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(guò)程中，由于對(duì)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(shí)或理解上的差異，對(duì)儀器設(shè)備的期間核查與評(píng)定也有著各自不同的見(jiàn)解。事實(shí)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(duì)具體的期間核查方法以及對(duì)期間核查結(jié)果的評(píng)定存在各自不同的看法是正常的，也是合理的。但在實(shí)際操作中到底應(yīng)當(dāng)如何評(píng)定，涉及的不確定度又應(yīng)該如何計(jì)算，存在的爭(zhēng)議應(yīng)予以明確。鑒于此，今結(jié)合工程試驗(yàn)檢測(cè)部門中的儀器設(shè)備期間核查方案的編制與評(píng)定作一粗淺的探討，并以YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)為例進(jìn)行有關(guān)說(shuō)明、計(jì)算和評(píng)定，供大家參考。

　　儀器設(shè)備的期間核查主要是針對(duì)漂移性較大的試驗(yàn)檢測(cè)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(guò)期間核查的實(shí)施以確定YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)在相鄰兩個(gè)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(jí)2000kN標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力器，其中檢測(cè)點(diǎn)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(cè)力器置于被測(cè)點(diǎn)受力中心，在400kN、800kN、1200kN、1600kN檢測(cè)點(diǎn)分別進(jìn)行一組重復(fù)測(cè)量，共測(cè)量3次，n=3(當(dāng)然，在實(shí)際測(cè)量中，測(cè)量值越多就越能反映其真實(shí)的情況，即更接近“真值”)。    

　　五、計(jì)算與判定

　　1.期間核查測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度計(jì)算
　　按JJF1059-1999，對(duì)于測(cè)量次數(shù)較多時(shí)(n≥10)，計(jì)算該次測(cè)量的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差S(F_i)。利用如下公式計(jì)算:
    
    對(duì)于測(cè)量次數(shù)較少時(shí)的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S(F_i)應(yīng)采用極差法評(píng)定，即:
    
    同時(shí)，按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)，平均值的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差S()按下式計(jì)算:
    
    其中:F_i——第i次測(cè)量值；——該組測(cè)量值的算術(shù)平均值；R——極差，在此R=F_max-F_min； C——與測(cè)量次數(shù)相關(guān)的極差系數(shù)。
    對(duì)高一等級(jí)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所提供的測(cè)量結(jié)果的實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差，可近似為該次測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度，即:
    
    2.該測(cè)點(diǎn)的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計(jì)算
    利用B類評(píng)定方法由檢定證書給出的誤差值S_z計(jì)算出U:
    
    如檢定證書未給出S_z時(shí)，應(yīng)按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)要求計(jì)算U值以代替該測(cè)點(diǎn)的最大允許誤差。
    3.判定方法
    按JJF1059-1999標(biāo)準(zhǔn)及計(jì)量檢定規(guī)程對(duì)合格與不合格的判定方法，為了使誤判的風(fēng)險(xiǎn)不致太大，一般要求高一等級(jí)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所提供的測(cè)量結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)不確定度不大于該測(cè)點(diǎn)的最大允許誤差的1/10～1/3。當(dāng)k=2時(shí)，測(cè)量結(jié)果的置信概率近似為95%；當(dāng)k=3時(shí)，測(cè)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(jí)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)所提供的測(cè)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(jì)算結(jié)果為標(biāo)準(zhǔn)判定受檢儀器是否合格。
    
    對(duì)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(jì)劃
    期間核查原始記錄
    期間核查報(bào)告
    

