11計量學基礎“十二五”普通高等教育本科國家級規劃教材22第七章計量標準的建立、考核及使用計量基準與計量標準2計量標準的建立計量標準的使用計量標準的考核123433第一節計量基準與計量標準

1.計量基準

計量基準是計量基準器具的簡稱，是在特定計量領域內復現和保存計量單位（或其倍數單位）并具有最高計量特性的計量器具，是統一全國量值的最高依據。建立計量基準器具的原則是：根據國民經濟發展和科學技術進步的需要，由國家質檢總局負責統一規劃，組織建立。44第一節計量基準與計量標準

計量基準的分類：國際計量基準：由國際協議簽約方承認、旨在全世界使用的測量標準。國家計量基準和副基準：經國家決定承認的最高測量標準，一旦國家基準損壞時，副基準可用來代替國家基準。工作計量基準：指經與國家計量基準或副基準比對，并經國家鑒定，實際用以檢定計量標準的計量器具。55第一節計量基準與計量標準

計量基準的特點：科學性唯一性國家性穩定性6第一節計量基準與計量標準

2.計量標準

計量標準器具簡稱計量標準，是指準確度低于計量基準、用于檢定其他計量標準或工作計量器具的計量器具。（1）計量標準的分級與分類

計量標準可以分為最高等級計量標準和其他等級計量標準。最高等級記錄標準分為3類：最高社會公用計量標準、部門最高計量標準和企事業單位部門最高計量標準。

在給定地區或在給定組織內，其他等級計量標準的準確度等級要比同類的最高計量標準低，其他等級計量標準的量值一般可以溯源到相應的最高計量標準。67第一節計量基準與計量標準

對于一個計量技術機構而言，如果一項計量標準的計量標準器需要外送到其他計量技術機構溯源，而不能由本機構溯源，一般將該項計量標準認為是最高計量標準。計量標準可按精度等級、組成結構、適用范圍、工作性質和工作原理等不同的指標進行分類.需要說明的是，這幾種分類方式不是排他性的。例如，一個計量標準可以同時是國家標準器和自然標準。8第一節計量基準與計量標準

（2）計量標準的計量特性

1）計量標準的測量范圍：用計量標準所復現的量值或測量范圍來表示。

2）計量標準的不確定度、準確度等級或最大允許誤差：應當根據計量標準的具體情況，按標準所屬專業規定或約定俗成用不確定度、準確度等級或最大允許誤差進行表述。

3）計量標準的重復性：通常用測量結果的分散性來定量表示，即用單次測量結果yi的實驗標準差s(yi)來表示。89第一節計量基準與計量標準

4）計量標準的穩定性：新建計量標準一般應經過半年以上的穩定性考核，證明其所復現的量值穩定可靠后，才能申請計量標準考核；已建計量標準應當保存歷年的穩定性考核記錄，以證明其計量特性的持續穩定。

5）計量標準的其他計量特性：如靈敏度、鑒別力、分辨力、漂移、滯后、響應特性、動態特性等也應滿足相應計量檢定規程或技術規范的要求.10第一節計量基準與計量標準

3.標準物質

標準物質（referencematerial）是具有足夠均勻和穩定的特定特性的物質，其特性被證實適用于測量中或標稱特性檢查中的預期用途。它已成為量值傳遞的一種重要手段，是統一全國量值的法定依據。

11第一節計量基準與計量標準標準物質的分級與分類：從量值傳遞和經濟觀點出發，可將標準物質分為一級（國家級）標準物質和二級（部門級）標準物質。

按照技術特性，可將其分為化學成分標準物質、物理化學特性標準物質和工程技術特性標準物質。標準物質的特點：穩定性、均勻性和準確性.12第二節計量標準的建立

1.建立計量標準的依據和條件

（1）建立計量標準的法律法規依據《中華人民共和國計量法》；《中華人民共和國計量法實施細則》；《計量標準考核辦法》。

（2）建立計量標準的技術依據國家計量技術規范JJF1033-2008《計量標準考核規范》；國家計量檢定系統表以及相應的計量檢定規程或技術規范。13第二節計量標準的建立（3）計量標準的使用條件

