教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
1量值溯源性
量值溯源性是通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測試結(jié)果或計量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠在規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常具有與國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》（CNAS-CL01：2006）6.6.1總則**款給出，“實驗室應(yīng)制定設(shè)備的校準(zhǔn)計劃和程序”實驗室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則5.51.**款給出，“實驗室應(yīng)制定和實施儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和/或檢定（驗證），確認(rèn)的總體要求”.儀器設(shè)備在購買之初就要考慮“如何實現(xiàn)量值溯源”，避免購買后無法溯源。
2計量儀器的選型方法
2.1計量儀器選型的基本步驟
?。?font face="Calibri">1）需求分析對服務(wù)對象進行需求分析，按不同參數(shù)（如熱學(xué)，電學(xué)，壓力等），分別確定針對各個參數(shù)的待檢定的傳感器及儀表的種類，型號，精度，測量范圍，接口尺寸，個數(shù)等。
?。?font face="Calibri">2）儀器選型在建立計量實驗室時，針對具體需求，對需要檢定的參數(shù)，必須嚴(yán)格按照規(guī)程要求進行儀器選型。按規(guī)程要求并結(jié)合需求分析，選擇標(biāo)準(zhǔn)器和檢定裝置。其中，計量儀器的量程要求覆蓋待檢儀器的量程；計量儀器的精度按具體規(guī)程要求，高于待檢儀器，一般至少為待檢儀器的3到4倍；通過待檢儀器的接口尺寸等性能指標(biāo)，考慮計量儀器及配件的其它參數(shù)；通過計量的方式為現(xiàn)場檢定還是為實驗室檢定，考慮儀器的便攜性要求；同時，還應(yīng)考慮計量范圍和計量儀器種類的可拓展性。
?。?font face="Calibri">3）不確定度分析查閱選定儀器設(shè)備的使用說明書，根據(jù)其性能指標(biāo)并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度，算出檢定系統(tǒng)的不確定度，同時估算重復(fù)測量不確定度。由于不確定度的主要來源是對有關(guān)技術(shù)資料和測量儀器特性的了解和經(jīng)驗；生產(chǎn)部門提供的技術(shù)說明文件；校準(zhǔn)證書，檢定證書或其它文件提供的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度等級或級別；手冊或某些資料給出的參考數(shù)據(jù)及其不確定度；規(guī)定實驗方法的國家標(biāo)準(zhǔn)或類似技術(shù)文件中給出的重復(fù)性或復(fù)現(xiàn)性，因此，主要應(yīng)用B類不確定度評定的方法，估算出檢定系統(tǒng)的不確定度。與待檢定儀器的不確定度進行比較，看是否能滿足精度要求。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">4）儀器臺套數(shù)確定明確單人單套儀器設(shè)備檢定單個儀表的平均時間，根據(jù)服務(wù)對象要求的檢定工作時間（工作日個數(shù)），結(jié)合需求分析，計算出所需計量儀器臺套數(shù)。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">5）配件選型根據(jù)需求分析中的接口尺寸等參數(shù)，結(jié)合檢定規(guī)程，選擇配件。比如對于熱電偶或熱電阻檢定，主要需要考慮傳感器長度和寬度，用來確定插入深度和干式爐中插塊插孔的大小；對于壓力表檢定，主要考慮傳感器接口尺寸，選擇合適的接口。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">6）量值溯源制定和實施儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和/或檢定（驗證），確認(rèn)的總體要求。確定量值溯源的方式，周期和機構(gòu)。
2.2實例分析
熱學(xué)參數(shù)是計量各參數(shù)中較為普遍的一個參數(shù)。這里，以計量熱電偶溫度傳感器的儀器選型方法為例進行說明。
?。?font face="Calibri">1）需求分析
對服務(wù)對象進行需求分析。針對某型船用機電設(shè)備所使用的溫度測量裝置為檢定對象。
?。?font face="Calibri">2）設(shè)備選型
查閱檢定規(guī)程，選擇計量儀器設(shè)備。檢定對象為E型熱電偶時，根據(jù)JJG3511996《工作用廉金屬熱電偶》，對檢定條件的要求如下：
①標(biāo)準(zhǔn)器：1等，2等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶各一支，測量范圍為（-30~300）的2等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計一組，也可選用2等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計?！ 、趦x器設(shè)備：低電勢直流電位差計一套，準(zhǔn)確度不低于002級，*小步進值不大于1V，或同等精度的其它電測設(shè)備。
③多點轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢不大于1V.
