【摘要】通過(guò)能力驗(yàn)證活動(dòng)可以客觀評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)室技術(shù)能力及管理水平，是實(shí)驗(yàn)室申請(qǐng)能力認(rèn)可、擴(kuò)項(xiàng)評(píng)審及獲批項(xiàng)目能力建設(shè)的重要依據(jù)。本文根據(jù)實(shí)際參加量塊能力驗(yàn)證活動(dòng)工作經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室參加量塊能力驗(yàn)證的注意事項(xiàng)，并通過(guò)對(duì)我院2022年量塊國(guó)家計(jì)量比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。結(jié)果表明，陜西省計(jì)量科學(xué)研究院的技術(shù)能力及管理水平良好，量塊量值傳遞準(zhǔn)確可靠。

【關(guān)鍵詞】能力驗(yàn)證；量塊；比對(duì)；量值傳遞

【DOI編碼】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.04.053

Precautions and Comparison Results Analysis for Laboratory Participation in Capacity Verification of Gauge Blocks

HE Lingzhi

（Shaanxi Institute of Metrology Science，Xi’an 710043， China）

Abstract： Through capability verification activities， laboratory technical and management capabilities can be objectively evaluated， which is an important basis for laboratory application for capability recognition， expansion review， and approved project capacity building. This article provides a detailed introduction to the precautions for gauge block capacity verification based on actual experience in participating of gauge block capacity verification activities. By analyzing the results of our institute’s national gauge block measurement comparison in 2022， the results show that Shaanxi Institute of Metrology Science has good technical and management capabilities， and the transmission of gauge block values is accurate and reliable.

Keywords： capability verification； gauge block； comparison； value transmission

0引言

量塊是一種端面長(zhǎng)度標(biāo)準(zhǔn)，通過(guò)對(duì)計(jì)量?jī)x器、量具和量規(guī)等示值誤差檢定等方式，使機(jī)械加工中各種制成品的尺寸溯源到長(zhǎng)度基準(zhǔn)[1-2]。我國(guó)省、市級(jí)法定計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)以及獲得相關(guān)授權(quán)的計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)都已建立了各級(jí)量塊計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)并通過(guò)中國(guó)合格評(píng)定認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）認(rèn)可，通過(guò)參加能力驗(yàn)證活動(dòng)，可以反映實(shí)驗(yàn)室的技術(shù)能力，是實(shí)驗(yàn)室通過(guò)外部措施對(duì)其內(nèi)部質(zhì)量控制方法的一種重要補(bǔ)充手段，是確保實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量管理體系持續(xù)改進(jìn)的有效措施之一。根據(jù)CNAS-RL02：2018《能力驗(yàn)證規(guī)則》，尋求并參加能力驗(yàn)證是合格評(píng)定機(jī)構(gòu)的責(zé)任和義務(wù)，量塊作為端度類計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，最低參加能力驗(yàn)證頻次為2年1次[3]。能力驗(yàn)證活動(dòng)包括能力驗(yàn)證計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)和測(cè)量審核。

本文根據(jù)本實(shí)驗(yàn)室近年來(lái)多次參加量塊能力驗(yàn)證活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了實(shí)驗(yàn)室參加量塊能力驗(yàn)證的注意事項(xiàng)，并以本實(shí)驗(yàn)室參加2022年量塊國(guó)家計(jì)量比對(duì)為例，對(duì)比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，希望能給大家提供一些幫助。

1參比實(shí)驗(yàn)室注意事項(xiàng)

1.1報(bào)名

首先，CNAS每年會(huì)出能力驗(yàn)證目錄或根據(jù)市場(chǎng)監(jiān)督管理總局關(guān)于組織實(shí)施國(guó)家計(jì)量比對(duì)的安排，實(shí)驗(yàn)室根據(jù)檢測(cè)能力，填寫報(bào)名表和最佳測(cè)量能力（最小不確定度），向相關(guān)的實(shí)施機(jī)構(gòu)直接報(bào)名，一般為主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室。在報(bào)名成功后，根據(jù)主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室時(shí)間安排，如在規(guī)定比對(duì)時(shí)間內(nèi)還未收到能力驗(yàn)證作業(yè)指導(dǎo)書(shū)和樣品，應(yīng)及時(shí)與主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室聯(lián)系。注意應(yīng)避開(kāi)量塊標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備檢定周期，如有特殊原因，可以與主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室溝通，改變能力驗(yàn)證時(shí)間及路線，提前發(fā)送樣品。

