如何导出计量要求

如何导出计量要求一、什么是计量要求计量要求是根据顾客、组织和法律法规的要求确定的对测量设备和测量过程的计量性能特性的要求。计量要求可表示为准确度等级、最大允许误差、测量范围、稳定性、分辨力、环境条件或操作者技能等技术指标。测量设备和测量过程都需要这些计量要求。计量要求有一些是针对测量设备的，如：最大允许误差、测量范围、稳定性、准确度等级、分辨力等；有一些是针对测量过程的，如：最大允许误差、测量范围、允许测量不确定度、环境条件或操作者技能要求。计量要求中一部分是定量的，如：测量不确定度、测量范围；一部分要求是定性的，如：准确度、环境条件、操作者技能要求等。计量要求在标准中提出有（1）4总要求；（2）5.2以顾客为关注焦点；（3）7.2.2测量过程设计等条款。二、顾客、组织和法律法规以什么形式体现其要求（1）顾客的要求往往是通过对产品的要求，以产品技术规范、合同书和技术标准的形式提出来的。（2）组织的要求往往是通过对企业生产控制（工艺文件、设计图纸、产品标准等）、监视、物料交接、能源计量等需要提出来的。（3）法律法规的要求往往是通过对企业生产安全、环境保护、贸易结算等需要提出来的。三、如何导出计量要求第一步：确定顾客的要求：应将产品性能和生产的技术要求、产品具体技术指标（工艺文件的要求）的形式表示出来；找出设计工艺文件或图纸上的控制要求作为由顾客要求。这种确定需要由生产技术人员进行识别，而不是单独计量人员能够胜任的。第二步：将顾客的要求转化为可以实现的测量要求：把设计工艺文件或图纸上工艺要求，把产品检验或其他指标，设计工艺部门规定的生产过程控制参数和生产安全、环保、贸易等的要求统称为顾客要求转化为对测量的要求。这一步需要由工程技术人员和计量人员共同确定的，提出的测量要求应该是明确的，可以测量的，且覆盖顾客要求的。第三步：将这些对测量的要求转化为计量要求：计量要求可用计量特性的参数表示为准确度等级、最大允许误差、测量范围、稳定性、分辨力、允许不确定度、环境条件或操作者技能要求。这一步需要有计量学知识的人员来承担。再转化为可以覆盖这些测量要求且社会上有的测量仪器的技术指标要求，这些技术指标也是计量性能我们在10012体系中称为计量要求。这些计量要求既是测量设备，又是测量过程所需要的。转化的计量要求应尽可能详细，以便使确认过程和测量过程的执行者能够很容易的判断是否超出了计量要求的限制。转化转化覆盖且要求更高覆盖且要求更高四、计量要求中主要指标的选择原则(1)测量范围测量设备所能显示的测量范围应覆盖顾客要求的量值或设计范围；鉴于测量准确性和安全性的考虑。使顾客要求的量值范围建议处于测量设备所能显示测量范围的1/3～2/3为宜。(2)最大允许误差一般机械加工产品都有一个允许变动的范围称为公差，在生产控制中也有一个允许变动的范围称为允差。鉴于仪器的测量误差要比允差小得多才有意义，所以一般选取测量仪器的最大允差为工艺控制允差的（1/3～1/10）之间，视测量点的重要程度而定。如高度控制的测量可选为（1/5～1/10），一般控制的测量可选为（1/3～1/5）。(3)仪器分辨力测量设备的分辨力应选择工艺控制量允许公差的1/10为宜。（4）准确度等级测量设备的实际准确度等级应不低于所规定要求的最低准确度等级。例：GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管理通则》之4.3.8款规定：作为Ⅲ类用户，用于进出本单1、工艺文件要求；产品要求；法规要求……（顾客要求）2、可以测量的定量技术指标（测量要求）3、用现实中测量仪器可以实现的设备指标（计量要求）位有功交流电能计量的电能表的准确度等级为1.0级，该类用户实际使用的电能表准确度等级应可选用1.0级、0.5级或更高级别。(5)允许不确定度不确定度是用来描述测量过程的参数，对于一个具体的测量过程是可以推算出该过程允许的不确定度，或者说要求的不确定度上限，这里可以引进评价测量能力的一个参数：测量能力指数(Mcp)对于一个测量系统，存在如下关系：Mcp=UTuTc26(1)式中：Mcp—测量能力指数,可根据情况选择；T-产品加工制造允许公差范围，或工艺过程中控制参数允许误差范围；uc—测量结果的合成标准不确定度；U—测量结果的扩展不确定度(置信概率p=99.73%或k=3)。将（1）式整理得CPMTU2（2）公式（2）中的U就是允许的不确定度上限值。表1测量过程（测量设备）Mcp评价情况级别类别ABCDEMcp值3～52～31.5～21～1.51能力评价高足够基本满足不足低注：根据参数的重要程度，尽量选取Mcp在B级以上的测量设备；测量设备Mcp不得低于c级的规定。五、导出的计量要求如何验证（1）对于一个具体的测量过程，我们可以评定出该测量结果的不确定度U实，然后和允许的不确定度比较即可得到验证，当U实≤U允验证合格，（k=3）。（2）对于单台测量设备，其不确定度主要由该设备的最大允许误差决定（其他因素引起的不确定度分量可以忽略），式(1)可以简化为Mcp=maxmax33/66TTuTc(3)式中：δmax—测量设备导出的最大允许误差MPE。通过（3）式计算出的Mcp查表1，就可判断出能力评价的结果，从而导出的测量仪器的最大允差是否合适就得到了验证。