03计量标准考核中有关技术问题的说明含量值溯源和传递框图格式.docx

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1、计量标准考核中有关技术问题的说明C.1 检定或校准结果的重复性 C.1.1 检定或校准结果的重复性是指在重复性测量条件下，用计量标准对常规被检定或被校准对象(以下简称被测对象)重复测量所得示值或测得值间的一致程度。通常用重复性测量条件下所得检定或校准结果的分散性定量地表示，即用单次检定或校准结果yi的实验标准差s(yi)来表示。检定或校准结果的重复性通常是检定或校准结果的不确定度来源之一。C.1.2 检定或校准结果的重复性试验方法在重复性测量条件下，用计量标准对被测对象进行n次独立重复测量，若得到的测得值为yi（i =1, 2，n），则其重复性s(yi)按公式（C.1）计算： （C.1）式中：

2、 n个测得值的算术平均值；n 重复测量次数，n应当尽可能大，一般应当不少于10次。如果检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量在检定或校准结果的不确定度中不是主要分量，允许适当减少重复测量次数，但至少应当满足n6。注: 术语“测量重复性”是指在重复性测量条件下得到的精密度,它表示测量过程中所有的随机效应对测得值的影响。在进行检定或校准结果的重复性试验时，其条件应当与测量不确定度评定中所规定的条件相同。重复性试验的测量条件通常是重复性测量条件，但在特殊情况下也可能是复现性测量条件或期间精密度测量条件。C.1.3 被测对象对测得值的分散性有影响，特别是当被测对象是非实物量具的测量仪器时,该影响应当

3、包括在检定或校准结果的重复性之中。在测量不确定度评定中，当检定或校准结果由单次测量得到时，由公式（C.1）计算得到的检定或校准结果的重复性直接就是检定或校准结果的一个不确定度分量。当检定或校准结果由N次重复测量的平均值得到时，由检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量为。C.1.4 被检定或被校准仪器的分辨力也会影响检定或校准结果的重复性。在测量不确定度评定中，当检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量大于被检定或被校准仪器的分辨力所引入的不确定度分量时，此时重复性中已经包含分辨力对检定或校准结果的影响，故不应当再考虑分辨力所引入的不确定度分量。当检定或校准结果的重复性引入的不确定度分量小于被

4、检定或被校准仪器的分辨力所引入的不确定度分量时，应当用分辨力引入的不确定度分量代替检定或校准结果的重复性分量。若被检定或被校准仪器的分辨力为dx，则分辨力引入的不确定度分量为0.289dx。C.1.5 对于常规的计量检定或校准，当无法满足n10时，为了使得到的实验标准差更可靠，如果有可能，可以采用合并样本标准差表示检定或校准结果的重复性，合并样本标准差sp按公式（C.2）计算： （C.2）式中：m 测量的组数； n 每组包含的测量次数； ykj 第j组中第k次的测得值； 第j组测得值的算术平均值。C.1.6对于新建计量标准，检定或校准结果的重复性应当直接作为一个不确定度来源用于检定或校准结果的

5、不确定度评定中。对于已建计量标准，如果测得的重复性不大于新建计量标准时测得的重复性，则重复性符合要求；如果测得的重复性大于新建计量标准时测得的重复性，则应当依据新测得的重复性重新进行检定或校准结果的不确定度的评定，如果评定结果仍满足开展的检定或校准项目的要求，则重复性试验符合要求，并可以将新测得的重复性作为下次重复性试验是否合格的判定依据；如果评定结果不满足开展的检定或校准项目的要求，则重复性试验不符合要求。C.2 计量标准的稳定性C.2.1 计量标准的稳定性是指计量标准保持其计量特性随时间恒定的能力。因此计量标准的稳定性与所考虑的时间段长短有关。计量标准的稳定性应当包括计量标准器的稳定性和配