《中華人民共和國計量法實施細則》第七條規定，使用計量標準必須具備下列條件：1）計量標準經計量檢定合格；2）具有正常工作所需要的環境條件；3）具有稱職的保存、維護、使用人員；4）具有完善的管理制度。14第二節計量標準的建立2.建立計量標準的準備工作

（1）建立計量標準的策劃建立計量標準要從實際需求出發，科學決策，講求效益，減少建立計量標準的盲目性。1）策劃時應當考慮的要素：需進行需求分析、需建立的基礎設施與條件、購置建立計量標準的配套設備及其技術指標、是否具有操作能力的技術人員、計量標準的保證條件及建立計量標準的基礎條件等。15第二節計量標準的建立

2）策劃時應當進行評估政府計量行政部門建立社會公用計量標準前，應當對行政轄區內的計量資源進行調查研究、科學調配、統籌規劃、合理組織，建立社會公用計量標準體系，盡可能避免重復投資，最大限度地發揮現有的計量資源的作用。3）社會經濟效益分析政府計量行政部門建立社會公用計量標準，應當根據本行政區域內統一量值的需要，著重考慮社會效益，同時兼顧濟效益；部門和企事業單位建立計量標準應當根據本部門和本單位的實際情況，重點建立生產、科研等需要的計量標準，主要考慮經濟效益。16第二節計量標準的建立（2）建立計量標準的技術準備

申請新建計量標準的單位，應當按JJF1033-2008《計量標準考核規范》的要求進行準備。17第二節計量標準的建立

3.

計量標準的命名規則

按照JJF1022-1991《計量標準命名規范》的規定，計量標準的命名應當遵循以下原則：（1）計量標準命名的基本類型分為計量標準裝置和計量標準器（或標準器組）。18第二節計量標準的建立（2）計量標準裝置的命名原則

1）以標準裝置中的計量標準器或其反映的參量名稱作為命名標識。命名方式：計量標準器或參量名稱+標準裝置。

例如：一項幾何量計量標準由計量標準器一等量塊和配套設備接觸式干涉儀組成，開展二等及以下量塊的檢定或校準，則該計量標準可以命名為“一等量塊標準裝置”。19第二節計量標準的建立

2）以被檢或被校計量器具或參量名稱作為命名標識命名方式：被檢或被校計量器具或參量名稱+檢定或校準裝置。

例如：由超聲功率計、人體組織超聲仿真模塊及數字萬用表等組成檢定醫用超聲源的計量標準，可以命名為“醫用超聲源檢定裝置”。又如被校示波器涉及多個參數，用于校準示波器的一套計量標準可以命名為“示波器校準裝置”。20第二節計量標準的建立

（3）計量標準器（或標準器組）的命名原則1）以計量標準器（或標準器組）的名稱作為命名標識命名方式：計量標準器名稱+標準器（或標準器組）

例如：由計量標準器1mg～500mg

F2等級毫克組砝碼組成的計量標準，可以開展電子天平、機械天平、架盤天平等的檢定，則該計量標準可以命名為“F2等級毫克組砝碼標準器組”。21第二節計量標準的建立

2）以被檢或被校計量器具的名稱作為命名標識命名方式：檢定或校準+被檢或被校計量器具名稱+標準器組。

例如：一項幾何量計量標準由計量標準器——4等量塊和配套設備——光面量規、測長機、平面平晶、表面粗糙度樣、測力儀等組成，可以開展千分尺、深度千分尺、內測千分尺、杠桿千分尺等的檢定或校準，則該計量標準可以命名為“檢定測微量具標準器組”。22第二節計量標準的建立

（4）命名原則的應用當涉及到某項計量標準的命名時，可以在

JJF1022-1991《計量標準命名規范》附錄1“計量”分類目錄中查找。若在JJF1022-1991《計量標準命名規范》中沒有列入，可按上述原則進行命名。23第三節計量標準的考核

計量標準考核是國家質檢總局及地方各級質量技術監督部門對計量標準測量能力的評定和開展量值傳遞資格的確認。被考核的計量標準不僅要符合技術要求，還必須滿足法制管理的有關要求。計量標準考核是計量監督的一項基本內容。24第三節計量標準的考核

1.

