热学期间核查方法的讨论

罗利平

(山西潞安检测检验中心有限公司，山西 长治 046204)

各类热工仪表如矿用温度传感器、双金属温度计、玻璃液体温度计等在煤矿的安全生产中发挥着举足轻重的作用。随着煤化工产业的推进，热工仪表走向更加精准、趋向于与电脑联网的数字化发展模式。这就要求从事这些仪表检定/校准的实验室能够保证经检定/校准的仪表准确可靠。实验室在此方面可以直接通过内部和外部的质量控制来保证测量数据的准确可靠，还可以通过对实验室所使用的测量仪器进行定期或不定期的期间核查，保证测量仪器保持着良好的可信度，测量过程受控，测量仪器的校准状态没有不可容忍的变化，从而间接地保证测量数据准确可靠。

1 期间核查的概念和意义

期间核查是指“根据规定程序，为了确定计量标准、标准物质或其他测量仪器是否保持其原有状态进行的操作”[1]。期间核查的目的是在两次检定/校准之间的时间间隔内保持测量仪器校准状态的可信度，换言之就是期间核查是为了及时发现用于检定/校准的计量标准或测量仪器等出现量值失准的问题，并尽量缩短失准发生后的追溯时间。

2 热学期间核查的对象

期间核查的对象一般是指实验室使用计量基准、计量标准以及量值有影响的主要配套设备等。计量标准或测量设备是否需要进行期间核查，应从以下几个方面考虑[1]：

1) 具备相应的核查标准和实施核查的条件；

2) 对测量结果的质量有重要影响；

3) 稳定性不够、易漂移、易老化且使用频繁；

4) 经常携带到现场使用，使用条件恶劣；

5) 使用频次高；

6) 刚发生过载或被怀疑出现过质量问题等。

是否实施期间核查首先应满足第(1)条，实施核查的条件一般实验室都能满足，核查标准要求应具备需核查的参数和量值且具有良好稳定性，满足具备相应的核查标准和实施核查的条件，试验室就可以根据计量标准或测量仪器的重要性、稳定性、使用的条件频次等确定是否对其进行期间核查。综上分析，我室对于热学方面需要开展期间核查的设备主要有标准热电偶温度计、标准铂电阻温度计、标准水银温度计、数字多用表等。

3 期间核查方法

3.1 通用的期间核查方法[3]

1) 计量标准或测量仪器经高一等级计量标准检定/校准后，立即进行首次核查，即对核查标准进行一组k次的重复测量，将测量所得算术平均值y0作为参考值ys赋予核查标准。若被核查设备经高一等级计量标准检定/校准后，具有修正值时，重复测量核查标准得到算术平均值y0后，再由证书查找到相应的修正值δ，参考值则由公式ys=y0-δ确定。

4) 期间核查控制的上、下限一般以被核查的测量仪器的最大允许误差或计量标准的扩展不确定度来确定。

3.2 采用计量检定规程或计量校准规范规定的方法进行核查[2]

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期间核查。

4 热学设备期间核查方法

4.1 标准热电偶温度计的期间核查

检定标准热电偶温度计依据JJG 75-1995《标准铂铑10-铂热电偶》检定规程。考虑到该规程条款6中明确规定了监督性检验的方法，可以依据该方法进行期间核查。核查标准可采用高一等级或不经常使用的同等级热电偶。核查的参数及量值点为被核查热电偶在铜点的热电动势值。核查的判定原则为被核查热电偶在铜点的热电动势值与检定证书中给出的热电势的差值来决定，对于一等标准热电偶，其差值应不大于4 μV, 对于二等标准热电偶，其差值应不大于7 μV。

4.2 标准铂电阻温度计的期间核查

标准铂电阻温度计是根据金属铂丝的电阻随温度单值变化的特性来测温的一种标准仪器。其在水三相点温度(0.01 ℃)时的标称电阻值Rtp应为25 Ω。基于这一电阻特性，标准铂电阻温度计的期间核查，其核查的参数及量值点为水三相点的标称电阻值。具体核查方法采用通用的期间核查方法，在被核查铂电阻温度计经上一级计量标准检定后，对该温度计在水三相点进行首次核查测量并记录其电阻值，将该电阻值赋予核查标准作为参考值，此后核查采用同样的方法测量记录被核查铂电阻温度计在水三相点的电阻值。核查的判定依据为每次的核查结果与参考值进行比较，以不大于标准铂电阻温度计在水三相点电阻值的最大允许误差(±1 Ω)为判定依据。

