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主讲人:邓华夏计量学基础量值传递与检定测试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，并依次逐级传递到工作计量器具，以保证被计量的对象的量值准确一致，称为量值传递。近年来，有些量值（如典型的频率和时间量等）由于传递手段的进步，也采用了从最高级别或很接近于最高级别的标准直接通过无线等方法对工作计量器具进行传递。这对于传统的量值传递方法也是很大的改进。同一量值，用不同的计量器具进行计量，若其计量结果在要求的准确度范围内达到统一，称为量值准确一致。量值准确一致的前提是，计量结果必须具有“溯源性”，即被计量量必须具有能与国家计量基准或国际计量基准相联系的特性。要获得这种特性，就要求用以计量的计量器具必须经过具有适当准确度的计量标准的检定，而该计量标准又受到上一等级计量标准的检定,逐级往上追溯，直至国家计量基准或国际计量基准。由此可见溯源性的概念是量值传递概念的逆过程。1.科学基础主要是计量学理论，如计量单位制、计量理论、误差理论等。2.(1)保证以最高准确度复现计量单位的国家计量基准体系。(2)将国家计量基准的量值传递到工作计量器具的计量标准体系。准量值传递与保证量值确一致的基础(3)用以保证计量器具准确一致的，或保证材料成分与性能检测时准确一致的标准物质体系；(4)计量器具的研制、生产及修理的体系；(5)计量器具的新产品定型鉴定体系；(6)计量器具的检定体系等。3.主要的法制基础为：(1)计量法及有关法规；(2)计量检定系统；(3)计量检定规程；(4)具有法定性质的操作规范。4.(1)国家计量部门；(2)各级地方计量部门；(3)各部委系统的计量部门及有关研究机构(4)各企、事业单位的计量机构及有关实验室；(5)培养计量人才的院校。检定测试计量检定是指为评定计量器具的计量性能，确定其是否合格所进行的全部工作。所有的正式检定都必须严格按照有关的计量检定规程进行。计量检定规程，是为检定计量器具而制定的技术法规，其中对规程的适用范围、计量器具的名称、计量性能、检定项目、检定方法、检定条件、检定数据的处理以及检定周期等，皆有明确的规定，也就是说，在计量检定规程中，对检定的具体步骤和条件等都作了很具体的规定，实际工作中必须遵循。计量检定规程常常是针对某一类计量器具而制定的，只是在很特别的情况下才是针对一种计量器具的。计量检定规程由国务院计量行政部门统一组织制定和颁布。随着科技的发展和计量水平的不断提高，计量检定规程每隔一段时间便要重新审订和修改一次,这也是为了适应所针对的计量器具型号的改进和技术性能的进步。测试通常是指具有一定探索性的计量，一般无严格的规程可循，也无须计量主管部门的审批。测试工作具有更宽的应用面，有时比单一的计量情况会更复杂一些。测试工作的完成也常常要以计量检定规程为参考,但是需要针对测试对象更全面地掌握测试方法并且更灵活地应用它们。具体的计量检定规程的主要内容包括：(1)引言。引言说明该检定规程的适用范围。(2)概述。概述中主要简述受检计量器具的用途、原理和结构。对于结构简单的计量器具，这部分内容可以省略。(3)技术要求。技术要求应着重规定与受检计量器具的计量特性、使用寿命和使用安全有关的内容，一般为准确度等级、计量特性、物理或机械性能、安全可靠性、外观质量、使用寿命和其他有关要求等。(4)检定条件。检定条件包括环境和设备条件等。(5)检定项目。检定项目是指受检计量器具的受检部位和内容。检定项目应与主要技术要求基本对应。确定检定项目应从实际需要出发，明确合理，切实可行。(6)检定方法。检定方法是对计量器具受检项目进行检定时所规定的具体操作方法和步骤。