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论我国计量检定规程
【来源/作者】中国计量报 【更新日期】2014-10-13 14:22:35

我国自1986年7月1日实施《计量法》以来,已形成了一套具有中国特色的行政管理加法制管理的计量体系,其中,检定规程是计量技术法规的重要组成部分。到1996年为止,我国现行有效的国家计量检定规程一共有889个,覆盖长度、力学、声学、振动、转速、电磁、无线电、时间、频率、电离辐射、化学、光学和气象等各个类别的计量仪器,这还不包括总数超出1 000个的部门或地方计量检定规程(或暂行检定方法)。与这些检定规程相配套的国家计量检定系统90个,国家计量技术规范(包括通用、专用计量技术规范和计量基准、副基准操作技术规范)197个。可以说,对于各种强制检定的和大部分依法管理的计量器具,都可以找到所需的检定规程。同时,我国的计量检定规程内容十分详细,每个规程包括对被检仪器的概述、检定项目、检定条件、检定要求、检定方法和检定结果的处理等条款。

我国计量检定规程适应的广泛性及其带来的社会效益,是任何发达国家所不能比拟的,上至国家的最高计量检定机构,下至工厂企业,技术力量参差不齐,有了检定规程,对于同一种仪器就有一个相同的检定方法和量值溯源,这对保证仪器的准确度是非常重要的。但随改革开放、对外交流的增加,全面推行对企业质量体系的ISO9000系列认证和对实验室质量体系的ISO/IEC导则25认可,在逐步达到与国际惯例接轨的过程中,我国的计量检定规程逐渐暴露出了一些问题。

1.误差的计算不统一。

计量检定规程是量值传递的具体方法文件,通过规程的实施,实现了国家检定系统,达到从低级到高级直至计量基准逐级连续检定而形成的系列计量链。但是,这条从上到下有若干不同等级准确度的计量链,如果误差问题没有考虑清楚或者不统一,就显得不顺畅,甚至扭曲。一般认为,相邻上下级的准确度相差3倍即可以把上一级标准的误差忽略,但实际的问题相当复杂,要考虑很多因素的影响,在有的计量领域要做到相差3倍非常困难,甚至在有的情况下,上一级标准对下一级标准,与其说是检定,不如说是一种比对。因为在我们这样一个大国,量值传递系统的环节比较多。

规程的制定的审批过程中,起草者要附有一份误差分析报告。众所周知,误差理论一直处于不统一的局面,在检定规程的起草中,最突出的矛盾就是误差的合成方法不统一。误差分为系统误差和随机误差,过去有的把系统误差代数和合成,随机误差方和根合成,两者再代数和合成或方和根合成,有的是统统的方和根合成;再者,系统误差和随机误差有时是难以区分的,同样一个问题在总体看是随机误差,但对于具体的一台仪器,却是系统误差。由于个人的观点不同,造成规程起草的误差分析报告可谓是五花八门。有时由同一个国家计量机构归口,不同人员负责起草的同一个专业的同类型几种仪器的检定规程,各自的误差分析报告思路都相差很远。不同领域、不同专业的检定规程就更不用说了。这样造成对同一个问题,不同人因为运用了不同计算方法所得到的结果相差可能比较大。

鉴于误差理论不统一和所造成的混乱局面,1980年,国际计量局(BIPM)提出了用不确定度来评定测量结果的建议,得到了许多国际组织和国家的积极响应。由国际组织于1986年任命专家组成的“不确定度表示”工作组,经过大量工作,近年制定了《测量不确定度表示指南》(Guide to the Expression of Uncertainty in Measurement),由BIPM、IEC、IFCC、ISO、IUPAC、IUPAP、OIML发起并由ISO发布。不确定度理论的最大特点是不再作系统和随机之分,而是按照评价方法的不同区分,按统计方法得到的不确定度分量为A类,非统计方法得到的为B类,合成统一用方和根方法。在ISO指南中,A类不确定度和B类不确定度仅仅是评价方法不同而无本质区别,完全与误差的性质、误差的来源无关,B类不确定度分量也有概率分布,有自由度,理论上可以通过测量,观察测量列的统计分析评定而转化成A类不确定度。这比过去不加分辨以极限误差进行计算要科学合理。而且,从ISO指南的不确定度理论看来,不同计量领域的计算方法并不存在着什么明显的鸿沟。

我国直到90年代才有误差和不确定度的规范出现,包括有JJG1027—91《测量误差和数据处理》和JJG1033—92《计量标准考核规范》,两者都不同程度吸收了A类和B类不确定度的方法,但JJG1033仍没摆脱系统误差和随机误差的思路,JJG1027和ISO指南也还有区别,其中最大的问题是没有考虑B类分量的自由度。

现行的大部分规程是在上面有关规范颁布前制定的,即使在JJG1027颁布后,也未必统一。这是历史遗留问题,但也暴露出我国计量检定规程的制定落后于形势的要求,因为现代科学技术发展的速度是有目共睹的,作为和科学技术同步发展的计量技术也日新月异,新的方法和新的技术也不断出现,作为具有法律效应的计量检定规程必须全国跟踪和及时修订,才能跟得上时代的发展。

2.对于仪器周检的要求过严。

我国的计量检定规程的检定项目和技术要求一般参照有关的国际组织和国家标准,制定出具体的检定方法。这些标准包括有国际标准化组织ISO、国际电工委员会IEC、国际计量局OIML和先进国家的有关标准以及中国国家标准GB,这些标准主要是针对产品的技术性能、制造、试验方法和使用条件,用于型式试验是适用的,而对于周期检定的仪器,如果仍演绎型式试验的方式而只是减少检定项目,对于有的仪器是适用的,对于有的仪器则过于苛刻,甚至是难以实施的。

