测量设备计量验证方法探讨

许敏华

（中国石化上海石油化工股份有限公司统计中心，上海 200540）

0 引言

GB/T 19022—2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》明确指出，一个有效的测量管理体系确保测量设备和测量过程适应预期用途，它对实现质量目标和管理不正确测量结果风险是重要的。因此，应设计并实施计量确认，以确保测量设备计量特性满足测量过程计量要求，计量确认包括测量设备检定/校准、测量设备计量验证以及随后的采取措施［1］。

对于很多在企业从事计量工作的人来说，在计量确认工作中，做到测量设备定期检定/校准并不难，难的是如何根据检定/校准证书给出的结果，对测量设备进行验证并评价验证结果是否满足测量过程计量要求，这也是本文着重要解决的问题。

1 计量验证步骤

测量设备计量验证前提条件是，测量设备应经检定/校准并获得相应的证书报告。但获得的证书报告不一定都符合要求，因此，计量验证的第一步是对获得的测量设备检定/校准证书的有效性进行检查，内容为：（1）证书上的测量设备名称、规格型号及器具编号是否与被验证的测量设备名称、规格型号及器具编号一致。（2）证书是否在有效期内。（3）出具证书的检定/校准机构资质能力。（4）证书上的检定/校准依据是否为现行有效版本、是否适合被校准测量设备。（5）证书上的本次检定/校准所使用的计量标准是否在有效期内，测量范围是否满足要求。第二步是根据给出的检定/校准结果，按照不同的验证方法进行验证，将得出的验证结果与被验证测量设备的计量特性进行比较，评价测量设备是否满足要求，同时，做好验证记录备查。第三步是根据验证评价结果，采取相应措施，在被验证测量设备上标识计量确认状态，如在被验证测量设备上黏贴计量确认状态标识等。

校准证书一般不会给出测量结果合格与否判定，通常情况下只给出某几个校准点的测量示值误差及其对应的测量不确定度，使用人员应对校准后的示值误差符合性进行评定。

一般情况下，对测量设备校准证书的计量验证，可采用传递比较法进行验证，即满足|Δ |≤ MPEV2+U2（注：MPEV表示测量设备（或测量系统）最大允许误差的绝对值。 | Δ|表示校准证书

2 计量验证方法及验证结果评定

一般而言，测量设备计量验证，是根据测量设备提供的证书不同，其验证方法和验证结果的评价会有不同。同样，对单一测量设备计量验证和对由多个单一测量设备组成的测量系统计量验证，其验证方法和验证结果评价也是不同的。

2.1 单一测量设备检定证书计量验证方法及验证结果评定

计量检定证书是通过计量检定形式获得的，是严格按照计量检定规程要求执行，证书给出的检定结论已经考虑到了各种不确定因素的影响，因此，可直接根据检定结论进行计量验证。检定不合格测量设备可直接给出计量验证不合格，检定合格测量设备，检定结论有两种情况，即“合格”和“XX等/级合格”，对检定结论是“合格”，可直接给出计量验证合格，对检定结论是“XX等/级合格”，不能直接给予验证合格，判定需将检定结论与该测量设备原有准确度等级相比较，来判定测量设备是否满足预期使用要求，对检定结论给出的等级要求不能满足测量设备原有准确度等级要求，则该测量设备计量验证不合格，反之，则合格。

2.2 单一测量设备校准证书计量验证方法及验证结果评定

给出的最大示值误差的绝对值。U表示校准证书给出的示值误差的测量不确定度）。校准证书给出的示值误差对应测量不确定度U存在两种状态，即：

2.3 多个单一测量设备组成测量系统计量验证方法及验证结果评定

对一个测量过程来说，影响最终测量结果的因素，主要是人（操作者）、机（测量系统）、料（被测对象）、法（测量方法）、环（环境因素）5个方面因素，其中最重要的影响因素就是机——测量系统，因此，对测量过程提出测量要求，在很大程度上都会转化成对测量系统提出计量要求，如测量范围、最大允许误差/允许不确定度、准确度等级等，若测量系统是单一测量设备，则这些计量要求就等同于对测量设备计量要求；若测量系统是由多个单一测量设备组成的测量系统，则这些计量要求就是对测量系统的计量要求，是由多个单一测量设备合成的。如一个测水流量测量过程，对测量系统提出的计量要求是要满足±1.5%最大允许误差，如果配置的是一台电磁流量计，则±1.5%最大允许误差就等同于电磁流量计的示值最大允许误差，查电磁流量计检定规程可知1.5级准确度等级要求的电磁流量计就满足要求，但如果配置是由电磁流量计、压力变送器、积算仪等多个单一测量设备组成的测量系统，则±1.5%最大允许误差就变成了电磁流量计最大允许误差、压力变送器最大允许误差和积算仪最大允许误差合成的测量系统总误差要求，此时的电磁流量计准确度等级可能是1.0级甚至更高。由此可见，对于由多个单一测量设备组成的测量系统计量验证，若是检定证书，则组成测量系统的每个测量设备，必须检定合格且符合自身原有准确度等级要求，该测量系统计量验证合格，反之，则验证不合格。若是校准证书，则组成测量系统的每个测量设备，先按单个测量设备校准证书计量验证方法验证合格后，再将所有测量设备校准获得误差合成总的测量系统误差与测量过程对测量系统提出的误差要求进行比对，验证其符合程度［3］。

3 实例

一台用于氮气贸易交接的规格型号为DY015等级为1.0级涡街流量计，出厂编号是DY1807508，测量范围0～500 Nm3/h，送上海市计量测试技术研究院校准，获得校准信息如表1所示。要求验证该涡街流量计示值误差是否符合要求。

验证如下：依据《涡街流量计》检定规程获得的信息，1.0级涡街流量计最大允许误差MPE有两个选择，即当qt≤q＜qmax时，MPE=±1.0%，当qmin≤q＜qt时，MPE=±2.0%。由于校准证书提供的校准流量范围0.4～4.0 m3/h，小于流量计使用的分界流量qt=0.2×500=100 m3/h，因此MPEV=2.0%。校准证书提供的MPEV，由于校准证书没有提供流量计相对示值误差，只提供了平均仪表系数K，根据《涡街流量计》检定规程中脉冲输出流量计K系数计算公式得K并根据脉冲输出流量计相对示值误差计算公式得：×100%=0.38%不用考虑测量不确定度带来的影响，所以，经验证该涡街流量计符合1.0级要求［4］。

表1 鉴定校准信息

4 结语

测量设备计量验证工作，是计量确认工作中重要一环，只有在测量设备做好检定/校准工作前提下，充分利用证书报告提供的相关信息，熟悉相关法律法规要求，灵活运用计量验证的方式方法，才能做好测量设备计量验证工作。