其中包括必要的示意图、方框图、接线图及计算公式。检定方法的确定要有理论根据，并切实可行、明确、具体，必要时可举例说明。所用公式、常数、系数都必须有可靠的根据。(7)检定结果的处理。检定结果的处理是指检定结束后，对受检的计量器具合格或不合格所作的结论。按照检定规程的规定和要求，检定合格的计量器具发给检定证书或加盖合格印；检定不合格的计量器具，发给检定结果通知书。(8)检定周期。检定周期是指受检计量器具相邻两次检定之间的时间间隔。检定周期的长短应根据受检计量器具的计量特性（主要是长期稳定度）、使用环境条件和频繁程度等多方面的因素确定。由于与检定周期有关的因素较多，因此检定规程中一般只对计量器具检定周期规定最长检定周期。(9)附录。根据需要，检定规程可以有附录,一般包含：检定规程正文技术内容的说明和补充；检定工作中证明可以试用的推荐检定方法；各种专用检定装置和检定工具的有关图形和说明；检定证书、检定结果通知书和检定记录表的格式；国家计量检定系统表；各种分度表、计算表和换算表；检定数据处理（包括数字修约）和计算举例等。从以上对检定规程的内容叙述可以看出，由于检定规程对于所有的要求、步骤、方法等都进行了很详细和具体的规定，所以检定过程是严格按步就班地进行的。因此检定工作具有其规范性和严密性的特点，不允许检定人员随意发挥。为了保证检定工作高标准地完成，要求检定人员必须全面理解检定规程的内容，了解被检对象的原理、结构、使用方法和对其精度影响的诸多因素，这样才能保证检定结果的客观、公正。1.标准器具是检定测试的基础，对标准器具的(1)精度按一定的级别优于被检器具。这是指定度后的精度，而不是标准器具所能达到的精度。因为，除了国家标准外，各级标准都不能自行定度；同样的计量标准器具，由于定度的精度不同，其使用的精度也就不同。(2)接入被检器具时，对被检器具的示值无可觉察的影响，或虽有可见影响，但其值可以确定。若标准和被检器具不能直接检测，则必须通过过渡标准。对过渡标准的主要要求是性能稳定、重复性好以及对标准和被检器具有相同的响应。标准与被检器具的有关工作特性应该相同，这一点可以参考本书中第5章的中介源法。2.检测方案是保证标准量值有效传递的重要前提，应尽可能选择精度损失小、可靠性高而又简单易行的检测方案。检测方案的选择也常常受到设备条件和人员知识与经验背景的限制，而这两者也是互相支持和互为补充的。我们希望在不断完善设备硬件条件的同时大大提高人员的专业素质，这样才能胜任各种复杂的检定工作。3.根据确定的检测方案选配合适的辅助设备时，应尽量避免引入附加误差，以确保方案的实施。4.环境条件是检定测试的必要保证。否则，任何检测结果都将没有实际意义，因为环境条件可显著地影响计量器具的工作特性。对于计量器具的环境条件要求比其他设备要更加严格，以便在检定结果中消除环境因素的影响。5.数据处理是检定测试的重要环节，其基本原理是切实反映检测结果的精度。也就是数据处理方法应合理，不致因此提高或降低实际测试的精度。在具体的检定规程中，对于所使用的检定测试的方法也进行了明确和具体的规定，这里不再赘述。1.(1)认真熟悉所用标准和被检器具的技术性能与操作方法，对于操作、安全、易损保(2)切实检查所有的配套或辅助设备以及环境等测试条件是否符合相关的规定。(3)必须严格按照相应的检定规程（或测试方法）所规定的步骤和要求进行检测，不得随意改动。2.在实际检测中，所使用的标准器具的精度可能有两种情况：一是标准器具的精度足够高，以致与被检器具的精度相比较，其计量误差可以忽略不计；二是标准器具的精度不够高，其计量误差在检测结果中必须加以考虑。第一种情况下的判断比较简单，但必须明确标准器具的误差可以忽略的条件；第二情况下的判断要复杂得多，有时要借助于一些辅助设备及方法。