④參考端恒溫器。
⑤油恒溫槽，在有效工作區(qū)域內(nèi)，溫差小于0.2℃
?、薰苁綘t，長度為600mm，加熱管內(nèi)徑約為40mm.管式爐常用*高溫度為1200，*高均勻溫場中心與爐子幾何中心沿軸線上偏離不大于10mm；在均勻溫場長度不小于60mm，半徑為14mm范圍內(nèi)，任意兩點溫差不大于1，爐中心置一耐高溫恒溫塊。
⑦控溫設(shè)備。
?、酂犭娕紲y量端焊接設(shè)備。
?、徜摼沓?，游標(biāo)卡尺。
?、庾x數(shù)望遠鏡或3~5倍放大鏡。
由檢定條件，選擇滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)器及其輔助設(shè)備。
?。?font face="Calibri">3）不確定度分析
不確定度來源分析：
由于各種隨機因素影響而引起的讀數(shù)不重復(fù)；
管式爐的不確定度；
數(shù)字溫度計的不確定度；
熱電偶校準(zhǔn)時引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。
使用標(biāo)準(zhǔn)器為S型熱電偶5650-20C，使用儀器為管式爐9112B和堆棧式測溫儀時，E型熱電偶檢定系統(tǒng)分別在300時（含內(nèi)部冷端補償）和在1100時（含內(nèi)部冷端補償）時，采用B類不確定度評定。
?。?font face="Calibri">4）儀器設(shè)備臺套數(shù)確定每次檢一支熱電偶，一般檢三個溫度點，根據(jù)選定的儀器說明書，加熱3次共用時45min，冷卻25min.預(yù)計檢定一支熱偶的時間需2h.而一個檢定爐能同時檢定多支熱偶。具體個數(shù)由檢定爐插孔大小和熱偶的粗細決定。因此，就三個工作日而言，本例中，選擇一套設(shè)備即可。
?。?font face="Calibri">5）配件選型選擇配件為鋼卷尺，游標(biāo)卡尺，其主要用于熱電偶的外觀檢查；讀數(shù)望遠鏡用于讀數(shù)。
?。?font face="Calibri">6）量值溯源參考規(guī)程JJF11842007熱電偶檢定爐溫度場測試技術(shù)規(guī)范！和JJG8332007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶！，按規(guī)程要求時間，定期把儀器設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)送上級計量實驗室檢定。熱電偶的檢定周期一般為半年，特殊情況下可根據(jù)使用條件來確定。建議檢定爐的復(fù)檢時間*長不超過1年。
3結(jié)束語
在選擇計量儀器設(shè)備時，還需要從未來效益，性價比，使用環(huán)境，使用費用及儀器設(shè)備可靠性等多方面考慮。
1量值溯源性
量值溯源性是通過一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈，使測試結(jié)果或計量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠在規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常具有與國家計量基準(zhǔn)或國際計量基準(zhǔn)聯(lián)系起來的特性。《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認(rèn)可準(zhǔn)則》（CNAS-CL01：2006）6.6.1總則**款給出，“實驗室應(yīng)制定設(shè)備的校準(zhǔn)計劃和程序”實驗室資質(zhì)認(rèn)定評審準(zhǔn)則5.51.**款給出，“實驗室應(yīng)制定和實施儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和/或檢定（驗證），確認(rèn)的總體要求”.儀器設(shè)備在購買之初就要考慮“如何實現(xiàn)量值溯源”，避免購買后無法溯源。
2計量儀器的選型方法
2.1計量儀器選型的基本步驟
?。?font face="Calibri">1）需求分析對服務(wù)對象進行需求分析，按不同參數(shù)（如熱學(xué)，電學(xué)，壓力等），分別確定針對各個參數(shù)的待檢定的傳感器及儀表的種類，型號，精度，測量范圍，接口尺寸，個數(shù)等。
?。?font face="Calibri">2）儀器選型在建立計量實驗室時，針對具體需求，對需要檢定的參數(shù)，必須嚴(yán)格按照規(guī)程要求進行儀器選型。按規(guī)程要求并結(jié)合需求分析，選擇標(biāo)準(zhǔn)器和檢定裝置。其中，計量儀器的量程要求覆蓋待檢儀器的量程；計量儀器的精度按具體規(guī)程要求，高于待檢儀器，一般至少為待檢儀器的3到4倍；通過待檢儀器的接口尺寸等性能指標(biāo)，考慮計量儀器及配件的其它參數(shù)；通過計量的方式為現(xiàn)場檢定還是為實驗室檢定，考慮儀器的便攜性要求；同時，還應(yīng)考慮計量范圍和計量儀器種類的可拓展性。