1.2能力驗(yàn)證前的準(zhǔn)備工作

1）計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器的檢查

在主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室安排量塊能力驗(yàn)證前，應(yīng)重新核查量塊標(biāo)準(zhǔn)器的狀態(tài)，如使用頻繁，量塊工作面劃痕、毛刺較多、研合性差等情況，可送上級(jí)機(jī)構(gòu)修理后重新檢定，也可自行對(duì)標(biāo)準(zhǔn)器進(jìn)行研合性檢查，如有兩套標(biāo)準(zhǔn)器，可使用兩套標(biāo)準(zhǔn)器互相比較的方式進(jìn)行核查，確保標(biāo)準(zhǔn)器的量值準(zhǔn)確，從而減小因毛刺帶來(lái)的粗大誤差。

2）配套設(shè)備的檢查

能力驗(yàn)證開(kāi)始前，檢查儀器工作臺(tái)是否磨損及影響正常使用的毛刺，并對(duì)使用的配套設(shè)備接觸式干涉儀重新定度[4]，如使用電腦量塊檢定儀的計(jì)量機(jī)構(gòu)，也應(yīng)對(duì)電腦量塊檢定儀的示值誤差重新進(jìn)行校準(zhǔn)，確保儀器的正常使用。

1.3檢定程序

根據(jù)2022年國(guó)家量塊計(jì)量比對(duì)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求，按照J(rèn)JG 146—2011《量塊》檢定規(guī)程對(duì)樣品進(jìn)行檢定，并出具檢定證書(shū)。

1）外觀檢查

收到比對(duì)樣品后，拆包裝，使用120號(hào)航空汽油清洗，浸泡后，用軟毛刷或棉團(tuán)擦拭量塊，清洗后取出量塊，擦拭干凈。將清洗干凈的量塊放置在托盤里，嚴(yán)禁裸手直接接觸量塊，并檢查樣品是否有劃痕、磕碰或銹蝕。根據(jù)作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求填寫樣品接收確認(rèn)單并傳至主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室。如有問(wèn)題，應(yīng)及時(shí)反饋給主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室，主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室會(huì)重新安排備用樣品進(jìn)行傳遞。

2）研合性檢查

先用乙醇對(duì)量塊測(cè)量面進(jìn)行二次清潔，用專用油石打磨去毛刺，注意打磨時(shí)勿劃傷量塊。一般量塊比對(duì)的樣品為0級(jí)，使用平面度為0.03μm的平晶進(jìn)行研合性檢查。使平晶與量塊測(cè)量面相互接觸，當(dāng)研合面上干涉條紋逐漸變寬直到消失時(shí)，稍向研合面的法向和切向力移動(dòng)使其研合，研合面在照明均勻的白光下觀察時(shí)，在測(cè)量面中心沿長(zhǎng)邊方向約1/3的區(qū)域（不包括距側(cè)面為0.8 mm的邊區(qū)）內(nèi)應(yīng)無(wú)光斑。

若量塊出現(xiàn)帶磁現(xiàn)象，必須使用去磁機(jī)處理至無(wú)磁后，按順序排放在待檢盤中。

3）量塊的中心長(zhǎng)度偏差及長(zhǎng)度變動(dòng)量的測(cè)量

被測(cè)樣品應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程要求進(jìn)行恒溫，一般應(yīng)在實(shí)驗(yàn)室存放24 h以上，下面以接觸式干涉儀為例，簡(jiǎn)述量塊的檢定過(guò)程。

檢定過(guò)程中，將標(biāo)準(zhǔn)量塊與被檢量塊放置在比較儀工作臺(tái)上，恒溫1 h以上。將標(biāo)準(zhǔn)量塊測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)量塊中心位置，撥叉多次撥動(dòng)，示值穩(wěn)定后歸零，再將被檢量塊置于比較儀工作臺(tái)上，測(cè)頭對(duì)準(zhǔn)中心位置，撥叉多次撥動(dòng)，示值穩(wěn)定后讀數(shù)，即為長(zhǎng)度差值，加上標(biāo)準(zhǔn)量塊的中心長(zhǎng)度，就是被檢量塊的中心長(zhǎng)度。