六、举例说明如何导出计量要求的例1计量要求转化过程记录表编号：001第1页共1页需测量部门名称化工生产车间测量设备配备部位化学反应容器顾客要求（计量要求来源）：□顾客□组织□法律法规□√技术文件的具体要求：根据工艺文件要求化学反应容器内压力控制在200kPa～250kPa，控制误差为±10kPa。来源确认人：年月日将顾客要求转化为测量要求：为覆盖压力控制范围，将控制范围（200～250）kPa向两边延伸到(150～300）kPa；鉴于仪器的测量误差要比允差小得多才有意义，允差为±10kPa，仪器的最大允差取其1/5，即±2kPa。将测量要求转化为计量要求：鉴于测量设备一般都是从零开始测量的，所以测量设备的测量范围可以选择为（0～400）kPa；根据测量的最大允许误差为±2kPa，压力仪表的准确度等级常用引用误差表示，把它转化为引用误差：引用误差=%5.04002量程误差所以可选用0.5级的压力仪表。由于压力仪表准确度系列无0.5级，可选0.4级。对配备测量设备的计量要求测量范围（0～400）kPa；准确度等级为0.4级压力表。对测量过程的计量要求测量设备经确认合格的（0～400）kPa；0.4级指针式压力表。环境条件温度在（10～35）C°；无振动。操作人员持有上岗证。操作程序编制作业指导书。确认结论根据设计要求，配备的测量设备及测量过程控制可以满足顾客要求，对化学反应容器内压力进行测量。转化人员签字：确认人员签字：年月日验证举例：（1）验证测量仪器：δmax=400×0.4%=1.6kPaMcp=6.13103maxT=2.08查表1，测量能力为“足够”。（2）验证测量过程：该测量过程中引起测量不确定度的主要因素就是测量设备，故U实=1.6/3=0.92kPa该测量过程允许不确定度，选择Mcp=2.5，则U允=5.2210=2kPa因U实≤U允，经验证该测量过程满足要求。例2计量要求转化过程记录表编号：002第1页共1页需测量部门名称检验室测量设备配备部位钢管外直径顾客要求（计量要求来源）：□顾客□组织□法律法规□√技术文件的具体要求：根据JNP/CX–06–2012图纸要求为：（12±0.1）mm来源确认人：年月日将顾客要求转化为测量要求：所选用测量设备的测量范围应覆盖（11～13）mm，故可选用（0～100以上）mm；因为图纸设计允许误差为±0.1mm，测量设备的最大允差取设计允许误差的1/3，则选用的测量设备的最大允差应在±0.03mm以内。将测量要求转化为计量要求：根据上述测量要求，可以选用游标卡尺就能满足，测量范围可选常用的（0～200）mm；最大允许误差要选≤±0.03mm。根据JJG30-2012《通用卡尺检定规程》，满足测量范围（0～200）mm；最大允许误差±0.03mm的游标卡尺可选满足测量范围（0～200）mm；分度值为0.01mm或0.02mm，其最大允差为±0.03mm即可。对配备测量设备的计量要求测量范围（0～200）mm；分度值为0.01mm或0.02mm的游标卡尺对测量过程控测量设备经确认合格的测量范围（0～200）制的计量要求mm；分度值为0.01mm或0.02mm的游标卡尺环境条件常温操作人员持有上岗证。操作程序编制作业指导书。确认结论根据设计要求，配备的测量设备及测量过程控制可以满足工艺图纸要求，对钢管外直径进行测量。转化人员签字：确认人员签字：年月日例3计量要求转化过程记录表编号：003第1页共1页需测量部门名称蒸馏车间测量设备配备部位常压蒸馏塔塔顶顾客要求（计量要求来源）：□顾客□√组织□法律法规□√技术文件的具体要求：根据QJ/SYDXCK01：2010(A/0)《工艺控制卡》要求：压力控制值在（59.5～60）kPa；控制允差为：±0.25kPa；环境温度要求：（-30～50）℃。来源确认人：年月日将顾客要求转化为测量要求：所选用测量设备的测量范围应大于（59.5～60）kPa，最好使顾客要求的测量范围（59.5～60）kPa处于测量设备所能显示测量范围的1/3～2/3,故可选用（0～100）kPa；因为工艺控制卡规定允许误差为±0.25kPa，测量设备的最大允差取规定允差的1/3～1/10，由于该处控制较重要选取1/5，则选用的测量设备的最大允差应在±0.05kPa。将测量要求转化为计量要求：根据上述测量要求，可以选用压力变送器，测量范围为：（0～100）kPa；最大允许误差为±0.05kPa，其引用误差为：%05.010005.0kPakPa。根据JJG882-2004《压力变送器检定规程》规定，最大允差为±0.05%的压力变送器为0.05级。对于测量过程不确定度的计量要求：选取测量能力指数MCP=2，工艺控制允差范围T=〔0.25-(-0.25)〕=0.5kPa，则测量过程对不确定度的计量要求（最大限）为13.0225.02kPaMTUCPkPa（k=3）对配备测量设备的计量要求测量范围为（0～100）kPa；0.05级的压力变送器。对测量过程控制的计量要求测量设备经确认合格的测量范围为（0～100）kPa；0.05级的压力变送器环境条件（-30～50）℃操作人员持有上岗证。操作程序编制作业指导书。最大测量不确定度U=0.13kPa(k=3)确认结论配备的测量设备及测量过程控制可以满足QJ/SYDXCK01：2010(A/0)《工艺控制卡》要求，对常压蒸馏塔塔顶压力进行测量。经评定实际测量过程的不确定度为：U=0.09kPa(k=3)转化人员签字：确认人员签字：年月日