王雅柿　上海鐵路局科研所

隨著測(cè)量技術(shù)和高速鐵路的不斷發(fā)展，鐵路部門使用的測(cè)量設(shè)備也呈現(xiàn)出越來(lái)越多樣化的趨勢(shì)，各種電子化、智能化、多功能、多參數(shù)的測(cè)量設(shè)備廣泛應(yīng)用于機(jī)車、車輛、供電等各個(gè)部門。站段在對(duì)這些測(cè)量設(shè)備進(jìn)行溯源時(shí)，通常會(huì)選擇以檢定的方式，但現(xiàn)行的國(guó)家檢定規(guī)程無(wú)法覆蓋越來(lái)越多樣化的測(cè)量設(shè)備，因此很多測(cè)量設(shè)備只能以校準(zhǔn)的方式進(jìn)行量值溯源。無(wú)論是檢定還是校準(zhǔn)，對(duì)于溯源后的測(cè)量設(shè)備，都需要對(duì)測(cè)量設(shè)備的計(jì)量性能進(jìn)行符合性評(píng)定。近幾年，隨著計(jì)量工作的不斷加強(qiáng)，站段的計(jì)量管理人員對(duì)溯源證書(shū)的確認(rèn)有了一定的認(rèn)識(shí)，但是如何根據(jù)溯源證書(shū)對(duì)測(cè)量設(shè)備的計(jì)量性能進(jìn)行符合性評(píng)定在認(rèn)識(shí)上仍然存在著一定的誤區(qū)，正確進(jìn)行溯源證書(shū)的確認(rèn)仍然是站段亟待加強(qiáng)的重要工作之一。

1　溯源證書(shū)確認(rèn)的必要性

鐵路站段的測(cè)量設(shè)備一般有兩類：一是計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的標(biāo)準(zhǔn)器和主要配套設(shè)備；二是工作用測(cè)量設(shè)備。計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置中的標(biāo)準(zhǔn)器及主要配套設(shè)備，要嚴(yán)格按照計(jì)量檢定規(guī)程或者計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范要求配置；工作用測(cè)量設(shè)備則需要根據(jù)不同的測(cè)量過(guò)程或不同使用要求進(jìn)行確認(rèn)。例如對(duì)于工作用一般壓力表和機(jī)車車輛專用壓力表的溯源證書(shū)確認(rèn)時(shí)，要根據(jù)其不同的使用要求進(jìn)行證書(shū)確認(rèn)，一般壓力表一般按需要使用的準(zhǔn)確度等級(jí)確認(rèn)即可，而機(jī)車壓力表則需要根據(jù)其最大允許誤差是否滿足使用要求來(lái)進(jìn)行確認(rèn)。

因此，溯源后的證書(shū)必須根據(jù)其預(yù)期使用目的進(jìn)行計(jì)量性能確認(rèn)，只有符合使用要求才能將測(cè)量設(shè)備投入使用。

2　溯源證書(shū)的確認(rèn)方法

2.1　檢定證書(shū)的確認(rèn)

當(dāng)測(cè)量設(shè)備以檢定方式溯源時(shí)，只要其配置符合有關(guān)法律、法規(guī)和規(guī)范的要求，當(dāng)檢定結(jié)論為合格時(shí)，可直接給出確認(rèn)合格的結(jié)論。但對(duì)于某些可降級(jí)使用的測(cè)量設(shè)備，要特別關(guān)注其檢定結(jié)論為“*級(jí)（等）合格”時(shí)是否與配置時(shí)一致。如機(jī)車車輛專用壓力表檢定裝置中，精密壓力表的配置要求為“0.25級(jí)”，如果檢定證書(shū)結(jié)論為“0.4級(jí)合格”，則該檢定證書(shū)確認(rèn)結(jié)論為不合格，不能繼續(xù)用于機(jī)車車輛專用壓力表的檢定。

2.2　校準(zhǔn)證書(shū)的確認(rèn)

