徐曉，關(guān)波

（陜西法士特汽車傳動(dòng)工程研究院，陜西 西安 710119）

引言

隨著各行各業(yè)對各類管理體系的認(rèn)知加深，現(xiàn)在有越來越多的企業(yè)借助于各類管理體系來加強(qiáng)和提升內(nèi)部管理。比如對于實(shí)驗(yàn)室來說，可能要面對ISO9001 質(zhì)量管理體系、ISO/IEC17025 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可體系、ISO10012 測量管理體系等不同的體系。在這些體系的實(shí)施貫徹中，不可避免會(huì)產(chǎn)生一個(gè)問題對應(yīng)多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)要求的現(xiàn)象，這就需要我們對這些要求進(jìn)行深層的探究，知其根源，從而更好地實(shí)現(xiàn)各體系的融合，簡化管理。本文以計(jì)量確認(rèn)為出發(fā)點(diǎn)，探討其在ISO10012測量管理體系和ISO/IEC17025 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可體系中的差異和統(tǒng)一應(yīng)用。

1 計(jì)量要求

眾所周知，ISO10012 測量管理體系主要針對測量過程和測量設(shè)備計(jì)量確認(rèn)的管理，體系主要目的是為確保滿足規(guī)定的計(jì)量要求。ISO/IEC17025 實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可體系主要針對檢測/校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室的能力、公正性及一致運(yùn)作的管理，其中設(shè)備管理中也提到了要對測量設(shè)備進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)的要求。

計(jì)量確認(rèn)是為確保測量設(shè)備符合預(yù)期使用要求所需的一組操作，確認(rèn)的過程通常包括校準(zhǔn)和驗(yàn)證、各種必要的調(diào)整或維修及隨后的再校準(zhǔn)、與設(shè)備預(yù)期使用的計(jì)量要求相對比較。計(jì)量確認(rèn)的難點(diǎn)通常并不在于確認(rèn)的過程，而在于明確設(shè)備設(shè)預(yù)期使用的計(jì)量要求，包括測量設(shè)備的要求和測量過程的要求。

ISO10012:2003 中提到，計(jì)量要求即為滿足被測對象量值的測量而提出的要求。計(jì)量要求與產(chǎn)品要求不同，并不在產(chǎn)品要求中規(guī)定，但是可以從顧客的產(chǎn)品要求、組織的要求、法律法規(guī)的測量要求等中導(dǎo)出。

對于實(shí)驗(yàn)室測量設(shè)備來說，計(jì)量要求可以表示為最大允許誤差、允許不確定度、測量范圍、穩(wěn)定性、分辨力等。測量設(shè)備的計(jì)量要求可以從產(chǎn)品的規(guī)定要求或被校準(zhǔn)、驗(yàn)證和確認(rèn)的設(shè)備和規(guī)定要求中導(dǎo)出。

2 測量能力指數(shù)

設(shè)備的計(jì)量要求與測量能力密切相關(guān)，測量能力指數(shù)可以反映測量能力滿足被測對象準(zhǔn)確度要求的程度。測量能力指數(shù)的計(jì)算公式如下：

其中，T——誤差范圍，σ——總體標(biāo)準(zhǔn)偏差，δ允——允差，U——測量過程擴(kuò)展不確定度，U1——設(shè)備測量不確定度。

對于實(shí)驗(yàn)室設(shè)備測量參數(shù)，可根據(jù)其用途對進(jìn)行分類。一類是用于試驗(yàn)條件的控制，其被測參數(shù)往往是確定的，如干燥箱溫度控制在（70±2）℃，試驗(yàn)電壓控制在(24±1)V等，屬于條件控制類；另一類是用于結(jié)果測量，其被測量是往往是不確定的，僅有測量準(zhǔn)確度的要求，如某靜扭試驗(yàn)要求扭矩測量偏差在±0.5%以內(nèi)，轉(zhuǎn)速波動(dòng)大于1%等，屬于參數(shù)測量類。

對于這兩類參數(shù)，其測量能力與測量能力指數(shù)的對應(yīng)關(guān)系不同，見表1 所列。一般第一類參數(shù)可選取Mcp 值為2，第二類參數(shù)選取Mcp 值為1.33。根據(jù)公式（1）可得：

一類參數(shù)：

二類參數(shù)：

表1 測量能力與測量能力指數(shù)Mcp 對應(yīng)關(guān)系

3 計(jì)量要求導(dǎo)出及確認(rèn)實(shí)例

例：在某類變速器傳動(dòng)效率試驗(yàn)中，要求輸入軸轉(zhuǎn)速（1450±5）r/min，試驗(yàn)油溫（90±2）℃，測量扭矩偏差在±0.5%之內(nèi)，請據(jù)此導(dǎo)出計(jì)量要求。

對于試驗(yàn)涉及的三個(gè)參數(shù)，顯然轉(zhuǎn)速和油溫屬于第一類條件控制參數(shù)，扭矩屬于第二類結(jié)果測量參數(shù)。分別由公式（2）和（3）計(jì)算可得：

轉(zhuǎn)速：U1=2*5/6≈1.67 r/min，U=2*5/4=2.5 r/min

油溫：U1=2*2/6≈0.67 ℃，U=2*2/4=1℃

扭矩：U1=(2*0.5%)/4=0.25%

由此可知，該試驗(yàn)所使用的轉(zhuǎn)速測量設(shè)備不確定度（即計(jì)量要求，下同）應(yīng)小于1.67 r/min，轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的測量不確定度應(yīng)小于2.5 r/min；所使用的溫度測量設(shè)備不確定度應(yīng)小于0.67℃，溫度測量系統(tǒng)的測量不確定度應(yīng)小于1℃；所使用的扭矩測量設(shè)備不確定度（或允差）應(yīng)小于0.25%。

在進(jìn)行計(jì)量確認(rèn)時(shí)，可根據(jù)測量設(shè)備的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)與計(jì)算導(dǎo)出的設(shè)備計(jì)量要求進(jìn)行對比，以此判定測量設(shè)備是否滿足預(yù)期用途。上述實(shí)例的計(jì)量導(dǎo)出比較簡單，限于單臺(tái)設(shè)備對參數(shù)的控制和測量，而實(shí)際檢測活動(dòng)中很多參數(shù)往往需要多臺(tái)設(shè)備共同完成控制或測量，對設(shè)備計(jì)量要求的導(dǎo)出就需要再進(jìn)一步的計(jì)算。

在上述實(shí)例中假設(shè)使用了鉑熱電阻PT100 對油溫進(jìn)行監(jiān)測控制，那么除了要考慮PT100 的測量不確定度Up外，還要考慮測量通道的測量不確定度Ut帶來的影響，U1應(yīng)該為熱電阻和測量通道的合成不確定度，即：

當(dāng)選取溫度通道的測量不確定度為Ut=0.3℃時(shí)，計(jì)算可得：

即為確保滿足測量要求，所選用的PT100 其測量不確定度應(yīng)確保在0.6℃以內(nèi)。

4 總結(jié)

本文以測量管理體系及實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可體系要求的計(jì)量確認(rèn)為引入點(diǎn)，通過實(shí)例分析，提供了計(jì)量要求導(dǎo)出在檢測實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用的一種方法和思路，供大家參考與探討。