什么是计量校准

什么是计量校准？广电计量杜亚俊一、定义ISO1OO12—1《计量检测设备的质量保证要求》标准将“校准”定义为：“在规定条件下，为确定计量仪器或测量系统的示值或实物量具或标准物质所代表的值与相对应的被测量的已知值之间关系的一组操作。计量是实现单位统一、量值准确可靠的活动。或者说是以实现单位统一、量值准确可靠为目的的测量。它涉及整个测量领域，并按法律规定，对测量起着指导、监督、保证作用。二、计量检定与计量校准的区别计量校准在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指示的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。校准结果既可赋予被测量以示值，又可确定示值的修正值，校准还可确定其他计量特性，如影响量的作用，校准结果可出具“校准证书”或“校准报告”。校准的基本要求校准应满足的基本要求如下：1）环境条件：校准如在实验室进行，则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行，则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。2）仪器：作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。3）人员：校准不同于检定，进行校准的人员应经有效的考核，并取得相应的资格证书，只有持证人员方可出具校准证书和校准报告，也只有这种证书和报告才是被承认的。比如压力表校准可以找第三方校准单位，如广电计量，前提都必须得经过当地的计量建标和国家实验室认可委颁发的CNAS证书计量检定检定和校准的相同点为：都是属于量值溯源的一种有效合理的方法和手段，目的都是实现量值的溯源性。二者的区别为：检定是对计量器具的计量特性进行全面的评定；而校准主要是确定其量值。检定要对计量器具做出合格与否的结论；而校准并不判断计量器具的合格与否。检定应发检定证书、加盖检定印记或不合格通知书；而校准是发校准证书或校准报告并且体现示值误差。检定依据检定规程；而校准依据校准规范/检定规程。三、计量校准走势1、计量测试将为我国知识经济的发展创造条件。经济学家认为,21世纪的竞争主要是智力和脑力的竞争,以资源、劳动力等因素的竞争将退居第二位。工业发达国家在经历了工业经济之后,已率先迈入知识经济和知识社会的时代。我国正处于经济转轨和体制转轨的关键时刻，我国经济要想腾飞，也必须清楚地看到知识经济的重要作用。而计量测试对知识经济会起到什么作用？科协主席周光召指出："测试仪器是科技发展的先导"。任何科技的发展都离不开测试。测试是知识经济和科技创新不可缺少的手段。因此,21世纪的计量测试也必将在推进我国的科技发展、技术创新和知识经济方面发挥重要的作用。2、21世纪的中国计量测试还将在我国可持续发展战略中得到很大的发展。国务院讨论通过的"中国21世纪议程"中把可持续发展作为21世纪的发展战略。可持续发展战略对资源的充分利用和环境保护提出了全面的要求。与此同时,我国也已将环境管理体系认证国际标准ISO14000等同转化为我国的国家标准。该标准提出了建立环境体系的五大要素,在五大要素当中就有一个相当重要的要素是"测量和评价"。足以看出测量在环境保护中的重要地位。该标准要求对环境状况、环境利用、能源消耗、废品处理等方面进行定期的内部测量和监控,要求对测量结果加以分析和利用,并要求以测量数据作为监视和改进环境的依据。3、21世纪,计量测试还将在工业测量中发挥重要作用。朱镕基总理曾经说过："计量测试工作是整个工业企业素质和管理现代化最基本的条件。凭数据指挥生产,监控工艺,检验成品,质量才能真正得到保证。这两年,我国许多企业计量工作的水平有所提高,但同国际先进水平比较仍有很大差距,加强计量工作,发展计量测试技术,乃为当务之急"。朱镕镕基总理的这些指示对指导21世纪中国计量测试技术的发展仍有十分重要的意义。近两年国际上提出了"测量过程控制"的思想。"测量过程控制"也称为"测量保证"。"测量过程控制"是将测量看成完整的过程。在一个测量过程中,虽然测量设备在校准周期之内,测量人员也是经过考核培训的,但是,是否就能保证测量数据一直处于允许的误差范围之内？没有一个监视的方法,谁也不能知道,谁也无法保证每一个测量数据都在允许范围内。