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校准实验室中的不确定度应关注哪些?

2017-07-06 00:16
Hsiao Chen
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实验室认可要求校准实验室评估开展项目的不确定度、校准和测量能力(CMC),以及在校准证书中报告测量不确定度,本文将分别进行讨论。

在ISO等国际组织1993年联合颁布《测量不确定度表示指南(GUM)》以前,我国计量系统在计量检定规程和检定系统表制定、计量基标准建立、标准物质定值、计量标准考核等工作中广泛应用的是测量误差理论。GUM的颁布为全球测量不确定度评定与表示提出了通用方法,后来又推出包括蒙特卡洛法(MCM)等补充性文件。

实验室认可尤其是校准实验室的要求推动了测量不确定度的应用。实验室认可要求校准实验室评估开展项目的不确定度、校准和测量能力(CMC),以及在校准证书中报告测量不确定度,下面分别进行讨论。

1、校准项目测量不确定度评估程序

ISO/IEC17025《检测和校准实验室认可准则》规定,校准实验室或进行自校准的检测实验室,对所有的校准和各种校准类型都应具有并应用评定测量不确定度的程序。一般采用GUM方法进行评估,GUM主要适用条件:

(1)可以假设输入量的概率分布呈对称分布。

(2)可以假设输出量的概率分布近似为正态分布或t分布。

(3)测量模型为线性模型、可转换为线性的模型或可用线性模型近似的模型。

评定测量不确定度的程序包括明确被测量、测量原理、测量方法、测量条件以及所用的测量标准、测量仪器或测量系统。建立被测量的数学模型,分析并列出对测量结果有明显影响的不确定度来源;定量评定各输入量的标准不确定度,由输入量的标准不确定度乘灵敏系数得到输出量的标准不确定度分量;计算合成标准不确定度;确定扩展不确定度;报告测量结果。

不符合采用GUM评估不确定度条件时,可考虑采用蒙特卡洛法。

从目前取得CNAS认可的校准实验室的能力表可以看出,绝大部分校准方法是采用全国统一的计量技术规范,包括国家计量检定规程和国家计量校准规范,这些计量技术规范在制定过程中已经进行了测量不确定度评估,并遵循国家计量检定系统表(国家溯源等级图)。所以校准实验室采用的校准方法采用国家计量技术规范,并按照相应国家计量技术规范的规定采用满足要求的计量标准器具、环境条件、校准过程时,在被校准对象处于正常条件下,校准结果不确定度已经得到控制,即存在目标测量不确定度。这种情况下校准实验室的测量不确定度评估,一定程度上是验证国家计量技术规范不确定度传播的正确性。虽然如此,校准方法采用国家计量技术规范时,实验室进行不确定度的评估是有必要的。除了校准证书需要对客户提供校准结果的不确定度,另一方面校准实验室也需要通过分析校准结果测量不确定度的主要来源并且加以控制,如掌握现场校准时必须掌握环境条件变化对校准结果不确定度的影响,参加比对和能力验证时能够评估特定情况下的不确定度。

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