4.3 标准水银温度计的期间核查

标准水银温度计的检定周期为2 a，实验室可根据标准水银温度计的使用频率确定在一个检定周期需要进行期间核查的次数。核查标准可选1套不经常使用且性能稳定的标准水银温度计作为核查标准。核查的参数及量值点为常用检定/校准点的温度值，如在0 ℃附近被核查温度计所指示的温度值。具体采用的核查方法为通用的期间核查方法，在被核查水银温度计经上一级计量标准检定后，对该温度计在预先设定的核查点对核查标准进行首次核查，并将所得修正值赋予核查标准，由于标准水银温度计经检定后具有修正值，因此参考值的确定需要按照3.1中公式计算得到。此后核查采用同样的方法测量记录被核查水银温度计在设定点的修正值。核查的判定依据为每次的核查所得修正值与参考值进行比较，以不大于标准水银温度计在该温度点的最大允许误差为判定依据。

4.4 数字多用表的期间核查

标准热电偶温度计是温度传感器中的一种，它的电动势值随温度单值变化，其本身无指示显示单元，需要借助电测设备测量其电动势值，以便依据该电动势值计算当前所测温度。铂电阻温度计工作原理与热电偶温度计相同，也需要借助电测设备测量其电阻值。因此电测仪表在对热电偶温度计和铂电阻温度计的测量过程中起着重要的作用。本实验室采用的是七位半的数字多用表对电动势值和电阻值进行测量。该仪表精度高，对其进行期间核查一般应采用稳定的恒流源和恒压源设备作为核查标准。但对实验室而言，需购置有足够高的准确度等级和分辨力的恒流源和恒压源设备，无疑会增加实验室成本投入，因此本实验室在权衡了各种因素后选用了实验室现有设备直流电阻箱作为核查标准。直流电阻箱为实物量具，具有很好的稳定性，且精度高，在100 Ω时其准确度可达万分之一。具体采用的方法是通用的期间核查方法，在被核查数字多用表经上一级计量标准校准后，对核查标准直流电阻箱在输出100 Ω时的电阻值进行首次核查，并将所测的值赋予核查标准，此后核查采用同样的方法测量记录被核查数字多用表在核查标准输出100 Ω时的电阻值。核查的判定依据为每次的核查结果与参考值进行比较，以不大于数字多用表的年变化量为此次核查的判定依据，当数字多用表的量程为100.00 000 Ω，年变化量不超过±(52.0×10-6×读数+9.0×10-6×量程)Ω，本方案中核查点为100 Ω，其年变化量为0.006 1 Ω。

5 期间核查结果的处理

若期间核查的结果不合格，应立即停止工作，按照实验室制定的《程序文件》进行相关工作，如加贴停用标识、从实验室内撤出、重新进行送检等。经检定/校准后确认功能及计量性能符合要求后方可再投入实验室使用。同时，应对最后一次期间核查以来所出具的证书报告进行追查，检查其是否受到了测量仪器超差的影响，并对该风险进行评估，必要时需要追回已发出的证书报告，并仪器仪表重新进行检定/校准，启动不符合工作程序，采取纠正措施。

若期间核查结果未出现不合格但其值处于临界值，具有风险趋势，为防止测量仪器超差风险，应启动预防措施，分析查找所存在的潜在风险原因，按照相关规定进行维护保养，采取必要的措施，此后还应增加期间核查频次，加大核查力度，掌握测量仪器计量特性的发展趋势，避免因计量标准或测量仪器超差失准造成仪器仪表测量结果的失准。

6 结 语

期间核查由于核查标准较难寻找，核查方案由实验室自行编制，期间核查本身不产生效益且会增加工作量等原因，在实验室中经常不受重视，实施起来较困难。但期间核查是实验室及时发现问题、保证测量结果准确可靠、降低检定/校准风险的行之有效的方法，本文从热学实验室的实际出发，提出了在热学方面实施期间核查的方法，以便实验室根据自身情况，科学地制定期间核查方案，实施期间核查。