七、期間核查報(bào)告的編制與評(píng)定

    現(xiàn)以YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)期間核查為例，對(duì)800kN和1200kN兩個(gè)測(cè)點(diǎn)的計(jì)算說(shuō)明《期間核查報(bào)告》的編制與評(píng)定方法。
    1.概述
    (1)環(huán)境條件:溫度10℃。
    (2)試驗(yàn)儀器:
    YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī):(0～2000)kN/±1%。
    三等標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力裝置(應(yīng)變式數(shù)顯測(cè)力儀):2000kN/±0.1%。
    (3)試驗(yàn)說(shuō)明:2005年1月4日，按照《2004年度質(zhì)量監(jiān)控計(jì)劃》，請(qǐng)中鐵二局計(jì)量測(cè)試所對(duì)其進(jìn)行期間核查，以評(píng)價(jià)其質(zhì)量性能。
    2.建立YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)的不確定度數(shù)學(xué)模型
    以YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)對(duì)同一穩(wěn)定測(cè)量點(diǎn)進(jìn)行多次測(cè)量，可建立如下數(shù)學(xué)模型:
    
    式中:——標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力器示值平均值，kN；F_i——對(duì)應(yīng)YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)某一測(cè)點(diǎn)時(shí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力器示值，kN；n——對(duì)同一測(cè)點(diǎn)的測(cè)量次數(shù)。
    則YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)的不確定度可表示為:
    
    3.測(cè)量不確定度分量計(jì)算
    (1)對(duì)壓力試驗(yàn)機(jī)800kN測(cè)點(diǎn)有關(guān)不確定度的計(jì)算
    ①標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算
    在800kN測(cè)點(diǎn)的3個(gè)測(cè)量值分別為:799.9、800.2、800.2。
    按JJF1059-1999，當(dāng)n=3次測(cè)量時(shí)，S(F)按極差法計(jì)算，即:
    
    則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ②該測(cè)點(diǎn)的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計(jì)算
    在800kN測(cè)點(diǎn)，檢定證書給定的S_z=0.1%，則:
    
    (2)對(duì)壓力試驗(yàn)機(jī)1200kN測(cè)點(diǎn)有關(guān)不確定度的計(jì)算
    ①標(biāo)準(zhǔn)不確定度計(jì)算
    在1200kN測(cè)點(diǎn)的3個(gè)測(cè)量值分別為:1200.8、1203.6、1201.2。
    同理，S′()按極差法計(jì)算，即:
    
    則相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    ②該測(cè)點(diǎn)的最大允許誤差(或擴(kuò)展不確定度U)的計(jì)算
    在1200kN測(cè)點(diǎn)，檢定證書給定的S_z=0。按JJF1059-1999，YE-2000kN壓力試驗(yàn)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(jì)算。
    a.試驗(yàn)機(jī)的示值誤差引入的不確定度
    YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)期間核查選取量程為(0～2000)kN，在測(cè)量過(guò)程中因材料破壞的突然性、爆發(fā)性，會(huì)發(fā)生指針擺動(dòng)現(xiàn)象，按經(jīng)驗(yàn)估計(jì)，其擺動(dòng)幅度按一分度(4kN)，即±0.2%計(jì)算，并按其均勻分布考慮，B類方法評(píng)定，其不確定度為:
    
    b.數(shù)表引入的不確定度
    對(duì)于數(shù)表式測(cè)量?jī)x器，當(dāng)其分辨力為δx時(shí)，由此帶入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度按A類方法評(píng)定為:
    u(x)=0.29δx
    則試驗(yàn)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(yàn)估計(jì)，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(cè)力器的量值傳遞規(guī)律，即U₉₅=0.1%，以正態(tài)分布估計(jì)，其標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
    
    e.儀器測(cè)量的不確定度
    儀器測(cè)量的不確定度按U95=1.0%計(jì)算，以正態(tài)分布估計(jì)，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(jì)算
    U=2u_c(F，1200kN)=1.20%

    4.結(jié)論
    由上述計(jì)算可知，測(cè)量值的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u()與對(duì)應(yīng)測(cè)點(diǎn)的擴(kuò)展不確定度U的關(guān)系為:
    (1)在800kN測(cè)點(diǎn)，，該測(cè)點(diǎn)期間核查合格。
    (2)在1200kN測(cè)點(diǎn)，，該測(cè)點(diǎn)期間核查合格。
    由此可知，該YE-2000kN壓力試驗(yàn)機(jī)期間檢查合格。