6、套设备的稳定性。如果计量标准可以测量多种参数，应当对每种参数分别进行稳定性考核。C.2.2 稳定性的考核方法C.2.2.1采用核查标准进行考核C.2.2.1.1 用于日常验证测量仪器或测量系统性能的装置称为核查标准或核查装置。在进行计量标准的稳定性考核时，应当选择量值稳定的被测对象作为核查标准。采用核查标准对计量标准的稳定性进行考核时，其记录格式可以使用附录F计量标准的稳定性考核记录参考格式。C.2.2.1.2 对于新建计量标准，每隔一段时间（大于一个月），用该计量标准对核查标准进行一组n次的重复测量，取其算术平均值为该组的测得值。共观测m组（m4）。取m组测得值中最大值和最小值之差，作为新建

7、计量标准在该时间段内的稳定性。C.2.2.1.3 对于已建计量标准，每年至少一次用被考核的计量标准对核查标准进行一组n次重复测量，取其算术平均值作为测得值。以相邻两年的测得值之差作为该时间段内计量标准的稳定性。C.2.2.2采用高等级的计量标准进行考核C.2.2.2.1 对于新建计量标准，每隔一段时间（大于一个月），用高等级的计量标准对新建计量标准进行一组测量。共测量m组（m4），取m组测得值中最大值和最小值之差，作为新建计量标准在该时间段内的稳定性。C.2.2.2.2 对于已建计量标准，每年至少一次用高等级的计量标准对被考核的计量标准进行测量，以相邻两年的测得值之差作为该时间段内计量标准的稳

8、定性。C.2.2.3采用控制图法进行考核C.2.2.3.1 控制图（又称休哈特控制图）是对测量过程是否处于统计控制状态的一种图形记录。它能判断测量过程中是否存在异常因素并提供有关信息，以便于查明产生异常的原因，并采取措施使测量过程重新处于统计控制状态。C.2.2.3.2 采用控制图法对计量标准的稳定性进行考核时，用被考核的计量标准对一个量值比较稳定的核查标准作连续的定期观测，并根据定期观测结果计算得到的统计控制量（例如平均值、标准偏差、极差）的变化情况，判断计量标准的量值是否处于统计控制状态。C.2.2.3.3控制图的方法仅适合于满足下述条件的计量标准： a）准确度等级较高且重要的计量标准；

9、b）存在量值稳定的核查标准，要求其同时具有良好的短期稳定性和长期稳定性； c）比较容易进行多次重复测量。C.2.2.3.4建立控制图的方法和控制图异常的判断准则参见GB/T 4091-2019 idt ISO 8258:1991 常规控制图。C.2.2.4采用计量检定规程或计量技术规范规定的方法进行考核当计量检定规程或计量技术规范对计量标准的稳定性考核方法有明确规定时，可以按其规定进行计量标准的稳定性考核。C.2.2.5采用计量标准器的稳定性考核结果进行考核将计量标准器每年溯源的检定或校准数据，制成计量标准器的稳定性考核记录表或曲线图 (参见附录D计量标准履历书中的“计量标准器的稳定性考核图表

10、”)，作为证明计量标准量值稳定的依据。C.2.3 在进行计量标准的稳定性考核时，应当优先采用核查标准进行考核；若被考核的计量标准是建标单位的次级计量标准时，也可以选择高等级的计量标准进行考核；若符合C.2.2.3.3的条件，也可以选择控制图进行考核；若有关计量检定规程或计量技术规范对计量标准的稳定性考核方法有明确规定时，也可以按其规定进行考核；当上述方法都不适用时，方可采用计量标准器的稳定性考核结果进行考核。C.3计量标准考核中与不确定度有关的问题C.3.1 测量不确定度的评定方法测量不确定度的评定方法应当依据JJF1059.1测量不确定度评定与表示。对于某些计量标准，如果需要，也可以采用JJ

11、F1059.2用蒙特卡洛法评定测量不确定度。如果相关国际组织已经制订了该计量标准所涉及领域的测量不确定度评定指南，则测量不确定度评定也可以依据这些指南进行（在这些指南的适用范围内）。C.3.2 测量不确定度的评定步骤a） 明确被测量，必要时给出被测量的定义及测量过程的简单描述；b） 列出所有影响测量不确定度的影响量（即输入量xi），并给出用以评定测量不确定度的测量模型；c） 评定各输入量的标准不确定度u(xi)，并通过灵敏系数ci进而给出与各输入量对应的不确定度分量；d）给出合成标准不确定度uc(y)，合成时应当考虑各输入量之间是否存在值得考虑的相关性，对于非线性测量模型则应当考虑是否存在值得

