检定或校准结果的重复性

测量重复性的定义为“在一组重复性测量条件下的测量精密度”。从定义中可以看出, 重复性是通过测量得到的, 是测量结果的重复性,通常用单次测量结果的试验标准差来表示。显然,在计量标准考核的历史上一直用“计量标准的重复性”的表述是不准确的,计量标准本身并不会有重复性,只有用计量标准开展检定或校准, 其测量结果才有重复性。鉴于此,2016版中用“检定或校准结果的重复性”代替了原规范中的“计量标准重复性”,同时还进一步明确了检定或校准结果的重复性试验方法和判定要求。

重复性中必须要包括被测对象的影响。在2008版的规范中描述为“在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,计量标准提供相近示值的能力”,这里的“同一个被测量”是一个怎样的被测量,常规的,较好的,最差的?不同的计量标准管理人员往往有不同的理解和选择。计量标准之所以要进行重复性试验,其目的是要给出在检定或校准过程中所有的随机效应对其结果的影响,因为它直接就是检定或校准结果的一个重要的不确定度来源。如果重复性太差,可能直接影响到检定或校准结果的不确定度能否满足要求。在实际工作中,大部分检定或校准结果的不确定度都是采用预评的方式,而不是在每次测量的时候都做测量结果不确定的评定,这就要求在预评不确定度的时候所采用的重复性分量应尽可能的覆盖在日常检定或校准中可能遇到的被检状态。从这一点考虑应该选择一个满足检定规程或校准规范重复性指标要求的最差的被测量,但是最差是可遇而不可求的,可操作性不足,所以在2016版的规范中规定选用“常规被检定或校准对象”。这一明确规定既消除了计量标准管理人员选择重复性被测对象时的困扰,又确保了预评定得到的不确定度今后可以用在所有的同类测量中,常规对象就是指其性能是将来大多数的同类测量对象都能达到的。

2008版规范并没有明确给出重复性试验的要求,2016版规范则分新建和已建计量标准两种情况给出了明确的要求。

对于新建计量标准,检定或校准结果的重复性应直接作为一个不确定度来源用于检定或校准结果的不确定度评定中。只要评定得到的测量结果的不确定度满足所开展项目的要求,则表明其重复性也满足要求。

对于已建计量标准,如果测得的重复性不大于新建计量标准时测得的重复性,则重复性符合要求。如果测得的重复性大于新建计量标准时的重复性,则应依据新测得的重复性重新进行测量结果的不确定度评定,如果评定结果仍满足开展项目的要求, 则重复性试验符合要求,并即时更新不确定度报告、使用新测得的重复性作为下次重复性试验是否合格的判定依据;如果评定结果不满足开展项目的要求, 则重复性试验不符合要求,就需对计量标准的各项情况—人机料法环各个环节进行查找原因, 直到重复性考核满足要求为止。已建计量标准每年至少应进行一次重复性测量。

计量标准的稳定性是指计量标准保持其计量特性随时间恒定的能力,应包括计量标准器的稳定性和配套设备的稳定性。

2008版规范中关于计量标准的稳定性考核最关键的问题就是是否存在核查标准以及核查标准的选择。2008版规定当存在合适的比较稳定的对应于被测参数的实物量具,可以用它作为核查标准来进行计量标准的稳定性考核;如果对于被测参数来说, 不存在可以作为核查标准的实物量具,可以不做稳定性考核。但是在实际工作中,关于某个计量标准是否需做稳定性考核,不同的技术人员是有不同的理解的,在考核中也时常会引起争议。

在进行计量标准稳定性考核时,应优先采用核查标准进行考核,该方法也是2008版规范中就有的方法,其关键就是要选择量值稳定的被测对象作为核查标准。实物量具通常具有较好的长期稳定性,性能比较稳定的实物量具是最佳的核查标准。例如常用玻璃量器检定装置,其被测对象容积量器是实物量具,就可以选取容积量器作为核查标准进行计量标准的稳定性考核。

若被考核的计量标准是建标单位的次级计量标准时,也可以选择高等级的计量标准进行考核。例如计量机构已建有一等密度计标准装置,就可以用一等密度计标准装置对二等密度计标准装置进行稳定性考核。

若能满足控制图法要求的条件(详见2016版规范C.2.2.3.3) ,也可以选择控制图进行考核。事实上,在2008版规范中已经提出了在稳定性考核中可以采用该方法, 但是在标准考核中成功采用控制图并对计量标准进行长期而连续监测的实例少之又少

若有关计量检定规程或计量技术规范对计量标准的稳定性考核方法有明确规定时,也可以按其规定进行考核。

当前四种方法都不适用时,方可采用计量标准器的稳定性考核结果进行考核。但是该方法是有缺点的,仅考虑了计量标准中计量标准器的稳定性,而没有包括配套设备的稳定性。例如计量机构已建有pH (酸度) 计检定装置,未建有pH计检定仪检定装置,同时送上级计量技术机构检定又不方便时,就只能将计量标准器pH计检定仪每年的检定数据制成稳定性考核记录表,作为证明计量标准量值稳定的依据。