现在,国际上已经承认了美国提出的"测量过程控制"的方法,它可以通过核查标准等方法,对每一个测量结果进行经常性的监视和控制。它特别适用于关键的和复杂的测量系统,如为了安全和经济的目的进行的测量。因此,在21世纪,"测量过程控制"的方法将会在全世界得到广泛应用。与此同时,"测量不确定度"的估算也将会在我国得到广泛采用,这些都是测量方法和误差理论等方面的重大发展。并将在21世纪得到更加广泛地采用和发展。另外,在工业测试过程中,将测量与控制形成一体化是实现工业自动化的最有效手段。这在方面,计量测试技术将有更大的用武之地,并将在21世纪得到更大的发展。在产品质量检验方面,电磁兼容测试系统的广泛使用对提高产品的安全性、可靠性至关重要。21世纪的电磁兼容性测试将会得到很大地发展;它将覆盖几乎所有的产品测试。4、在测量设备开发上,计算机的高度发展将给21世纪测量设备的发展带来重大变化。利用计算机的数据处理能力可以自动将每台测量设备的误差随时加以修正,以提高测量设备的准确度。另外,各种用途的测量设备都可以采用计算机加数据包的形式组合而成。针对不同的被测对象,通过收集大量数据,建立起数学模型。这种新型的测量设备适用于各种用途的测量,并将大大提高准确度。由于社会对测量设备校准的各种需要，第三方校准机构如广电计量等让生产过程各参数的监测随时加以反馈控制,从而大大提高产品质量,减少人为误差,提高企业效益,它是今后工业测试发展的必由之路。5、在量值传递和溯源方面,新世纪也将有突破性的发展。世界上还是以测量设备的检定和校准为主要的量传和溯源方式。但是它确实有较大的弊病。测量设备准确了,不等于测量数据就准确了。另外,测量设备的送检影响了设备的使用,并由于运输等原因,很难证明送检合格的设备在使用中仍处于合格状态。因此,世界各国广泛提倡测试和校准实验室建立测量数据的比对,提倡不用送检仪器通过测量数据的量值溯源新方法,即MAP法，虽然这些方法还受到一定条件的限制,但是,我们有理由相信,21世纪在量值传递和溯源方式上的改革将会得到更大地发展和突破，如广电计量提供上门送检服务，有效规避了这个风险。四、计量校准分类无线电一般需要拥有网络分析仪、频谱分析仪、多功能校准仪、测量接收机、通信传输分析仪、失真度测量仪、功率因素校准装置等国内领先水平的标准设备，测量范围覆盖从直流到微波频段、从模拟到数字领域，可开展集总参数、功率、衰减、脉冲波形参数、场强、失真、调制、抖晃、相位等模拟信号特性以及数字传输特征参数的校准。常见校准仪器高频电压、高频功率、接收机、衰减：高频探头、滤波器、测量接收机、衰减器、功率放大器、大功率计模拟信号发生器、集中参数阻抗：扫频仪、LF/RF信号发生器、低频信号源、高频信号源、音频分析仪、标准信号发生器、微波信号源、电平振荡器、扫频信号发生器、扬声器Fo测试仪、噪声信号源、信纳表PCB参数、射频网络参数：频谱分析仪、阻抗分析仪、调制度、失真度、电磁兼容EMI接收机综合测试仪、矢量信号分析仪、数字信号发生器电话分析仪：电话分析检测设备传输分析仪、数字通信网络分析仪、基站测试仪：综合测试仪、手机基站测试仪、逻辑分析仪、视频参数、调制度：视频参数、电视信号发生器、AM/FM调制度仪、电视场强仪网络分析仪、射频参数、脉冲参数（示波器）抖晃、Q表：各类示波器、示波器校准仪、脉冲参数/示波器、示波器校准仪、抖晃、CD抖晃、频谱分析仪、综合分析仪、扫频仪、滤波器电磁一般需要配备配备了标准电感、标准电容、高频标准电感、标准电阻器、耐电压测试校验仪、多功能校准仪、数字多用表等标准设备，直流电压的不确定度达百万分之八，标准电容的不确定度达百万分之十，可开展电压、电流、电阻、电容（电感）、磁感应强度、磁通和磁矩等参数的校准。常见校准仪器模拟/数字多用表、多功能校准器：电压表、毫伏表、高频毫伏表、噪声电压表、模拟/数字多用表、重叠电流源、直流电位差计、交直流比率、互感器、分流器标准电容、标准电感、标准电阻：阻抗分析仪、匝比相位测量仪、变压器测试仪、LCR表、电容标准、电感标准、电阻标准、电阻电阻与电桥：高低阻表高压源、高压表、绝缘耐压测试仪、静电参数功率表、交流电量、电源、电子负载半导体器件参数、晶体管图示仪、晶体管筛选仪、直流参数测试仪时间频率一般需要配备了铷钟，GPS接收机等时间频率计量标准，时间频率准确度达到10，可直接溯源至美国NIST.频率范围从直流到46GHz，可对时间频率类仪器进行校准。