計量標準的考核要求及有關技術問題

（1）計量標準的考核原則執行考核規范、逐項考評和考評員考核。

（2）計量標準器及配套設備的配置計量標準器及配套設備是保證實驗室正常開展檢定或校準工作，并取得準確可靠的測量數據的最重要的裝備。計量標準器及主要配套設備的計量特性必須符合相關計量檢定規程或技術規范的規定。

25第三節計量標準的考核

計量標準器及主要配套設備的計量特性必須符合相關計量檢定規程或技術規范的規定：1）計量標準的溯源性計量標準的溯源性是指計量標準的量值應當定期溯源至國家計量基準或社會公用計量標準，且計量標準器及主要配套設備均應有連續、有效的檢定或校準證書。26第三節計量標準的考核計量標準的溯源性定期溯源有效溯源有效的溯源機構檢定溯源要求校準溯源要求采用比對的規定計量標準中的標準物質的溯源要求對溯源到國際計量組織或其他國家具備相應能力的計量標準的規定27第三節計量標準的考核

計量標準的溯源和傳遞框圖計量標準的量值溯源和傳遞框圖是表示計量標準溯源到上一級計量器具和傳遞到下一級計量器具的框圖。應當根據國家計量檢定系統表來繪制，只要求繪制出三級：上一級計量器具、本級計量器具和下一級計量器具。三級之間應當注明溯源和傳遞的方法。28第三節計量標準的考核

例如：3等量塊標準器組計量標準的量值溯源和傳遞框圖示例見圖7-1，本級計量器具是3等量塊標準器組，通過比較儀向上溯源到2等量塊標準器組，向下傳遞到4等或2級量塊，以及用直接測量法傳遞到比較儀、指示表等。29第三節計量標準的考核3等量塊標準器組計量標準的量值溯源和傳遞框圖示例30第三節計量標準的考核（3）對計量標準主要計量特性的要求

1）計量標準的測量范圍：測量范圍用該計量標準所復現的量值或測量范圍來表示，測量范圍應當滿足開展檢定或校準的需要。2）計量標準的不確定度、準確度等級或最大允許誤差：根據計量標準的具體情況，應當按照本專業規定或約定俗成用不確定度、準確度等級或最大允許誤差進行表述。3）計量標準的重復性：計量標準的重復性是指在相同的測量條件下，重復測量同一個被測量，計量標準提供相近示值的能力。31第三節計量標準的考核重復性的試驗方法

在重復性條件下，用計量標準對常規的被檢定或被校準對象進行n次獨立重復測試，若得到的測量結果為yi（i=1，2，…，n），則其重復性s(yi)為

式中——n次測量結果的算術平均值；

n——重復測量次數，n應盡可能大，一般不少于10次。對于常規的計量檢定或校準，當無法滿足n≥10時，為使得到的實驗標準差更可靠，建議采用合并樣本標準差來評價其重復性。32第三節計量標準的考核計量標準重復性試驗對于新建計量標準，只要按照要求進行重復性試驗并提供試驗的重復性數據即可。對于已建計量標準至少每年進行一次重復性試驗，如果重復性試驗結果不大于新建計量標準時的重復性，則重復性符合要求；如果重復性試驗結果大于新建計量標準時的重復性，應按照新的重復性結果重新進行檢定或校準結果的測量不確定度評定，并判斷檢定或校準結果的測量不確定度是否滿足被檢定或校準對象的需要。33第三節計量標準的考核

例如：對一項新建的質量計量標準裝置進行重復性試驗，選擇經常檢定的砝碼作為被測件，進行重復性試驗，記錄測量數據并計算重復性。每次記錄必須注明試驗條件，包括環境條件（溫、濕度），所用儀器及被測件的編號。試驗時遇到的特殊情況應記錄在備注中，完成試驗后需試驗人員簽字。34第三節計量標準的考核

4）計量標準的穩定性計量標準的穩定性包括計量標準器的穩定性和配套設備的穩定性，但不是所有計量標準都能進行穩定性考核，如果不存在核查標準，可以不進行穩定性考核。35第三節計量標準的考核