一般来说，计量误差ΔXt至少包含标准器具的误差ΔXs和被检器具的误差ΔX，即ΔXt=ΔXs+ΔX（6.2.1）下面分别讨论几种典型情况。1)ΔXs和ΔX将式（6.2.1）化为以下形式:ΔＸt=ΔX1+(1+ΔＸs/ΔX)(6.2.2)根据微小误差准则，当误差取一位有效数字时，ΔXs/ΔX(1/10)(6.2.3)则可将ΔXs忽略。于是有ΔXt≈ΔX(6.2.4)即在标准器具和被检器具都只含有系统误差的情况下，当标准器具的误差比被检器具的误差小一个数量级时，标准器具的误差便可以忽略不计。2)ΔXs和ΔX根据独立误差的一般合成法，总标准差为σt=σ2s+σ2x式中，σs和σx分别是标准器具和被检器具的标准差。根据微小误差准则，当误差取一位有效数字时，若31XS(6.2.6)则可将σs忽略不计。于是有σt≈σx(6.2.7)即在标准器具和被检器具都只含有随机误差（或系统误差已修正）的情况下，当标准器具的σs小于被检器具的σx的1/3时，标准器具的误差便可忽略不计。这就是计量中的“1∶3”原则。3)ΔXs和ΔX根据上面分析的两种极端情况，可得出ΔXs可忽略的条件为(ΔXs/ΔX(1/3～(1/10))(6.2.8)在通常情况下，如果标准器具的容许误差限为±n,被检的器具容许误差限为±e，则标准器具的误差可忽略的条件可写为(n/e)(1/3)～(1/10)对于标准计量器具，可偏重于应用式（6.2.6），因为计量标准器具的系统误差基本上可予以修正；对于普通的计量器具，则应该偏重于利用式（6.2.3），因为这些器具的系统误差通常并未修正且往往占有相当大的比例。3.这里，设标准器具的误差可以忽略不计。如果被检器具的容许误差限为±e，则当器具的极限ΔXmax≤e(6.2.10)ΔXmaxe(6.2.11)在实际计量中，一般不能对每个受检点都进行多次计量，从而得出极限误差；但又不能简单地以单次计量结果来判断。所以，在计量器具的检定规程中，往往规定每点至少要重复计量三次。严格地说，计量三次难以确定极限误差，但对计量器具来说，随机误差一般较小，还是可以据其进行判断的。4.根据标准和被检器具的容许误差限判断当标准器具的误差不能忽略时，对被检器具的判断要复杂得多。设标准和被检器具的容许误差限分别为n和e，则有以下几种情况。(1)标准和被检器具都只含有系统误差。当总误差ΔXt的绝对值不大于e-n时，即|ΔXt|≤e-n(6.2.12)则肯定合格；当|ΔXt|e+n(6.2.13)时，则肯定不合格；当e+n|ΔΧt|≤e+n(6.2.14)时，则可能合格，也可能不合格，需要进一步验证才能作出判断。故范围（e-n,e+n）称为待定区间。当检测结果落于待定区间时，便不能再用原检测标准和方法进行检测，而必须用其他标准或方法，才可能得出确切的结论。当然，用更高一级的标准去检测是最稳妥的办法。(2)标准和被检器具都只含有随机误差。若随机误差遵从正态分布，则当|ΔXtmax|≤(e2+n2)(6.2.15)时，便合格；当|ΔXtmax|(e2+n2)(6.2.16)时，便不合格。(3)标准和被检器具同时含有系统误差和随机误差。这种情况难以用简单的表达式来判断，而要根据系统误差和随机误差的具体情况加以判断，才能得出被检器具合格与否的结论。现场作业1.试述量值传递与溯源的必要性2.量值传递与溯源有哪些方式?3.试述计量检定的方法,我国强制检定的计量器具有哪些?4.什么是比对?有几种比对方式?5.试画出我国质量计量器具检定系统框图.6.计量检定规程的内容及要求有哪些?7.什么是计量管理?计量管理的方法有哪些?8.测量管理体系的含义是什么?9.计量确认与校准、检定的区别是什么？10.GB/T19022-2003有何特点?