中鐵二局第二工程有限公司  魏厚剛

　　在質(zhì)量體系建設(shè)過程中，由于對ISO/IEO17025:1999及JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)要求中的一些條款內(nèi)容在認(rèn)識或理解上的差異，對儀器設(shè)備的期間核查與評定也有著各自不同的見解。事實上，筆者認(rèn)為，只要能達(dá)到期間核查的目的，滿足了儀器設(shè)備的正常性能，對具體的期間核查方法以及對期間核查結(jié)果的評定存在各自不同的看法是正常的，也是合理的。但在實際操作中到底應(yīng)當(dāng)如何評定，涉及的不確定度又應(yīng)該如何計算，存在的爭議應(yīng)予以明確。鑒于此，今結(jié)合工程試驗檢測部門中的儀器設(shè)備期間核查方案的編制與評定作一粗淺的探討，并以YE-2000kN壓力試驗機(jī)為例進(jìn)行有關(guān)說明、計算和評定，供大家參考。

　　儀器設(shè)備的期間核查主要是針對漂移性較大的試驗檢測設(shè)備進(jìn)行的。期間核查方案的編制應(yīng)包含下列主要內(nèi)容:    

　　一、核查目的

　　通過期間核查的實施以確定YE-2000kN壓力試驗機(jī)在相鄰兩個檢定周期之間是否處于校準(zhǔn)狀態(tài)。    

　　二、核查方法

　　采用3級2000kN標(biāo)準(zhǔn)測力器，其中檢測點設(shè)值為400kN、800kN、1200kN、1600kN。    

　　三、環(huán)境條件

　　溫度:10℃～35℃    

　　四、操作方法

　　將測力器置于被測點受力中心，在400kN、800kN、1200kN、1600kN檢測點分別進(jìn)行一組重復(fù)測量，共測量3次，n=3(當(dāng)然，在實際測量中，測量值越多就越能反映其真實的情況，即更接近“真值”)。    

　　五、計算與判定

　　1.期間核查測量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度計算
　　按JJF1059-1999，對于測量次數(shù)較多時(n≥10)，計算該次測量的實驗標(biāo)準(zhǔn)偏差S(F_i)。利用如下公式計算:
    
    對于測量次數(shù)較少時的實驗標(biāo)準(zhǔn)差S(F_i)應(yīng)采用極差法評定，即:
    
    同時，按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)，平均值的實驗標(biāo)準(zhǔn)差S()按下式計算:
    
    其中:F_i——第i次測量值；——該組測量值的算術(shù)平均值；R——極差，在此R=F_max-F_min； C——與測量次數(shù)相關(guān)的極差系數(shù)。
    對高一等級檢測標(biāo)準(zhǔn)所提供的測量結(jié)果的實驗標(biāo)準(zhǔn)差，可近似為該次測量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即:
    
    2.該測點的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計算
    利用B類評定方法由檢定證書給出的誤差值S_z計算出U:
    
    如檢定證書未給出S_z時，應(yīng)按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)要求計算U值以代替該測點的最大允許誤差。
    3.判定方法
    按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)及計量檢定規(guī)程對合格與不合格的判定方法，為了使誤判的風(fēng)險不致太大，一般要求高一等級檢測標(biāo)準(zhǔn)所提供的測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度不大于該測點的最大允許誤差的1/10～1/3。當(dāng)k=2時，測量結(jié)果的置信概率近似為95%；當(dāng)k=3時，測量結(jié)果的置信概率近似為99%。通常取k=2，則要求高一等級檢測標(biāo)準(zhǔn)所提供的測量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度不大于最大允許誤差的1/5，并以此判定這次期間核查中的受檢儀器是否合格。即以以下公式計算結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)判定受檢儀器是否合格。
    
