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JJF1033-2016中重复性和稳定性考核存在的问题及改进建议

发布时间:2019-12-15 作者: 来源: 浏览:767

JJF1033-2016《计量标准考核规范》发布已经有一段时间了,其中最大的变化应该是“计量标准的重复性试验”改成了“检定或校准结果重复性试验”。笔者认为,这个表述比上一版本清晰了不少,这个变化值得肯定,但是仍然存在一些问题,下面逐一进行分析。


首先,“检定或校准结果重复性”考核目的不明确。既然不是对计量标准器的考核,那么其考核对象究竟是什么?被检定对象或校准仪器是变化的,显然也不可能是考核的对象。


出于技术原理的相通性,笔者将JJF1033-2016的有关章节与CNAS-CL07《测量不确定度的要求》进行了对比。从JJF1033-2016制定的本意来看,其“检定或校准结果的不确定度评定”的结果相当于CNAS-CL07中的CMC(校准和测量能力),“检定或校准结果重复性试验”是其中一个分量。 CNAS-CL07的7.1提到:“校准和测量能力(CMC)是校准实验室在常规条件下能够提供给客户的校准和测量的能力。其应是在常规条件下的校准中可获得的最小的测量不确定度。”并且在7.2中提到:“对某些校准,可能没有‘现有的最佳仪器’,或者源自‘现有的最佳仪器’的不确定度分量对CMC有显著影响。如果来源于‘现有的最佳仪器’的不确定度分量可以识别并区分出来的话,在计算CMC时可以不包括这些不确定度分量”。可见,按CNAS-CL07中的要求,CMC中“检定或校准结果重复性”并不是越大越好,而是越小越好,甚至在没有“现有的最佳仪器”时剔除重复性的分量,而且在认可时一经确定,认可有效期内不能自行改变。而JJF1033-2016的要求跟CNAS-CL07正好是相反的,按其符合性判断方法,每年做一次重复性试验,如果得出更大的重复性分量,技术报告中的“检定或校准结果重复性”的值将越来越大,而且也没有明确是否要重新进行计量标准的考评。


两者相比,显然CNAS-CL07的要求更加合理。因为我们在建立计量标准时,关心的是计量标准的最佳测量能力,所以要在拟开展的检定或校准范围内,尽可能选一个重复性分量小的“最佳仪器”,而不是随便选一台常规的被侧仪器,这样才能充分展现我们的计量能力。在后续的检定或校准工作中,每台被测仪器的重复性分量不同,这时才要采取“舍小取大”的原则,即如果检定或校准时的重复性分量大于建标时的重复性分量,则要用这个新的重复性分量重新评定测量不确定度;如果小于或等于建标时的重复性分量,则无需另行评定,直接用建标时的测量不确定度就可以了。建标技术报告中的“检定或校准结果重复性”既然不是对计量标准的考核,而且已经自然而然地包含于测量结果的不确定度评定中,就没有单独存在的必要。所以笔者认为,JJF1033-2016是对“检定或校准结果重复性试验”符合性的判定,与后续检定或校准工作中的实际重复性分量的运用,两者混为一谈了。在CNAS认可中,CMC一经确定,在两次考核周期内是不能自行改变的,重复性分量当然也是固定的。笔者建议,JJF1033-2016也应采用CNAS这种方式,只需在建标和复查时,用“现有的最佳仪器”进行一次包含重复性分量的不确定度评定就可以了,并将其作为计量标准的总指标展现在技术报告和计量标准考核证书上。


其次,“计量标准的稳定性考核”也存在着一定的瑕疵。现有的判定标准是:“稳定性应小于最大允许误差的绝对值或修正值的不确定度”。这里存在两个明显的问题:(1)如果计量仪器是按标称值使用的,其量值本身已经靠近最大允许误差的边缘,在以后的使用中,仪器的量值又进一步朝边缘的方向变化,即使变化量没有超过最大允许误差的绝对值,也极有可能出现量值超差的情况,但在这种情况下,稳定性考核依然是“合格”的。(2)如果计量标准是按修正值使用的,那么,过了一段时间,即使稳定性考核合格,其量值必然有所变化,由此出现的复现性因素也将导致计量标准的不确定度指标发生变化。除此之外,现有的稳定性考核方法中,对于没有适当的核查标准的情况,只能根据两次周期性检定或校准的证书来进行考核,存在考核周期过长的问题,等发现计量标准超差,为时已晚。况且难以找到稳定的核查标准,是大多数计量仪器都面临的问题。


因此,笔者建议,稳定性考核的判断方式应当更加细化,比如按标称值使用的计量标准,可以根据计量仪器原有的量值,对允许变化的上下限分别进行规定;对于按修正值使用的计量标准,可以在计量标准检定或校准后及时与核查标准进行比对,产生一个参考值,以作为核查时对标准器修正的依据。还可以在建标时就把稳定性因素考虑进不确定度评定中,以降低仪器在后续使用中超差的风险。CNAS-CL07的7.2就明确指出“重复性和复现性对不确定度合理的影响量,应当包含在CMC中”,计量标准的长期稳定性是导致复现性的重要因素之一,所以也应当在不确定度评定中被考虑。在没有适当核查标准的情况下,建议JJF1033-2016参考JJF1139-2005《计量器具检定周期确定原则和方法》,制定出更加科学、合理的计量标准器的溯源周期。


本文刊发于《中国计量》杂志2019年第5期

作者:安徽省蚌埠市计量测试研究所

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