在檢定完量塊中心長(zhǎng)度后，依次將儀器測(cè)頭頂點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)量塊測(cè)量面的其他四個(gè)角，按上述步驟，各點(diǎn)示值中最大值和最小值之差即為被檢量塊的長(zhǎng)度變動(dòng)量。

對(duì)樣品進(jìn)行檢定時(shí)，應(yīng)兩人至少各做兩遍，取平均值，對(duì)于有條件的實(shí)驗(yàn)室可以采用兩套標(biāo)準(zhǔn)器、兩臺(tái)設(shè)備分別進(jìn)行測(cè)量，這樣才可以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確可靠。應(yīng)注意作業(yè)指導(dǎo)書(shū)中關(guān)于重復(fù)性測(cè)量次數(shù)是否有明確要求，后續(xù)測(cè)量不確定度評(píng)定需用到此數(shù)據(jù)。

4）編寫能力驗(yàn)證/比對(duì)報(bào)告

要嚴(yán)格按照比對(duì)時(shí)間安排，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成檢定工作，將比對(duì)樣品涂油裝入專用箱內(nèi)，妥善包裝，并填寫比對(duì)樣品發(fā)送單，將比對(duì)樣品返回主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室。在樣品檢定完后，應(yīng)及時(shí)編寫結(jié)果報(bào)告單及測(cè)量結(jié)果不確定報(bào)告。要認(rèn)真閱讀作業(yè)指導(dǎo)書(shū)對(duì)測(cè)量結(jié)果不確定包含概率的要求，一般不確定包含概率P為0.95，但2022年全國(guó)量塊計(jì)量比對(duì)中包含概率P為0.99。量塊的測(cè)量結(jié)果不確定評(píng)定可參考JJG 146—2011《量塊》檢定規(guī)程，與規(guī)程不同的是，還應(yīng)考慮到接觸式干涉儀示值誤差引入的不確定分量[5]。

全部工作完成后，按照作業(yè)指導(dǎo)書(shū)要求向主導(dǎo)實(shí)驗(yàn)室提供文件清單，一般包括比對(duì)樣品接收/發(fā)送確認(rèn)單，標(biāo)準(zhǔn)器及配套設(shè)備有效溯源證書(shū)，計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)考核證書(shū)，結(jié)果報(bào)告單，檢定/校準(zhǔn)原始記錄，測(cè)量結(jié)果不確定度報(bào)告等。

2比對(duì)結(jié)果分析

3結(jié)束語(yǔ)

針對(duì)陜西省計(jì)量科學(xué)研究院多年來(lái)參加量塊能力驗(yàn)證活動(dòng)的經(jīng)驗(yàn)，詳細(xì)介紹了能力驗(yàn)證參比實(shí)驗(yàn)室的注意事項(xiàng)，通過(guò)對(duì)陜西省計(jì)量科學(xué)研究院參加的2022年量塊國(guó)家計(jì)量比對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析，13個(gè)樣品比對(duì)結(jié)果||En≤0.35，結(jié)果滿意，可以客觀、公正、科學(xué)地反映目前陜西省計(jì)量科學(xué)研究院量塊量值傳遞現(xiàn)狀。比對(duì)結(jié)果表明，陜西省計(jì)量科學(xué)研究院量塊測(cè)量設(shè)備準(zhǔn)確度及檢測(cè)人員的技術(shù)水平均保持在可靠的范圍內(nèi)，為西北地區(qū)量值傳遞準(zhǔn)確可靠提供了保證。

【參考文獻(xiàn)】

[1]劉碩勇，王世強(qiáng)，李厚裔，等.小于等于100 mm的3等及以下量塊的檢定與結(jié)果處理[J].上海計(jì)量測(cè)試，2023，50（2）：31-33，37.

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[3]能力驗(yàn)證規(guī)則：CNAS-RL02：2018[S].

[4]接觸式干涉儀：JJG 101—2004[S].

[5]童樹(shù)之，石韡，宋超.量塊校準(zhǔn)能力驗(yàn)證結(jié)果不滿意之原因分析和改善[J].工業(yè)計(jì)量，2021，31（1）：22-23，25.

【作者簡(jiǎn)介】

何靈芝，女，1992年出生，工程師，一級(jí)注冊(cè)計(jì)量師，學(xué)士，研究方向?yàn)閹缀瘟繖z測(cè)。

（編輯：于淼）