中國直升機(jī)設(shè)計(jì)研究所計(jì)量理化測試中心　李艷萍

　　測量設(shè)備在校準(zhǔn)后，必不可少的一項(xiàng)工作是對校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，驗(yàn)證該測量設(shè)備的計(jì)量特性是否滿足被測對象的計(jì)量要求，即滿足實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可準(zhǔn)則的要求，因?yàn)橛糜诓煌谋粶y對象或用于不同的測量過程時(shí)，由于測量過程所規(guī)定的計(jì)量要求不同，可能會有驗(yàn)證合格或驗(yàn)證不合格的兩種結(jié)論。所以，測量設(shè)備進(jìn)行了校準(zhǔn)，也不一定能滿足所需要的計(jì)量要求，只有驗(yàn)證合格后，才能用于實(shí)驗(yàn)室的檢測校準(zhǔn)工作。

　　由于示值誤差是測量設(shè)備最主要的計(jì)量特性之一，因此，主要對測量設(shè)備的示值誤差是否在所規(guī)定的最大允許誤差MPE范圍內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證。

　　合格判據(jù)與測量不確定度有關(guān)，通常U是包含因子k=2的擴(kuò)展不確定度，也可以是估算自由度U₉₅。    

　　一、考慮測量不確定度影響的驗(yàn)證

　　當(dāng)被驗(yàn)證測量設(shè)備的示值誤差Δ的絕對值不大于其最大允許誤差的絕對值|MPE|與示值誤差的擴(kuò)展不確定度U之差時(shí)，為合格，即
Δ|≤|MPE|-U 　　(1)
為合格。

　　例如，用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字電壓表對1臺多功能校準(zhǔn)源的輸出直流電壓進(jìn)行校準(zhǔn)，如在10V測量點(diǎn)的示值誤差是-6×10^-5V，最大允許誤差MPE為±1.4×10^-4V，該測量點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U=4.9×10^-5(k=2)時(shí)，由于|Δ|=6×10^-5<|MPE|-U=1.4×10^-4-4.9×10^-5=9.1×10^-5，因此被檢多功能校準(zhǔn)源10V點(diǎn)的示值誤差合格。

　　當(dāng)被驗(yàn)證測量設(shè)備的示值誤差Δ的絕對值大于或等于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴(kuò)展不確定度U之和時(shí)，為不合格，即
　　Δ|≥|MPE|+U  (2)
　　為不合格。

　　在上例中如果示值誤差是-20×10^-5V，則大于|MPE|+U=1.4×10^-4+4.9×10^-5=18.9×10^-5V，因此被檢多功能校準(zhǔn)源10V點(diǎn)的示值誤差不合格。

　　當(dāng)示值誤差Δ的絕對值大于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴(kuò)展不確定度U之差并小于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴(kuò)展不確定度U之和時(shí)，不能下合格或不合格的結(jié)論，即
　　MPE|-U<|Δ|<|MPE|+U
　　為待定區(qū)。

　　這時(shí)應(yīng)采用更高準(zhǔn)確度的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)重新校準(zhǔn)，以降低測量不確定度U，再重新進(jìn)行驗(yàn)證。    

　　二、當(dāng)測量不確定度比足夠小時(shí)，可忽略測量不確定度的影響

　　被測儀器的允許最大誤差極限與計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的不確定度之比稱為測量不確定度比，國內(nèi)JJG檢定規(guī)程要求測量不確定度比為3∶1，國防系統(tǒng)要求測量不確定度比為4∶1，也就是說，當(dāng)測量不確定度比達(dá)到3∶1或4∶1以上時(shí)，則可不考慮示值誤差評定的測量不確定度影響。

　　此時(shí)式(1)簡化為|Δ|≤|MPE|，即被驗(yàn)證儀器的示值誤差在其最大允許誤差范圍內(nèi)時(shí)合格。

　　式(2)簡化為|Δ|>|MPE|，即被驗(yàn)證儀器的示值誤差超出其最大允許誤差時(shí)不合格。

　　例如，當(dāng)上例中10V點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U=2×10^-5(k=2)時(shí)，由于測量不確定度比大于3∶1，可忽略測量不確定度的影響，此時(shí)按照|Δ|=6×10^-5<|MPE|=1.4×10^-5來判定10V點(diǎn)的示值誤差合格。

　　當(dāng)被驗(yàn)證測量設(shè)備包括兩個(gè)或兩個(gè)以上測量范圍，并對應(yīng)不同的技術(shù)指標(biāo)時(shí)，應(yīng)分別對各個(gè)測量范圍進(jìn)行驗(yàn)證。

　　對多參數(shù)測量設(shè)備，如多功能校準(zhǔn)源，有直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、電阻、溫度、電容等非常多的參數(shù)，對各個(gè)參數(shù)，均需要分別驗(yàn)證。

　　實(shí)驗(yàn)室的測量設(shè)備校準(zhǔn)后，只有經(jīng)過了計(jì)量驗(yàn)證，才能得出是否滿足預(yù)期使用要求的結(jié)論，并貼上相應(yīng)的狀態(tài)標(biāo)志后再投入使用，這樣才能使實(shí)驗(yàn)室檢測和校準(zhǔn)工作的準(zhǔn)確性和有效性得到保證。