11计量管理基础知识

计量知识王洪革※计量基础概述※工业企业计量管理概述※ISO10012标准介绍※计量法律法规知识※测量管理体系审核与改进※典型案例分析课程介绍计量基础概述计量——实现单位统一，量值准确可靠的活动；计量管理——是在计量方面指挥和控制组织的协调活动。要点：1）计量有时也称为“测量”；2）计量管理包括制定组织的方针、目标以及计量策划、控制、保证以及改进等活动。准确性：指测量结果与被测量真值的一致程度一致性：在统一的计量单位基础上，无论采取何种方法、使用计量器具、以及何人测量，其测量结果在给定区间内具有一致性溯源性：测量结果通过一条连续比较链，与计量基准联系起来法制性：计量的社会性，具有相应的法律、法规、和行政管理计量特点计量基础概述计量单位——为定量表示同种量的大小而约定地定义和采用的特定量。如长度：m、温度：℃国际单位制——由国际计量大会（CGPM）采纳和推荐的一种一贯单位制。如SI是国际单位制的国际通用符号，国际单位制有下列7个基本单位量名称符号长度米m质量千克kg时间秒s电流安［培］A热力学温度开［尔文］K物质的量摩［尔］mol发光强度坎［德拉］cd国际单位制符号计量基础概述量值传递——将国家计量基准所复现的计量单位量值，通过检定（或其他传递方式）传递给下一等级的计量标准，并依次传递到工作计量器具以保证被计量的量值准确一致。量值溯源——通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的值能够与规定的参考标准（国家或国际计量标准）联系起来的特性。要点：计量基准：是在特定领域内复现和保存计量单位量值，并具有最高计量特性，作为全国量值最高依据的测量标准；计量标准：准确度低于计量基准，用于检定和校准其他计量标准或工作计量器具的计量器具；工作计量器具：日常工作中所用的计量器具。计量基础概述量——现象、物体或物质可定性区别和定量确定的属性；数值——在量值表示中与单位相乘的数；量值——一般由数值乘以测量单位所表示的特定量的大小，如1.18m、15kg、58℃。要点：1、定性区别是指量在特性上的差别，如几何量、电学量、力学量等，它们之间不能相互比较；2、定量确定是指确定具体的量，如确定某一零件长度为3.29m，某根导线的电阻值为100.00欧姆。计量基础概述计量标准项目，涉及长度、热工、压力、电磁学等国家计量基准、计量标准器具使用中工作计量器具各级计量标准器具校准校准检定检定量值溯源路线自发量值传递路线强制计量基础概述校准——在规定条件下，为确定计量器具示值误差的一组操作。检定——查明和确认计量器具是否符合法定要求的程序，它包括检查、加标记和（或）出具检定证书。比对——在规定条件下，对相同准确度等级的同种计量基准、标准或工作计量器具之间的量值进行比较。计量基础概述性质来源检定具有法制性，而校准是为保证其测量结果准确可靠的自主技术行为。对象来源检定的对象是社会公用计量标准器、企事业单位最高标准以及强制检定的工作计量器具。校准对象是企事业单位非强制性检定的工作计量器具。检定规程是属于必须遵循的技术法规，而校准是依据校准规定或校准方法，由计量器具的使用者根据需要自主选择或自行编制。检定必须作出是否合格的结论，并出具具有法律效力的检定证书；校准的结果是只需出具校准证书或报告，校准结果既可给出被校准的示值，又可确定示值的修正值。依据不同结果不同计量基础概述绝对误差——所测结果减去被测量的真值。即：△=X-X0△——绝对误差；X——测量结果（如，测得值、示值）；X0——真值（如，理论真值、约定真值）要点：1、理论真值往往在定义和公式表达中给出。如平面三角形和为180°；2、通常利用被测量的实际值、已修正过的算术平均值、计量标准器所复现的量值以及计量学的定值作为约定真值。如某砝码名义上标注为1kg，测量时实际值为1.002kg，可以把1.002kg当作约定真值。计量基础概述举例1、标称值为10g的二等标准砝码，经检定其实际值为10.003g，该砝码的标称值的绝对误差为多少？