    對檢查不合格的設(shè)備應(yīng)查找原因，并加以糾正。    

　　六、應(yīng)具備的相關(guān)文件及記錄

    期間檢查程序
    期間核查計劃
    期間核查原始記錄
    期間核查報告
    

七、期間核查報告的編制與評定

    現(xiàn)以YE-2000kN壓力試驗機(jī)期間核查為例，對800kN和1200kN兩個測點的計算說明《期間核查報告》的編制與評定方法。
    1.概述
    (1)環(huán)境條件:溫度10℃。
    (2)試驗儀器:
    YE-2000kN壓力試驗機(jī):(0～2000)kN/±1%。
    三等標(biāo)準(zhǔn)測力裝置(應(yīng)變式數(shù)顯測力儀):2000kN/±0.1%。
    (3)試驗說明:2005年1月4日，按照《2004年度質(zhì)量監(jiān)控計劃》，請中鐵二局計量測試所對其進(jìn)行期間核查，以評價其質(zhì)量性能。
    2.建立YE-2000kN壓力試驗機(jī)的不確定度數(shù)學(xué)模型
    以YE-2000kN壓力試驗機(jī)對同一穩(wěn)定測量點進(jìn)行多次測量，可建立如下數(shù)學(xué)模型:
    
    式中:——標(biāo)準(zhǔn)測力器示值平均值，kN；F_i——對應(yīng)YE-2000kN壓力試驗機(jī)某一測點時標(biāo)準(zhǔn)測力器示值，kN；n——對同一測點的測量次數(shù)。
    則YE-2000kN壓力試驗機(jī)的不確定度可表示為:
    
    3.測量不確定度分量計算
    (1)對壓力試驗機(jī)800kN測點有關(guān)不確定度的計算
    ①標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算
    在800kN測點的3個測量值分別為:799.9、800.2、800.2。
    按JJF1059-1999，當(dāng)n=3次測量時，S(F)按極差法計算，即:
    
    則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ②該測點的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計算
    在800kN測點，檢定證書給定的S_z=0.1%，則:
    
    (2)對壓力試驗機(jī)1200kN測點有關(guān)不確定度的計算
    ①標(biāo)準(zhǔn)不確定度計算
    在1200kN測點的3個測量值分別為:1200.8、1203.6、1201.2。
    同理，S′()按極差法計算，即:
    
    則相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ②該測點的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計算
    在1200kN測點，檢定證書給定的S_z=0。按JJF1059-1999，YE-2000kN壓力試驗機(jī)不確定度應(yīng)按示值誤差、儀表、讀數(shù)、檢定等各分量引入的不確定度計算。
    a.試驗機(jī)的示值誤差引入的不確定度
    YE-2000kN壓力試驗機(jī)期間核查選取量程為(0～2000)kN，在測量過程中因材料破壞的突然性、爆發(fā)性，會發(fā)生指針擺動現(xiàn)象，按經(jīng)驗估計，其擺動幅度按一分度(4kN)，即±0.2%計算，并按其均勻分布考慮，B類方法評定，其不確定度為:
    
    b.數(shù)表引入的不確定度
    對于數(shù)表式測量儀器，當(dāng)其分辨力為δx時，由此帶入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按A類方法評定為:
    u(x)=0.29δx
    則試驗機(jī)性能引入的不確定度為:
    u₂(F)=0.29×1%=0.29%
    c.讀數(shù)引入的不確定度
    根據(jù)經(jīng)驗估計，由操作者引入的最大讀數(shù)誤差為一分度(4kN)，即±0.2%，假若其均勻分布，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    d.儀器檢定的不確定度
    假定儀器檢定的擴(kuò)展不確定度遵循標(biāo)準(zhǔn)測力器的量值傳遞規(guī)律，即U₉₅=0.1%，以正態(tài)分布估計，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    e.儀器測量的不確定度
    儀器測量的不確定度按U95=1.0%計算，以正態(tài)分布估計，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ③合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度
    按照前面建立的數(shù)學(xué)模型，在1200kN的總合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ④擴(kuò)展不確定度U的計算
    U=2u_c(F，1200kN)=1.20%

    4.結(jié)論
    由上述計算可知，測量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u()與對應(yīng)測點的擴(kuò)展不確定度U的關(guān)系為:
    (1)在800kN測點，，該測點期間核查合格。
    (2)在1200kN測點，，該測點期間核查合格。
    由此可知，該YE-2000kN壓力試驗機(jī)期間檢查合格。