中鐵二局第二工程有限公司  魏厚剛

　　在質量體系建設過程中，由于對ISO/IEO17025:1999及JJF1059-1999標準要求中的一些條款內容在認識或理解上的差異，對儀器設備的期間核查與評定也有著各自不同的見解。事實上，筆者認為，只要能達到期間核查的目的，滿足了儀器設備的正常性能，對具體的期間核查方法以及對期間核查結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當如何評定，涉及的不確定度又應該如何計算，存在的爭議應予以明確。鑒于此，今結合工程試驗檢測部門中的儀器設備期間核查方案的編制與評定作一粗淺的探討，并以YE-2000kN壓力試驗機為例進行有關說明、計算和評定，供大家參考。

　　儀器設備的期間核查主要是針對漂移性較大的試驗檢測設備進行的。期間核查方案的編制應包含下列主要內容:    

　　一、核查目的

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

　　二、核查方法

　　采用3級2000kN標準測力器，其中檢測點設值為400kN、800kN、1200kN、1600kN。    

　　三、環境條件

　　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檢測點分別進行一組重復測量，共測量3次，n=3(當然，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.期間核查測量結果的擴展不確定度計算
　　按JJF1059-1999，對于測量次數較多時(n≥10)，計算該次測量的實驗標準偏差S(F_i)。利用如下公式計算:
    
    對于測量次數較少時的實驗標準差S(F_i)應采用極差法評定，即:
    
    同時，按JJF1059-1999標準，平均值的實驗標準差S()按下式計算:
    
    其中:F_i——第i次測量值；——該組測量值的算術平均值；R——極差，在此R=F_max-F_min； C——與測量次數相關的極差系數。
    對高一等級檢測標準所提供的測量結果的實驗標準差，可近似為該次測量值的標準不確定度，即:
    
    2.該測點的最大允許誤差(或擴展不確定度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，應按JJF1059-1999標準要求計算U值以代替該測點的最大允許誤差。
    3.判定方法
    按JJF1059-1999標準及計量檢定規程對合格與不合格的判定方法，為了使誤判的風險不致太大，一般要求高一等級檢測標準所提供的測量結果的標準不確定度不大于該測點的最大允許誤差的1/10～1/3。當k=2時，測量結果的置信概率近似為95%；當k=3時，測量結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準所提供的測量結果的標準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果為標準判定受檢儀器是否合格。
    
    對檢查不合格的設備應查找原因，并加以糾正。    

　　六、應具備的相關文件及記錄

    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

    現以YE-2000kN壓力試驗機期間核查為例，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)環境條件:溫度10℃。
    (2)試驗儀器:
    YE-2000kN壓力試驗機:(0～2000)kN/±1%。
    三等標準測力裝置(應變式數顯測力儀):2000kN/±0.1%。
    (3)試驗說明:2005年1月4日，按照《2004年度質量監控計劃》，請中鐵二局計量測試所對其進行期間核查，以評價其質量性能。
    2.建立YE-2000kN壓力試驗機的不確定度數學模型
    以YE-2000kN壓力試驗機對同一穩定測量點進行多次測量，可建立如下數學模型:
    
    式中:——標準測力器示值平均值，kN；F_i——對應YE-2000kN壓力試驗機某一測點時標準測力器示值，kN；n——對同一測點的測量次數。
    則YE-2000kN壓力試驗機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800kN測點有關不確定度的計算
    ①標準不確定度計算
    在800kN測點的3個測量值分別為:799.9、800.2、800.2。
    按JJF1059-1999，當n=3次測量時，S(F)按極差法計算，即:
    
    則相對標準不確定度為:
    
    ②該測點的最大允許誤差(或擴展不確定度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1200kN測點有關不確定度的計算
    ①標準不確定度計算
    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:
    
    則相對標準不確定度為:
    
    ②該測點的最大允許誤差(或擴展不確定度U)的計算
    在1200kN測點，檢定證書給定的S_z=0。按JJF1059-1999，YE-2000kN壓力試驗機不確定度應按示值誤差、儀表、讀數、檢定等各分量引入的不確定度計算。
    a.試驗機的示值誤差引入的不確定度
    YE-2000kN壓力試驗機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、爆發性，會發生指針擺動現象，按經驗估計，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.數表引入的不確定度
    對于數表式測量儀器，當其分辨力為δx時，由此帶入的標準不確定度按A類方法評定為:
    u(x)=0.29δx
    則試驗機性能引入的不確定度為:
    u₂(F)=0.29×1%=0.29%
    c.讀數引入的不確定度
    根據經驗估計，由操作者引入的最大讀數誤差為一分度(4kN)，即±0.2%，假若其均勻分布，則標準不確定度為:
    
    d.儀器檢定的不確定度
    假定儀器檢定的擴展不確定度遵循標準測力器的量值傳遞規律，即U₉₅=0.1%，以正態分布估計，其標準不確定度為:
    
    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，以正態分布估計，其標準不確定度為:
    
    ③合成標準不確定度
    按照前面建立的數學模型，在1200kN的總合成標準不確定度為:
    
    ④擴展不確定度U的計算
    U=2u_c(F，1200kN)=1.20%

    4.結論
    由上述計算可知，測量值的標準不確定度u()與對應測點的擴展不確定度U的關系為:
    (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壓力試驗機期間檢查合格。