?。?font face="Calibri">3）不確定度分析查閱選定儀器設(shè)備的使用說明書，根據(jù)其性能指標(biāo)并結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)器的不確定度，算出檢定系統(tǒng)的不確定度，同時估算重復(fù)測量不確定度。由于不確定度的主要來源是對有關(guān)技術(shù)資料和測量儀器特性的了解和經(jīng)驗；生產(chǎn)部門提供的技術(shù)說明文件；校準(zhǔn)證書，檢定證書或其它文件提供的數(shù)據(jù)，準(zhǔn)確度等級或級別；手冊或某些資料給出的參考數(shù)據(jù)及其不確定度；規(guī)定實驗方法的國家標(biāo)準(zhǔn)或類似技術(shù)文件中給出的重復(fù)性或復(fù)現(xiàn)性，因此，主要應(yīng)用B類不確定度評定的方法，估算出檢定系統(tǒng)的不確定度。與待檢定儀器的不確定度進行比較，看是否能滿足精度要求。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">4）儀器臺套數(shù)確定明確單人單套儀器設(shè)備檢定單個儀表的平均時間，根據(jù)服務(wù)對象要求的檢定工作時間（工作日個數(shù)），結(jié)合需求分析，計算出所需計量儀器臺套數(shù)。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">5）配件選型根據(jù)需求分析中的接口尺寸等參數(shù)，結(jié)合檢定規(guī)程，選擇配件。比如對于熱電偶或熱電阻檢定，主要需要考慮傳感器長度和寬度，用來確定插入深度和干式爐中插塊插孔的大小；對于壓力表檢定，主要考慮傳感器接口尺寸，選擇合適的接口。教學(xué)計量儀器選用標(biāo)準(zhǔn)簡述
?。?font face="Calibri">6）量值溯源制定和實施儀器設(shè)備的校準(zhǔn)和/或檢定（驗證），確認(rèn)的總體要求。確定量值溯源的方式，周期和機構(gòu)。
2.2實例分析
熱學(xué)參數(shù)是計量各參數(shù)中較為普遍的一個參數(shù)。這里，以計量熱電偶溫度傳感器的儀器選型方法為例進行說明。
?。?font face="Calibri">1）需求分析
對服務(wù)對象進行需求分析。針對某型船用機電設(shè)備所使用的溫度測量裝置為檢定對象。
?。?font face="Calibri">2）設(shè)備選型
查閱檢定規(guī)程，選擇計量儀器設(shè)備。檢定對象為E型熱電偶時，根據(jù)JJG3511996《工作用廉金屬熱電偶》，對檢定條件的要求如下：
①標(biāo)準(zhǔn)器：1等，2等標(biāo)準(zhǔn)鉑銠10-鉑熱電偶各一支，測量范圍為（-30~300）的2等標(biāo)準(zhǔn)水銀溫度計一組，也可選用2等標(biāo)準(zhǔn)鉑電阻溫度計?！ 、趦x器設(shè)備：低電勢直流電位差計一套，準(zhǔn)確度不低于002級，*小步進值不大于1V，或同等精度的其它電測設(shè)備。
③多點轉(zhuǎn)換開關(guān)，寄生電勢不大于1V.
④參考端恒溫器。
⑤油恒溫槽，在有效工作區(qū)域內(nèi)，溫差小于0.2℃
?、薰苁綘t，長度為600mm，加熱管內(nèi)徑約為40mm.管式爐常用*高溫度為1200，*高均勻溫場中心與爐子幾何中心沿軸線上偏離不大于10mm；在均勻溫場長度不小于60mm，半徑為14mm范圍內(nèi)，任意兩點溫差不大于1，爐中心置一耐高溫恒溫塊。
⑦控溫設(shè)備。
?、酂犭娕紲y量端焊接設(shè)備。
?、徜摼沓?，游標(biāo)卡尺。
?、庾x數(shù)望遠鏡或3~5倍放大鏡。
由檢定條件，選擇滿足要求的標(biāo)準(zhǔn)器及其輔助設(shè)備。
?。?font face="Calibri">3）不確定度分析
不確定度來源分析：
由于各種隨機因素影響而引起的讀數(shù)不重復(fù)；
管式爐的不確定度；
數(shù)字溫度計的不確定度；
熱電偶校準(zhǔn)時引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。
使用標(biāo)準(zhǔn)器為S型熱電偶5650-20C，使用儀器為管式爐9112B和堆棧式測溫儀時，E型熱電偶檢定系統(tǒng)分別在300時（含內(nèi)部冷端補償）和在1100時（含內(nèi)部冷端補償）時，采用B類不確定度評定。
?。?font face="Calibri">4）儀器設(shè)備臺套數(shù)確定每次檢一支熱電偶，一般檢三個溫度點，根據(jù)選定的儀器說明書，加熱3次共用時45min，冷卻25min.預(yù)計檢定一支熱偶的時間需2h.而一個檢定爐能同時檢定多支熱偶。具體個數(shù)由檢定爐插孔大小和熱偶的粗細決定。因此，就三個工作日而言，本例中，選擇一套設(shè)備即可。
?。?font face="Calibri">5）配件選型選擇配件為鋼卷尺，游標(biāo)卡尺，其主要用于熱電偶的外觀檢查；讀數(shù)望遠鏡用于讀數(shù)。
?。?font face="Calibri">6）量值溯源參考規(guī)程JJF11842007熱電偶檢定爐溫度場測試技術(shù)規(guī)范！和JJG8332007標(biāo)準(zhǔn)組鉑銠10-鉑熱電偶！，按規(guī)程要求時間，定期把儀器設(shè)備和標(biāo)準(zhǔn)送上級計量實驗室檢定。熱電偶的檢定周期一般為半年，特殊情況下可根據(jù)使用條件來確定。建議檢定爐的復(fù)檢時間*長不超過1年。
3結(jié)束語
在選擇計量儀器設(shè)備時，還需要從未來效益，性價比，使用環(huán)境，使用費用及儀器設(shè)備可靠性等多方面考慮。
公安機關(guān)備案號：