計量標準穩定性的考核方法

對于新建計量標準，每隔一段時間（大于一個月）用該計量標準對核查標準進行一組n次的重復測量，取其算術平均值作為該組的測量結果。共觀測m（m≥4）組，m個測量結果中的最大值和最小值之差，作為新建計量標準在該時間段內的穩定性。對于已建計量標準，每年用該計量標準對核查標準進行一組n次的重復測量，取其算術平均值作為測量結果。以相鄰兩年的測量結果之差作為該時間段內計量標準的穩定性。36第三節計量標準的考核

計量標準穩定性的判定方法若計量標準在使用中采用標稱值或示值（即不加修正值使用），則測得的穩定性應小于計量標準的最大允許誤差的絕對值；如加修正值使用,則測得的穩定性應小于該修正值的擴展不確定度（U，k=2或U95）。

37第三節計量標準的考核

核查標準的選擇方法在計量標準穩定性的測量過程中還不可避免地會引入被測對象對穩定性測量的影響。為使這一影響盡可能小，必須選擇一穩定的測量對象來作為穩定性測量的核查標準。38第三節計量標準的考核

計量標準的其他特性靈敏度鑒別力分辨力漂移滯后響應特性動態特性等也應當滿足相應計量檢定規程或技術規范的要求。39第三節計量標準的考核

（4）對環境條件及設施的要求應當根據計量檢定規程或技術規范的要求和實際工作需要，配置必要的設施和監控設備，并對溫度、濕度等參數進行監測和記錄。應當對檢定或校準工作場所內互不相容的區域進行有效隔離，防止相互影響。

40第三節計量標準的考核（5）對操作人員的要求每項計量標準應當配備至少兩名與開展檢定或校準項目相一致的，并符合下列條件之一的檢定或校準人員：

1）持有所開展檢定或校準項目的《計量檢定員證》;

2）持有相應等級的《注冊計量師資格證書》和質量技術監督部門頒發的相應項目《注冊計量師注冊證》。41第三節計量標準的考核

（6）對規章制度的要求1）文件集的管理計量標準的文件集是關于計量標準的選擇、批準、使用和維護等方面文件的集合。為了滿足計量標準的選擇、使用、保存、考核及管理等的需要，應當建立計量標準文件集。

42第三節計量標準的考核

2）對5個重要文件的要求：計量檢定規程或技術規范計量標準技術報告檢定或校準的原始記錄檢定或校準證書管理制度43第三節計量標準的考核

（7）計量標準測量能力的確認計量標準測量能力的確認是對于計量標準器及配套設備、計量標準的主要計量特性、環境條件及設施、人員、文件集等方面的綜合檢查。可通過現場試驗和技術資料審查兩種方式進行計量標準測量能力的確認。44第三節計量標準的考核2.計量標準考核程序和考評方法

（1）計量標準考核的程序計量標準器具核準行政許可實行分四級許可，即由國家質檢總局和省、市（地）及縣級質量技術技術監督部門對各自職責范圍內的計量標準實施行政許可。計量標準考核應當按照以下流程辦理：計量標準考核的申請計量標準考核的受理計量標準考核的組織與實施計量標準考核的審批45第三節計量標準的考核（2）計量標準的考評原則和要求計量標準的考評是指在計量標準考核過程中,計量標準考評員對計量標準測量能力的評價。計量標準的考評內容包括：計量標準器及配套設備計量標準的主要計量特性環境條件及設施人員文件集計量標準測量能力的確認6個方面，共30項要求。46第三節計量標準的考核

計量標準的考評方法書面審查現場考評書面審查的內容書面審查結果的處理現場考評的內容現場考評的程序和方法47第四節計量標準的使用

1.計量標準的使用要求

計量標準經考核合格，取得《計量標準考核證書》后，建標單位應當按照計量標準的性質、任務及開展量值傳遞的范圍，辦理計量標準使用手續。建立計量標準的單位應當授權取得計量檢定或校準資格的人員負責計量標準的操作和日常檢定或校準工作。48第四節計量標準的使用

2.

計量標準的保存和維護取得《計量標準考核證書》的計量標準，要自覺加強考核后的管理，對計