12、考虑的高阶项；e） 列出不确定度分量的汇总表，表中应当给出每一个不确定度分量的详细信息；f） 对被测量y的分布进行估计，并根据估计得到的分布和所要求的包含概率p确定包含因子kp；除非相关的技术文件有规定，否则包含概率均取p=95%；g） 在无法确定被测量y的分布时，或该测量领域有规定时，也可以直接取包含因子k=2；h） 由合成标准不确定度uc(y)和包含因子kp或k的乘积，分别得到扩展不确定度Up或U；i） 给出测量不确定度的最后陈述，其中应当给出关于扩展不确定度的足够信息。利用这些信息，至少应当使客户能从所给的扩展不确定度重新导出合成标准不确定度。C.3.3检定和校准结果的测量不确定度的评定

13、C.3.3.1在进行检定和校准结果的测量不确定度的评定时，测量对象应当是常规的被测对象，测量条件应当是在满足计量检定规程或计量技术规范前提下至少应当达到的临界条件。在计量标准技术报告的“检定或校准结果的不确定度评定”一栏中，既可以给出测量不确定度评定的详细过程，也可以给出测量不确定度评定的简要过程。在给出测量不确定度评定的简要过程时，还应当单独给出描述测量不确定度评定详细过程的检定或校准结果的不确定度评定报告；测量不确定度评定的简要过程应当包括对被测量的简要描述、测量模型、不确定度分量的汇总表（包括各分量的尽可能多的信息）、被测量分布的判定和包含因子的确定、合成标准不确定度的计算以及最终给出的

14、扩展不确定度。C.3.3.2如果计量标准可以测量多种被测对象时，应当分别评定不同种类被测对象的测量不确定度。C.3.3.3 如果计量标准可以测量多种参数时，应当分别评定每种参数的测量不确定度。C.3.3.4 如果测量范围内不同测量点的不确定度不相同时，原则上应当给出每一个测量点的不确定度，也可以用下列两种方式之一来表示：a）如果测量不确定度可以表示为被测量y的函数，则用计算公式表示测量不确定度。b）在整个测量范围内，分段给出其测量不确定度（以每一分段中的最大测量不确定度表示）。C.3.3.5 无论采用何种方式来评定检定和校准结果的测量不确定度，均应当具体给出典型值的测量不确定度评定过程。如果对

15、于不同的测量点，其不确定度来源和测量模型相差甚大，则应当分别给出它们的不确定度评定过程。C.3.3.6 视包含因子k取值方式的不同，最后给出检定和校准结果的测量不确定度应当采用下述两种方式之一表示：a）扩展不确定度Up当包含因子的数值是由规定的包含概率p并根据被测量y的分布计算得到时，扩展不确定度应当该用Up表示。当规定的包含概率p分别为95%和99%时，扩展不确定度分别用U95和U99表示。包含概率p通常取95%，当采用非95%的包含概率时应当注明其所依据的技术文件。在给出扩展不确定度Up的同时，应当注明所取包含因子kp的数值以及被测量的分布类型。若被测量接近于正态分布，还应当给出其有效自由

16、度neff。b）扩展不确定度U当包含因子的数值不是由规定的包含概率p并根据被测量y的分布计算得到，而是直接取定时，扩展不确定度应当用U表示，同时给出所取包含因子k的数值。一般均取k=2，这包括两种情况下：一种是无法判断被测量y的分布；另一种是可以估计被测量y接近于正态分布并且其有效自由度足够大。在能估计被测量y接近于正态分布，并且能确保其有效自由度足够大而直接取k=2时，还可以进一步说明：“由于估计被测量接近于正态分布，并且其有效自由度足够大，故所给的扩展不确定度U所对应的包含概率约为95%”。C.4 检定或校准结果的验证C.4.1 检定或校准结果的验证是指对给出的检定或校准结果的可信程度进行