我国的计量管理手段接近于前苏联和东欧国家,强制检定和依法管理的计量器具种类多,覆盖面广,规程内容全面具体,并且在制定和审批过程,普遍存在着宁左勿右的思想,就是说,规程制定得越严格越容易通过,并且近年制定和修订的规程大有检定项目越来越多、越来越紧的趋势。这对于非强制检定的仪器的周期检定,显得过于繁复,给检定工作增加负担。而欧美和日本等国,需要严格按照检定规程规定并准时周期检定的计量器具种类比较少,其余由使用单位按自己的使用情况做计划进行校准,前者出具合格证书(Certificate of Compliance),后者出具校准证书(Certificate of Calibration)。

关于校准,《计量法》及其实施细则,从来就没有提及这个词,这说明校准不属于法制计量的范畴。但最近国家技术监督局推出了“检定/校准证书”和对计量检定机构的“国家校准实验室认可”,使我们对检定和校准需要有进一步的认识。校准的定义,是在规定条件下,为确定计量器具的示值误差的一组操作。关于校准和检定的区别,检定具有法制性,校准则没有;检定是对计量器具的计量特性进行全面的评定,而校准主要是确定其示值误差;检定要有明确的合格与否的结论,而校准的结果可记录在校准证书或校准报告上;被检定的仪器要经过型式批准,而一般属于通用计量学基本名词范畴的校准却与型式批准无关。

但是,校准和检定具有密切的关系,在有的情况下可视为相同的,因为仪器的示值校准是周期检定的重要组成部分,甚至是唯一的要求,加上我国列入检定的仪器种类繁多,所以周期检定工作很多就是国际上所进行的校准工作,只不过要求更严格些。

基于仪器的周检要求过严,我国已着手引入校准的工作,至于什么仪器需要检定,什么仪器只需要校准,相信国家局以后要作出规定。

3.检定周期的规定依据不足。

OIML在第10号国际文件《关于测试实验中使用的测量设备复校间隔的确定准则》中指出:在确定计量器具的复校间隔或复校周期时,需要同时考虑两条基本原则:一是尽量减少计量器具使用过程超出允差的风险;二是尽量降低校准所需的费用。显然OIML要求在仪器超差和检定周期、内容之间达到合适的平衡点。

我国的计量检定规程绝大部分检定周期为一年,也有半年或几年的。由于仪器超差受多方面的影响,这种一刀切的做法显然缺乏有力的根据。

仪器的超差受很多因素的影响,包括两个方面,一是仪器本身的结构原理、材质和工艺;二是仪器的使用情况,包括仪器使用时间和频繁程度、放置和使用的环境条件、操作的情况。

计量仪器各种各样,引起超差原因各异,在正常放置和使用的情况下,有的对应于仪器的使用时间和次数,有的则是不用也会产生变化;即使同一型号的仪器,其稳定性可能相差很远。既然不同仪器发生超差的时间可以相差非常大,统一一年的检定周期就违背OIML的初衷。同样,对仪器周检的合格率也缺乏全面的统计和跟进,而发达的工业国家达到的合格率明显比我们高。从理论上说,低于某一个合格率要考虑缩短周期,高于某个合格率要考虑延长检定周期,而实际上却几乎没有这样做过。由此引起了两个问题:一是某些仪器稳定性很好,使用也不频繁,每年周检都合格,但仍要每年检定一次;二是有的仪器第一年检定合格,一年之后检定结果超差,至于在两次检定周期的之间何时由合格变成超差,则不得而知,要知道在仪器超差的这段时间里,由于测量结果的错误可能已经造成了严重的后果和损失。当然,检定规程对周期的规定会有“一般为一年”的声明,目的是出了问题时有解释的余地。但对仪器的年检周期的日期是否接得上这种计量检查认证却忽略了。

解决的方法是在实验室内部条件允许的情况下,定期进行自检或比对,发现问题立即停用并提前送检;采用类似于美国推行的“计量保证方案”(MAP)也不失为一种解决的方法,我国也有这方面的研究和尝试,但这种方法可能产生动摇我国量值传递的架构的结果,估计短期内难以全面铺开。

还有一个问题似乎被忽略了,对于量大面广,检定周期较长的计量器具,如电表、水表、煤气表,国外的检定规程只规定使用年限,一般是10~15年,到期进行更换,换下来的计量器具如检定合格,或修理后检定合格,可以继续使用,否则一律报废。这也是值得借鉴和采用的。

我国现行的量值传递体系计量法律、法规已比较完善,其中检定规程不仅数量多,内容全面具体,在起草过程中,规程的技术内容经过全面的调研,不同程度地采用了先进的标准,加上充分的试验和论证,最后由专家审定再报国家技术监督局批准实施,对已落后或与国际的规范有明显冲突的规程也在不断修订,目前基本能保证一般计量器具的单位统一和量值准确可靠,相对于经济水平,其总体的素质和社会效益都比较高。我们不必妄自菲薄,急于照搬国外的方法,但科技要发展,经济要开放,就决不能固步自封。以上我国计量检定规程所存在的问题,希望能得到改善或解决。


【关键词】检定项目, 检定项目, 检定要求,国际标准物质网 

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