常见校准仪器频率标准、高稳晶振、频率合成器：频率标准仪、频率合成器、频率交换器、石英频率标准频率计、计数器、秒表：频率计、通用计数器、数字电子毫秒仪、微波频率计、时间间隔测量仪、机械秒表、电子秒表等各类计时器调制域分析仪频稳对比器石英分析仪、时钟分析仪长度一般需要配备了激光干涉仪、精密测长仪、万能工具显微镜、精密万能测长仪、指示表检定仪、步矩规等，测量范围从0到10米，分辨率最高可达0.01Hm。可开展光学仪器、精密量仪及设备、通用标准器、量规量具、线纹类器具、角度、表面粗糙度、平面直线度等项目的校准。常见校准仪器端度：量块、量块附件、步距规万能量具：高度规、测高仪、百分（千分）表、数显指示表、卡规、百分表卡规、带表卡规、游标（数显）卡尺、深度游标（数显）卡尺、高度游标（数显）卡尺、带表卡尺、游标测齿卡尺、测厚规、外径（内径）千分尺、公法线千分尺、螺纹千分尺、深度千分尺、内测（内径）千分尺、三爪内径千分尺、带表千分尺、组合角度尺、奇数沟千分尺……平面度、直线度量具、角度量具、线纹类：标准平晶、平面平晶、平行平晶、平台平板、刀口尺、刀口直角尺、三棱尺、四棱尺、平尺、方箱、研磨平尺、角度块、角度规、组合角度规、角度尺、角度表、量角器、正弦规、直角尺、测角仪、多面棱体、、刮板细度计、V形架，钢直尺，钢卷尺……极限量规、螺纹类：三针、环规、塞规……光学仪器：平面等厚干涉仪、滤光片、光学象限仪、投影仪、万能工具显微镜、放大镜量测仪器、坐标测量仪器：直角尺检定仪、多齿分度台、分度头、准直仪、水平仪检定器、水平仪零位检定器、测高仪（二次元）、比较仪、扭簧比较仪、坐标测量机、投影仪……工程测量：水平尺、水平仪、水准器、、工程质量检测仪测微量具：电感比较仪、斜块式测微仪检定器、测微表、、杠杆齿轮测微计表面粗糙度：表面粗糙度样块、刻线样板、粗糙度（轮廓）仪力学一般需要配备了压力校准装置、精密天平等精密仪器及标准件，砝码测量到E1级，扭力，压力，可开展质量、衡器、测力、压力、扭矩、硬度、振动、密度、容量等项目的校准。常见校准仪器砝码、质量测量仪器：标准砝码、专用砝码数字指示秤、模拟指示秤、非自行指示秤等衡器：电子天平、机械天平、架盘天平、扭力天平、液体比重天平、电子秤、电于皮带秤、定量包装秤、定量自动衡器、台秤拉力试验机、推拉力计、扭矩等力值测量仪器：推拉力计、数字式压力计、万能材料试验机压力表和真空表：精密压力表、数字压力表、压力（差压、绝对压）变送器、液体压力计、U型压力计、氧气乙炔表、各种级别的压力表布、洛、维及橡胶等各类硬度计：硬度计等各种金属硬度计、邵氏硬度计、定负荷橡胶国际硬度计、微型橡胶国际硬度计等各种非金属硬度计、韦氏硬度计、巴氏硬度计转速测量仪器：机械式转速表、数字式转速表、转速检定装置振动仪器：机械振动台、数字振动台、振动测试仪、测振仪密度计、比重计、波美计玻璃量具：滴定管、量筒、量杯、分度吸管安规类专用设备：弹簧冲击锺、摇摆试验机、寿命试验机、球压装置、试验箱、摆锺冲击试验机热工一般需要配备了精密温度采集系统、辐射温度计校准装置、标准湿度检定箱、恒温恒湿箱、标准恒温槽等热工计量校准设备，可开展温度一次仪表、温度二次仪表、温度传感器、辐射温度计、湿度控制设备、温度控制设备、环境试验设备等项目的校准。常见校准仪器数字温度指示调节仪等温度二次仪表：数字温度计、高精密数字温度计、温度堆栈模块、温度巡检仪、温度记录仪、温度数据采集器、炉温跟踪仪、温度变送器、温度校验器、半导体温控仪、电子自动平衡电桥、配热电阻（热电偶）动圈仪表、数字温度表、数字温控表、烙铁温度计、动圈式比例积分微分仪表、测温仪表检定仪、温度校验仪、自动测温仪、温度巡检仪、温度变送器、自动平衡记录仪高低温箱、恒温箱、各类焗炉、烘箱等环境试验设备：湿度表：机械式温湿度表、数字温湿度表、数字温湿度计、干湿表、电容式数字露点仪、温湿度控制器、温湿度变送器、温湿度记录仪、湿度传感器水银温度计等膨胀式温度计：二等标准水银温度计、标准汞基温度计、精密玻璃液体温度计、普通玻璃液体温度计、石油产品用玻璃液体温度计、高精密玻璃液体温度计、高精密石油产品用玻璃液体温度计、工作用贝克曼温度计、电接点玻璃温度计、压力式温度计、双金属温度计、标准铜－康铜热电偶、工作用铜－康铜热电偶、工作用廉金属热电偶各类热电偶、热电阻式温度计：工业铂热电阻温度计、工业铜热电阻温度计、指针式半导体点温计、自校式铂电阻测温仪辐射温度计：红外测温仪特殊温度环境测量：耐黄变试验机、氙气老化箱、臭氧老