JJF1094-2002《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》規(guī)定：“依據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程以外的技術(shù)規(guī)范對(duì)測(cè)量?jī)x器示值誤差進(jìn)行評(píng)定，并且需要對(duì)示值誤差是否符合某一最大允許誤差作出符合性判定時(shí)，必須采用合適的方法、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)和環(huán)境條件進(jìn)行評(píng)定。選取有效覆蓋被評(píng)定測(cè)量?jī)x器測(cè)量范圍的足夠多點(diǎn)，如果各個(gè)點(diǎn)均不超出最大允許誤差的要求，則得出被評(píng)定測(cè)量?jī)x器整個(gè)測(cè)量范圍符合要求。同時(shí)考慮對(duì)示值誤差評(píng)定的測(cè)量不確定度影響?！?/p>

換言之，當(dāng)測(cè)量設(shè)備以校準(zhǔn)方式溯源時(shí)，不僅要看其示值誤差是否滿足相應(yīng)要求，還需要考慮校準(zhǔn)證書(shū)給出的示值誤差不確定度的影響。

設(shè)U（或U95）為校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)評(píng)定的測(cè)量設(shè)備的示值誤差測(cè)量不確定度，△為測(cè)量設(shè)備的示值誤差，MPEV為測(cè)量設(shè)備的最大允許誤差絕對(duì)值。

若評(píng)定示值誤差的不確定度U（或U95）與被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的最大允許誤差的絕對(duì)值MPEV之比，小于或等于1：3，即時(shí)，可不考慮測(cè)量不確定度的影響。

（1）合格判定

當(dāng)被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值誤差△在其最大允許誤差限內(nèi)時(shí)，判為合格，即|△|≤MPEV為合格。

（2）不合格判定

當(dāng)被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值誤差超出其最大允許誤差時(shí)，判為不合格，即|△|＞MPEV為不合格。

若評(píng)定示值誤差的不確定度U（或U95）與被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的最大允許誤差的絕對(duì)值MPEV之比不能滿足小于或等于 1：3，即時(shí)，則須考慮測(cè)量不確定度的影響。

（1）合格判定

當(dāng)|△|≤MPEV-U（或U95）時(shí)，判為合格；

（2）不合格判定

當(dāng)|△|＞MPEV+U（或U95）時(shí)，判為不合格；

（3）待定區(qū)

當(dāng)MPEV-U（或U95）＜|△〈|MPEV+U（或U95）時(shí)，不能判定該測(cè)量設(shè)備是否合格或不合格，即為待定區(qū)。

當(dāng)判定為待定區(qū)時(shí)，可以通過(guò)采用準(zhǔn)確度更高的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、改善環(huán)境條件、增加測(cè)量次數(shù)和改變測(cè)量方法等措施，以降低測(cè)量不確定度U（或U95），使其滿足與最大允許誤差絕對(duì)值MPEV之比小于或等于1：3的要求，然后對(duì)測(cè)量?jī)x器的示值誤差重新進(jìn)行評(píng)定。

2.2.3校準(zhǔn)證書(shū)其它內(nèi)容的確認(rèn)

除了示值誤差評(píng)定以外，還應(yīng)根據(jù)預(yù)期使用要求、管理要求和法律法規(guī)要求進(jìn)行，即應(yīng)從產(chǎn)品技術(shù)規(guī)范、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、工藝文件、加工圖紙等對(duì)測(cè)量的要求導(dǎo)出計(jì)量要求。計(jì)量要求包括但不限于測(cè)量范圍、重復(fù)性、穩(wěn)定性、環(huán)境條件等。測(cè)量設(shè)備的計(jì)量要求可按以下原則導(dǎo)出：

（1）測(cè)量設(shè)備的測(cè)量范圍應(yīng)覆蓋測(cè)量要求的量值或范圍；

（2）如是可以測(cè)量多種參量，測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)證書(shū)的參量應(yīng)完整、齊全；

（3）測(cè)量設(shè)備的最大允許誤差為被測(cè)量允許誤差的1/3～1/10之間，視被測(cè)量的重要程度而定。如關(guān)鍵測(cè)量過(guò)程或參數(shù)可以選擇1/5～1/10，簡(jiǎn)單測(cè)量過(guò)程或參數(shù)可選擇1/3～1/5。

