合差，判定是否合格，判定合格后由計量專員粘貼合 格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條格標簽，如不合格可粘貼限用標識，并注明限用條 件。件。 4.2 4.2 電電 磁磁 類類 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 數顯萬用表數顯萬用表 9807系列系列/UT 系列系列 DC200mV 200V (0.1%+5d) DC1000V(0.2%+5d) AC2V200V(0.8%+25d) AC700V

22、(1.0%+25d) DC200A 20mA (0.5%+4d) DC200mA(0.8%+6d) DC20A(2.0%+15d) AC200mA(1.5%+25d) AC20A(2.5%+35d) 200(0.5%+15d) 2k2M(0.5%+10d) 20M(1.0%+35d) 20nF200uF(4.0%+50d) d d表示該量程表示該量程 顯示的分辨力，顯示的分辨力， 即最小顯示量。即最小顯示量。 4.2.2 4.2.2 電參數測量儀電參數測量儀 設備名稱設備名稱規格型號規格型號 項目項目/測量范測量范 圍圍 允許偏差允許偏差 電參數測量儀電參數測量儀 PF9800/PF 9802

23、/9830 電壓電壓 (0.4%+0.1 %FS +1d) 電流電流 功率功率 功率因數功率因數 (0.004+0. 001/ RD +1d) 頻率頻率(0.1%+1d) d：該量程顯示的分辨力，即最小顯示量。：該量程顯示的分辨力，即最小顯示量。 FS：量程；：量程；RD：示值：示值 4.2.3 4.2.3 耐壓測試儀、兆歐表及接地電阻測試儀耐壓測試儀、兆歐表及接地電阻測試儀 設備名稱設備名稱規格型號規格型號 項目項目/測量范測量范 圍圍 允許偏差允許偏差 耐壓測試耐壓測試 儀儀 CC2670A/WB 5050 電壓電壓5% 接地電阻接地電阻 測試儀測試儀 YD9830/SH23 02 電阻電

24、阻5% 兆歐表兆歐表 VC60B/VC60 B+/BM500/15 20/3001B 絕緣電阻絕緣電阻5% 允許偏差為示值的允許偏差為示值的5% 4.2.4 4.2.4 鉗形表、電子負載及鉗形表、電子負載及LCRLCR數字電橋數字電橋 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 交直流鉗形表交直流鉗形表PROVA11 電壓電壓3.0% 電流電流2.0% 電子負載電子負載IT8512 018V (0.05%+0.02 %FS) 0120V / 500V (0.05%+0.025 %FS) 03A/6A (0.1%+0.2%F S) 030A / 15A/60A (

25、0.15%+0.2% FS) LCR數字電橋數字電橋 YD2810D/TH2 812A 電阻電阻0.5% 電容電容0.5% 電感電感0.5% 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 數顯溫度表數顯溫度表TES 1310-501200 (0.5%+1) 烙鐵溫度測試烙鐵溫度測試 儀儀 TPK 191A 04005 400 500 8 數顯溫濕度計數顯溫濕度計 HUMIDITY/ TH03/HTC- 1 濕度濕度7% 溫度溫度2 4.3 4.3 熱熱 學學 類類 設備名稱設備名稱規格型號規格型號項目項目/測量范圍測量范圍允許偏差允許偏差 電子秤電子秤3kg 01000g1.0g 1000 3000g 2.0g 電