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测量设备计量验证

2021-03-02 14:26 来源：力学实验室 编辑：计量检定员

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测量设备计量验证
 
计量验证是将经过计量检定/校准得到的测量设备的计量特性与其预期使用计量要求(测量过程的计量要求)相
 
比较的过程，其目的是确定测量设备能否正常投入使用；所以，计量验证是计量确认过程中为关键的环节。
 
正如GB/T19022-2003标准术语和定义3.5(计量确认)中注2所描述的:“只有测量设备已被证实适合预期使用要求并形成文件，计量确认才算完成。”
 
测量设备计量特性主要包括测量范围、分辨力、准确度等级、扩展不确定度(或大允许误差等，具体可参考GB/T19022-2003之7.1.1总则中的指南)；
 
测量设备预期使用要求通常以测量过程(产品加工、工艺控制、质量检测等)控制量允许公差范围(控制限)，以及测量过程所选用测量设备低准确度等级等方式来体现。
 
下面就以测量设备计量特性中较为常用的测量范围、分辨力、准确度等级、扩展不确定度(或大允许误差)等4种参数为例来谈谈测量设备的计量验证。
 
(1)测量范围
测量设备所能显示的测量范围应不低于其预期使用的实际测量范围；鉴于测量准确性和安全性的考虑，测量设备预期使用的实际测量范围建议处于测量设备所能显示测量范围的1/3～2/3为宜。
 
(2)分辨力
测量设备的分辨力应处于其预期使用测量过程控制量允许公差(控制限变动范围)的1/10为宜。

(3)准确度等级
当测量设备预期使用要求以测量过程所选用测量设备低准确度等级来表示时，测量设备的实际准确度等级应不低于其预期使用要求所规定的低准确度等级。
例1:GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》之4.3.8款规定:作为Ⅲ类用户。
用于进出本单位有功交流电能计量的电能表的准确度等级为1.0级；作为该类用户，实际使用的进出本单位有功交流电能计量的电能表准确度等级应不低于1.0级，故该项目实际使用的电能表可选用1.0级、0.5级及以上级别。
 
(4)扩展不确定度(或大允许误差)
当测量设备预期使用要求以测量过程(产品加工、工艺控制、质量检测等)控制量允许公差范围(控制限)来表示时。
可以通过计算求得实际测量系统测量能力指数(Mcp1)与测量设备预期使用要求应达到的理论测量能力指数(Mcp0)两者之间比较的方法来验证。
 
对于一个实际的测量系统，存在如下函数关系:
测量设备计量确认过程的实现
式中:Mcp1——测量系统实际测量能力指数；T——产品加工制造允许公差范围，或工艺过程监测控制参数允许变化范围，或参数测量允许误差范围；uc——测量系统实际合成标准不确定度；U——测量设备(装置或系统)的扩展不确定度(置信概率p=99.73%)。
 
对于单台(件)测量设备组成的简单测量系统，其实际合成标准不确定度仅由其示值误差测量不确定度决定(其他因素引起的测量不确定度可以忽略)，式(1)可以简化为
 
测量设备计量确认过程的实现
式中:δmax——测量设备大允许误差。
理论测量能力指数(Mcp0)应符合表1的规定。
 
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