3　應(yīng)用舉例

以常用的檢定和校準(zhǔn)證書(shū)為例，簡(jiǎn)要說(shuō)明溯源證書(shū)的確認(rèn)。

表1為某精密壓力表檢定證書(shū)的確認(rèn)記錄。該精密壓力表是機(jī)車車輛專用壓力表檢定裝置的標(biāo)準(zhǔn)器，根據(jù)規(guī)程要求，其準(zhǔn)確度等級(jí)應(yīng)為0.25級(jí)。但此表經(jīng)后續(xù)檢定后，其示值誤差超過(guò)了0.25級(jí)的最大允許誤差，但仍然符合0.4級(jí)的要求。檢定機(jī)構(gòu)給出了0.4級(jí)合格的結(jié)論。顯然，此表不能繼續(xù)用于機(jī)車車輛專用壓力表的檢定，證書(shū)確認(rèn)結(jié)論為“不合格，不滿足使用要求”。

表1　精密壓力表檢定證書(shū)確認(rèn)記錄表（部分）

表2為某數(shù)字多用表校準(zhǔn)證書(shū)的確認(rèn)數(shù)據(jù)分析。數(shù)字多用表具有測(cè)量交直流電流、電壓、電阻等功能。該數(shù)字多用表在使用中僅用作測(cè)量直流電流和直流電壓，因此在確認(rèn)時(shí)只需要對(duì)直流電壓和直流電流部分的參量進(jìn)行確認(rèn)即可。對(duì)直流電流和直流電壓進(jìn)行確認(rèn)時(shí)，需對(duì)每個(gè)參數(shù)進(jìn)行確認(rèn)，即將各測(cè)量點(diǎn)的示值誤差與最大允許誤差進(jìn)行比較，同時(shí)還應(yīng)根據(jù)U與MPEV之比來(lái)確定是否需要考慮校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)給出的測(cè)量不確定度U。

表2　數(shù)字多用表溯源證書(shū)數(shù)據(jù)分析（部分）

表2中，首先對(duì)直流電流校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行確認(rèn)，Urel=0.003%，可知U=0.003%×xi，于是1mA點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U=3×10-5mA，2mA點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U=6×10-5mA……，各點(diǎn)的測(cè)量不確定度U均小于因此只要各點(diǎn)的測(cè)量誤差不超過(guò)允許誤差，

就可以判斷符合要求。

同樣，對(duì)直流電壓部分也逐點(diǎn)進(jìn)行確認(rèn)。由Urel=0.009%可知，1V點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度為U=9×10-5V，2V點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度為U=1.8×10-4V……，30V點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度為U=2.7×10-3V……。30V點(diǎn)的測(cè)量不確定度不滿足因而此處需考慮測(cè)量不確定度的影響。MPEV-U=0.0045-0.0027=0.0018V，MPEV+U=0.0045+0.0027=0.0072V，30V點(diǎn)的測(cè)量誤差為 0.0045V，MPEV-U＜|△|＜MPEV+U，不能判定該點(diǎn)是否合格或不合格，即為待定區(qū)。此時(shí)應(yīng)通過(guò)提高準(zhǔn)確度等級(jí)、改善測(cè)量條件等措施以降低評(píng)定的測(cè)量不確定度U，然后對(duì)其重新進(jìn)行確認(rèn)。

4　結(jié)束語(yǔ)

溯源證書(shū)確認(rèn)是一項(xiàng)專業(yè)性較強(qiáng)的技術(shù)工作，需要相關(guān)計(jì)量管理人員和測(cè)量設(shè)備使用人員共同配合才能完成。只有根據(jù)測(cè)量設(shè)備的不同使用要求進(jìn)行溯源證書(shū)確認(rèn)，才能滿足站段對(duì)測(cè)量設(shè)備的使用要求，以保障鐵路部門生產(chǎn)、運(yùn)輸?shù)陌踩煽俊?/p>

[1]JJF1001-2011《通用計(jì)量術(shù)語(yǔ)及定義》.中國(guó)質(zhì)檢出版社,2012.

[2]JJF1094-2002《測(cè)量?jī)x器特性評(píng)定》.中國(guó)計(jì)量出版社,2003.

[3]浦麗華.《鐵路測(cè)量設(shè)備的計(jì)量確認(rèn)》.鐵道技術(shù)監(jiān)督，2014（3）：13-16.