17、实验验证。由于验证的结论与测量不确定度有关，因此验证的结论在某种程度上同时也说明了所给出的检定或校准结果的不确定度是否合理。C.4.2 验证方法C.4.2.1 传递比较法用被考核的计量标准测量一稳定的被测对象，然后将该被测对象用高等级的计量标准进行测量。若用被考核计量标准和高等级的计量标准进行测量时的扩展不确定度（U95或U ，k=2）分别为Ulab和Uref，它们的检定或校准结果分别为ylab和yref，在两者的包含因子近似相等的前提下应当满足公式（C.3）的要求。 (C.3)当成立时，可以忽略Uref的影响，此时公式（C.3）成为（C.4）。 (C.4)C.4.2.2比对法当不可能采用传递

18、比较法时，可以采用多个建标单位之间的比对。假定各建标单位的计量标准具有相同准确度等级，此时采用各建标单位所得到的检定或校准结果的平均值作为被测量的最佳估计值。当各建标单位的测量不确定度不同时，原则上应当采用加权平均值作为被测量的最佳估计值，其权重与测量不确定度有关。但由于各建标单位在评定测量不确定度时所掌握的尺度可能会相差较大，故仍采用算术平均值作为参考值。若被考核建标单位的检定或校准结果为ylab，其测量不确定度为Ulab，在被考核建标单位检定或校准结果的方差比较接近于各建标单位的平均方差，以及各建标单位的包含因子均相同的条件下，应当满足公式（C.5）的要求。 (C.5)C.4.2.3 传递

19、比较法是具有溯源性的，而比对法则并不具有溯源性，因此检定或校准结果的验证原则上应当采用传递比较法，只有在不可能采用传递比较法的情况下方可以采用比对法进行检定或校准结果的验证，并且参加比对的建标单位应当尽可能多。C.5 现场实验结果的评价 现场实验时，考评员可以选择盲样、核查标准或近期已检定或校准过的计量器具作为测量对象。最佳的测量对象为考评员自带的盲样；在考评员无法自带盲样的情况下，可以选用建标单位的核查标准作为测量对象；若建标单位无合适的核查标准可供使用时，也可以选择建标单位近期已检定或校准过的计量器具作为测量对象。对于考评员自带盲样的情况，现场检定或校准结果与参考值之差应当不大于两者的扩展

20、不确定度（U95或U，k=2）的方和根。若现场检定或校准结果和参考值分别为y和y0，它们的扩展不确定度分别为U和U0，则应当满足公式（C.6）的要求。 (C.6) 若使用建标单位的核查标准作为测量对象，则建标单位应当在现场实验前提供该核查标准的参考值及其不确定度。若采用近期已检定或校准过的计量器具作为测量对象，建标单位也应当在现场实验前提供该计量器具的检定或校准结果及其不确定度。在此两种情况下，由于检定或校准结果和参考值都是采用同一套计量标准进行测量，因此在扩展不确定度中应当扣除由系统效应引起的测量不确定度分量。若现场检定或校准结果和参考值分别为y和y0，它们的扩展不确定度均为U，扣除系统效应

21、引入的不确定度分量后的扩展不确定度为U ，则应当满足公式（C.7）的要求。 (C.7)C.6计量标准的量值溯源和传递框图根据与所建计量标准相应的国家计量检定系统表、计量检定规程或计量技术规范，画出该计量标准溯源到上一级计量器具和传递到下一级计量器具的量值溯源和传递框图。计量标准的量值溯源和传递框图格式见图C.1。上一级计量器具量值溯源方法计量基(标)准名称：不确定度或准确度等级或最大允许误差：保存机构：本级计量器具量值传递方法 计量标准名称：测量范围：不确定度或准确度等级或最大允许误差：下一级计量器具计量器具名称：测量范围：不确定度或准确度等级或最大允许误差：计量器具名称：测量范围：不确定度或准确度等级或最大允许误差：图C.1 计量标准的量值溯源和传递框图第 8 页