［解］△=△=X-X0=10-10.003=-0.003g=-3mg2、用2.5级压力表测量某压力值为1.60MPa，用另一只0.4级精密压力表测量得压力值为1.593MPa，求该压力值的绝对误差。［解］△=△=X-X0=1.60-1.593=0.007MPa计量基础概述误差绝对误差有单位，其单位与测得结果相同；绝对误差有大小（值）和符号（±），表示测量结果偏离真值的程度；绝对误差不是对某一被测量而言，而是对该量的某一给出值来讲。如下列表述是错误的：砝码的误差为+0.002g（×）；应表达为：10g砝码的误差（或示值误差）为+0.002g（√）。计量基础概述误差来源测量设备本身引入的误差——主要是由于本身的结构、工艺水平、调整以及磨损、老化或故障等原因造成。环境误差——由于实际环境条件与规定环境条件不一致所引起的误差。环境条件一般指温度、湿度、气压、振动、电磁场等。人员误差——测量人员主观因素和操作技术所引起的误差。方法误差——测量方法不完善引起的误差。如在校准过程中不遵守规程/规范方法，或者实验方法选择不合理等。计量基础概述测量设备——测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备以及进行测量所必需的资料的总称。要点：测量设备是一个广义的概念，包括硬件和软件。硬件：游标卡尺、百分表、千分尺等；软件：用于测量过程/结果的软件，包括计算机软件、操作规范、文件资料等。计量基础概述测量设备的选择和配备配备原则：1）测量设备本身的最大允许误差/测量不确定度小于或等于所检测的工艺过程参数控制限或产品公差极限对应值的1/3～1/10。公式：U≤1/3T2)经济合理，无需追求高准确度等级。T：对给定的测量仪器、规范、规程等所允许的误差极限值计量基础概述1、一块弹簧管压力表测量范围为0～1.6MPa，准确度等级为1.5级，此块压力表最大允许误差为多少？［解］△=r×Xn=±（1.6-0）×1.5%=±0.024MPa举例计量基础概述2、某厂出厂食品重约150kg，实际重量按出厂时称重标定，要求测量误差不超过±1.0kg，请选择测量工具。［解］1）允许测量误差范围：T=2.0kg；2）测量误差范围的1/3作为选择计量器具标准：1/3T=0.67kg；3）初选0.2级200Kg刻盘秤，计算其最大允许误差UU=200×0.2%=0.4kg4）因为U＜1/3T，故0.2级该盘秤可以使用。举例计量基础概述计量确认——为确保测量设备符合预期使用要求所需的一组操作。计量验证——顾客的计量要求与测量设备的计量特性直接相比较。内部顾客的测量要求外部顾客对产品要求可测量的计量要求1、工艺设计部门负责将外部顾客的要求转化为可具体测量或检验的技术参数；2、通过相关的工艺文件、国家标准、企业标准等技术文件，导出具体计量要求。计量基础概述检定规程/校准规范试验标准、检验文件工艺技术文件/技术规范仪器说明书、合同技术协议/测量设备配备说明书测量设备的计量特性————量程/测量范围、准确度等级、最大允许误差、重复性、稳定性比较顾客的计量要求测量设备的计量特性合格、禁用、准用计量要求来源计量基础概述举例使用部门对一台新购置的编号为703821V扭矩校验仪（0～200Nm）提交计量要求，最大允许误差为±3.0Nm，使用范围为（60～80）Nm。标准值（Nm）实际显示值（Nm）示值误差（Nm）4041.51.58080.80.8120121.81.8160161.41.4扭矩校验仪的校准数据最大误差：1.8Nm结果：合格，测量设备的计量特性：1.8Nm，满足计量要求±3.0Nm计量基础概述测量过程——有资格的测量人员，利用经过校准合格的测量设备，按照规定的测量程序，在受控的环境条件下进行测量操作。要点：1、被测对象由未知测量信息转化为具有准确可靠测量信息的过程；2、“增值”过程。例如：某一加工件需获知其长度，操作人员通过一把经校准合格并在有效期内的游标卡尺对其进行测量，结果L=14.50mm。——简单测量过程计量基础概述※计量基础概述※工业企业计量管理概述※ISO10012标准介绍※计量法律法规知识※测量管理体系审核与改进※典型案例分析工业企业计量管理概述计量管理是指协调计量技术管理、计量经济管理、计量行政管理及计量法制管理之间的关系的活动。