根據(jù)IS0/IEC導(dǎo)則定義,實驗室能力驗證是利用實驗室間比對確定‘‘實驗室的檢測能力”。文章主要是介紹以計量比對為主的能力驗證方案的設(shè)計與結(jié)果論證。
1.比對目的及能力驗證活動概況
為了驗證實驗室壓力表計量檢定的水平,提高實驗室的檢定能力,本地區(qū)的4所實驗室開展了一次壓力表以計量比對為主要方式的能力活動。本次能力驗證活動采用比對、現(xiàn)場考核結(jié)合方式。
在收到實驗室能力驗證任務(wù)后,作為主導(dǎo)實驗室的負責(zé)人多次召集相關(guān)人員就如何保證本次能力驗證活動有序開展進行了開會討論,確定專家小組成員,負責(zé)本次計量量值比對和能力驗證活動的技術(shù)工作(包括活動組織、技術(shù)文件制定、現(xiàn)場考核、比對結(jié)果分析處理等)。隨后,制定了《年度壓力表量值比對與能力驗證實施方案》。
2.比對的依據(jù)
(1)《計量比對管理辦法》
(2)JJG52?013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》
(3)JJF1117?010《計量比對規(guī)范》
(4)JJF1059.1?012〈《則量不確定度評定與表示》
3.傳遞標準、比對方式、比對順序及參比人員的確定
3.1傳遞標準(表1)
3.2比對的方式
為了本次能力驗證活動的順利進行,主導(dǎo)實驗室依據(jù)JJF1117?010《計量比對規(guī)范》的要求采取了“環(huán)式比對”的方式。
3.3比對順序
先由主導(dǎo)實驗室進行檢定,然后按順序由各參比實驗室進行檢定,最后由主導(dǎo)實驗室再次檢定,如圖1所示。
4.比對試驗結(jié)果的判定標準
(1)本次能力驗證有主導(dǎo)實驗室與各參比實驗室對一塊壓力表按照比對順序輪流進行檢定,取4個實驗室的測量結(jié)果的加權(quán)算術(shù)平均值作為參考值。
(2)示值誤差測量結(jié)果及其不確定度的評定作為參比實驗室綜合技術(shù)能力評價的主要依據(jù)。
(3)其他檢驗項目及現(xiàn)場考核情況作為參比實驗室綜合技術(shù)能力評價的參考,各參比實驗室應(yīng)對不規(guī)范的地方采取有效措施,提高人員素質(zhì)及綜合能力。
5.現(xiàn)場比對情況
現(xiàn)場由比對專家組對參比實驗室的技術(shù)人員進行現(xiàn)場考核,主要是從標準器的使用情況、執(zhí)行規(guī)程情況、原始記錄是否正確完整等3個方面進行考核。考核情況如表3所示。
由上表的統(tǒng)計情況及通過專家組對參比實驗室人員的提問,可以發(fā)現(xiàn)4個技術(shù)機構(gòu)在檢定壓力表的過程中均能按照規(guī)程的要求,熟練使用標準器開展檢定工作。
6.主導(dǎo)實驗室不確定度評定
6.1測量過程
6.1.1測量依據(jù)
JJG52—2013《彈性元件式一般壓力表、壓力真空表和真空表》
JJF1059.1?012〈測j量不確定度評定與表示》
6.1.2環(huán)境條件
溫度(20±5)蚓,相對濕度不大于85%,等溫2h以上。
6.1.3測量標準
0.05級數(shù)字壓力表。
6.1.4被測對象
1.6級壓力表,測量范圍0~1.6MPa,編號3377636。
6.1.5測量方法(比較法)。
通過升壓和降壓一個循環(huán),在各檢定點上逐點讀取被測精密壓力表示值,與精密壓力表示值進行比較,兩者的差值即為該壓力表的示值誤差。6.2測量模型
5=PX-尸B
式中,5為被測精密壓力表的示值誤差,MPaPx為被測精密壓力表的示值,MPaPb為標準器產(chǎn)生的壓力值,MPa。
靈敏系數(shù)
dS,
Cl=~=丄
1(PX
X
(S
(Pb
6.4標準不確定度的評定
6.4.1輸入量Px的標準不確定度的評定
輸入量Px的標準不確定度來源主要是被測精密壓力表的測量重復(fù)性,可通過連續(xù)測量得到,用A類方法進行評定。
對一塊0~1.6MPa、1.6級的壓力表在0.8MPa點處做10次重復(fù)性測量,測得數(shù)據(jù)如表4所示。
平均值:Px=0.0144MPa單次實驗標準差:s=2.1x10-3MPa由于此次比對取10次測量的算術(shù)平均值為測量結(jié)果,則輸入量Px的標準不確定度為:
(Px)=」0.7x10-3MPa
6.4.2輸入量PB的標準不確定度u(Pb)的評定輸入量PB的標準不確定度來源主要由精密壓力表的不確定度引入,因標準器選用了0~7MPa、0.05級壓力表,其最大允差為AP=?.05%x7MPa=?.0035MPa,區(qū)間半寬a=0.0035MPa,
在區(qū)間內(nèi)為均勻分布,取k=槡,則標準不確定度為:
u(PB)=a=2.0xl0_3MPak
6.5標準不確定度分量一覽表(表5)
6.6合成標準不確定度
合成標準不確定度uc為:
uc=槡C1u(PX)]2+C2u(PB)]2=2.1x10"3MPa
6.7擴展不確定度
取k=2,則擴展不確定度為:u=kuc=2x3.1x103MPa=4.2x103MPa其相對擴展不確定度為:
7.參考值、參考值不確定度的確定和比對結(jié)果的處理
7.1參考值、參考值不確定度的確定
為了方便分析,對每個實驗室不確定度的評估都換算到包含因子k=2的擴展不確定度,根據(jù)每個實驗室測量的示值誤差和示值誤差的測量結(jié)果擴展不確定度,用加權(quán)平均法算出參考值和參考值的不確定度,計算公式如下:
Y
式中,:Y為參考值;Ui為參考值的不確定度;YM為第j個實驗室在第i個測量點上的測量結(jié)果;ufi為第個實驗室在第i個測量點上的測量結(jié)果不確定度。
7.2和比對結(jié)果的處理
用歸一化公式來評價此次計量比對結(jié)果,計算公式如下:
Y,-Y
E=jl
Vu.+uj
用上式計算:IEn忘1,則表明參加比對單位的結(jié)果滿意,否則為不滿意。各參加比對單位壓力表能力驗證試驗結(jié)果數(shù)據(jù)如表6和圖2所示.
8.比對結(jié)論
(1)根據(jù)比對試驗結(jié)果判定標準,此次參加比對的4家比對實驗室比對結(jié)論為滿意。
(2)本次能力驗證的組織和測試過程是公正、有序的。各實驗室的檢測數(shù)據(jù)是客觀真實可信的。 |