计量管理是在充分了解研究当前计量学技术发展特点和规律的前提下，应用科学技术和法制手段，正确地决策和组织计量工作，使之得到发展和前进，以实现国家的计量工作方针和目标。工业企业的计量管理是企业为了获得准确可靠的测量数据，为企业生产、科研、经营提供计量保证所开展的各项活动。•计量是企业发展的重要技术基础•计量是企业现代化管理的基本条件•计量是产品质量的重要保证•计量是节能降耗的重要手段•计量是企业经济核算的重要技术依据•计量是安全生产和环境检测的必要保证计量在企业中的作用工业企业计量管理的特点科学管理和法制管理相结合行政管理和技术管理相结合统一性和系统性相结合普遍性和特殊性相结合工业企业计量管理的内容政府对企业计量管理的法制要求企业对内部的计量管理工业企业计量管理的内容政府对企业计量管理的法制要求•法定计量单位的使用•最高计量标准的管理•强制检定•制造计量器具的管理•定量包装商品的管理•对计量数据实行计量监督工业企业计量管理的内容企业对内部的计量管理•建立计量组织•注重计量技术管理•开展计量数据管理•推行现代化管理•提高计量人员素质工业企业计量管理的发展情况工业企业计量定、升级为我国工业企业计量管理工作奠定了良好基础完善计量检测体系工作实现了我国工业企业计量管理工作与国际接轨工业企业计量管理的发展情况1992ISO10012-1《测量设备的质量保证要求第一部分：测量设备的计量确认体系》1994GB/T19022:1-1994《测量设备的质量保证要求第一部分：测量设备的计量确认体系》1995完善计量检测体系2000中小企业计量检测保证规范2003ISO10012:2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》GB/T19022-2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》2005中启计量体系认证中心测量管理体系认证测量管理体系ISO10012:2003测量管理体系测量过程和测量设备的要求专门针对企业计量测试管理的国际标准1987ISO9000质量体系系列标准1992ISO10012-1《测量设备的质量保证要求第一部分：测量设备的计量确认体系》1997ISO10012-2《测量设备的质量保证要求第二部分：测量过程控制指南》测量管理体系2000ISO9000族标准2003ISO10012:2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》GB/T19022-2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》测量管理体系•标准采用以过程为基础的管理模式•标准运用现代质量管理的理论，贯彻了八项原则•强调确保满足测量过程和测量设备计量确认的计量要求，作为测量管理体系的总要求•确定和满足顾客的计量要求是计量职能部门的首要职责测量管理体系测量管理体系四大过程：⑴管理职责⑵资源管理⑶计量确认和测量过程实现⑷测量管理体系分析和改进“计量确认和测量过程实现”为主要过程，其余过程为支持过程。测量管理体系八项原则：1）以顾客为关注焦点2）领导作用3）全员参与4）过程方法5）管理的系统方法6）持续改进7）基于事实的决策方法8）与供方互利的关系测量管理体系ISO10012:2003总要求测量管理体系应确保满足规定的计量要求。组织应规定属本标准所确定的测量设备和测量过程，在确定测量管理体系的范围和内容时，应考虑由于不符合计量要求而带来的风险和后果。测量管理体系由设计的测量过程控制、测量设备的计量确认和必要的支持过程构成。测量管理体系内的测量过程应受控(见7.2)。测量管理体系内所有的测量设备应经确认（见7.1）。测量管理体系应按照组织制定的程序更改。测量管理体系计量职能的管理者应确保：•确定顾客的测量要求并转化为计量要求；•测量管理体系满足顾客的计量要求；•能证明符合顾