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计量标准重复性试验及稳定性考核工作中常见问题辨析

2015-04-16李秀杰吴大伟刘宏宁

吉林电力 2015年6期
关键词:重复性复查计量

李秀杰,吴大伟,刘宏宁

(国网长春供电公司,长春 130021)

计量标准是将计量基准的量值传递到生产、贸易和科学技术等应用领域的纽带,是实现全国量值统一的基础。为了保证计量标准长期处于稳定、可靠的技术状态,并保持其测量的溯源和一致性,国家制定颁布了JJF 1033—2008《计量标准考核规范》[1],对新建计量标准和到期复查考核计量标准实行考核。根据JJF 1033—2008的规定,计量标准的重复性和稳定性必须符合相应的技术要求。

在实际工作中发现,吉林省电力有限公司内的一些计量检定机构在开展计量标准重复性试验和稳定性考核时存在一些问题,导致在计量标准新建(复查)考核、法定计量检定机构授权复查考核中经常出现一些缺陷项,常见问题集中出现在:对计量标准重复性及稳定性的概念理解上有偏差;在重复性试验和稳定性考核的测量对象选取上有错误;混淆新建计量标准和复查考核计量标准两种情况下,对重复性试验及稳定性考核的不同要求;对重复性试验及稳定性考核的结果判定方法不明确等。

1 对计量标准重复性试验及稳定性考核的概念理解

1.1 计量标准的重复性[2]

计量标准的重复性是指在相同测量条件下,重复测量同一个被测量,计量标准提供相近示值的能力,通常用测量结果的分散性来定量地表示,即用单次测量结果的实验标准差来表示。

1.2 计量标准的稳定性[2]

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。

1.3 重复性试验与稳定性考核的区别

计量标准的重复性会引入不确定度,它是测量结果的不确定度中的一个分量。从原则上来说,对计量标准的重复性本身并无要求,只是要求与重复性有关的最终得到的测量结果的扩展不确定度满足要求即可,因此,JJF 1033—2008中规定的定期对计量标准重复性的考核,实质上是定期对计量标准的测量结果的扩展不确定度的考核。

计量标准的稳定性衡量的是计量标准装置(包括计量标准器和主要配套设备)所提供的标准量值的长期变化。包括其量值的长期慢漂移和由于保持或使用不当而引起的突发性变化。

新建计量标准的稳定性考核是要求建标计量检定机构在申请考核之前自己证明计量标准的稳定性。计量标准复查考核中规定的稳定性考核实质上是一种期间核查,即要求建标计量检定机构自己定期考察计量标准装置在一个检定周期内是否存在超出预期的变化。

计量标准装置中的计量标准器是稳定性考核的重点考察对象。如果建标计量检定机构测得的稳定性满足计量标准考核规范的要求,表面没有发现计量标准器所提供的量值有明显的变化,那么整套计量标准装置在其有效期内可以继续使用。如果建标计量检定机构测得的稳定性不符合计量标准考核规范的要求,则应该立即将计量标准器和主要配套设备送上级溯源机构再次进行检定。

2 重复性试验和稳定性考核的测量对象选取

2.1 重复性试验的测量对象

为了使评定得到的不确定度可以用在大多数的日常检定中,单相电能表检定装置、三相电能表检定装置、电压互感器检定装置、电流互感器检定装置的重复性试验所采用的测量对象都应是常规的测量对象,而不是采用稳定性最好的测量对象。常规的测量对象是指其短期稳定性是绝大多数同类被测对象均能达到的。

一些计量检定机构重复性试验选取的测量对象,有的是与稳定性考核中的测量对象相同,有的是与期间核查中的测量对象相同,这样的选择都是错误的,考核中会被确定为缺陷项。重复性试验的测量对象,一定要从日常工作中批量检定的单相电能表、三相电能表、电压互感器、电流互感器中选取。

2.2 稳定性考核的测量对象

计量标准的稳定性考核,是为了掌握计量标准的计量特性在一个检定周期内是否恒定。计量标准通常由计量标准器和配套设备所组成,因此一般来说计量标准的稳定性应包括计量标准器的稳定性和配套设备的稳定性。在稳定性的测量过程中不可避免地会引入被测对象对稳定性的影响,为了使这一影响尽可能地小,必须选择一个稳定的测量对象。

实际工作中,一些计量检定机构在开展稳定性考核时选用了常规的被测对象,这种做法是错误的,考核中会被确定为缺陷项。既正确又简便的做法是,选用期间核查试验中所使用的核查标准作为稳定性考核的测量对象,期间核查是JJF 1069—2012《法定计量检定机构考核规范》中所要求的工作内容。

3 计量标准新建和复查考核两种情况对重复性和稳定性的不同要求

3.1 对重复性的要求

a.计量标准新建考核。在新建计量标准的半年试运行阶段,做一次重复性试验即可,并填写《计量标准的重复性试验记录》。《计量标准技术报告》中“检定结果的测量不确定度评定”,其中对重复性引入的不确定度的评定就是要用这一次的重复性试验结果,若最终得到的测量结果的扩展不确定度满足考核规范的要求,就说明该新建计量标准试运行阶段的重复性试验符合要求。

一些计量检定机构常常是在《计量标准的重复性试验记录》中填写了一组重复性试验结果,而在《计量标准技术报告》“检定结果的测量不确定度评定”中却用的是另一组重复性试验结果,这种做法是完全错误的,会被考评组确定为缺陷项。

b.计量标准复查考核。使用中的计量标准,在到期复查考核之前,每年至少要做一次重复性试验,并把结果填入《计量标准的重复性试验记录》。若试验得到的重复性(即单次测量结果的实验标准差)小于计量标准试运行阶段的重复性,就说明该计量标准的重复性符合要求;若试验得到的重复性大于计量标准试运行阶段的重复性,就需要用该次试验得到的重复性,重新评定测量结果的扩展不确定度,只有得到的测量结果的扩展不确定度满足考核规范的要求,才能说明该计量标准的重复性试验符合要求。

一些计量检定机构在准备的复查考核资料中,运行中某一年(或几年)的重复性大于试运行阶段的重复性,却不在《计量标准技术报告》中重新评定检定结果的扩展不确定度。这是非常明显的错误,会被考评组确定为缺陷项。

3.2 对稳定性的要求

a.计量标准新建考核。在新建计量标准的半年试运行阶段,每隔一段时间(习惯上是一个月),用该计量标准对核查标准进行一组n 次(习惯上测10次)的重复测量,取其算术平均值作为该组的测量结果。共观测m 组(习惯上观测4组)。取m 个测量结果中的最大值和最小值之差,作为新建计量标准在半年试运行阶段内的稳定性。

b.计量标准复查考核。使用中的计量标准,在到期复查考核之前,每年用其对核查标准进行一组n次(习惯上测10次)的重复测量,取其算术平均值作为该组的测量结果。以相邻两年的测量结果之差作为该时间段内计量标准的稳定性。

一些计量检定机构将新建计量标准的稳定性考核与计量标准到期复查的稳定性考核混淆,在新建计量标准稳定性考核记录中,将相邻两组的测量结果之差作为计量标准的稳定性进行判断,而不是取m 个测量结果中的最大值和最小值之差,作为新建计量标准的稳定性,在考评中这也是明显的缺陷项。

日常检定工作中,使用的单相电能表检定装置、三相电能表检定装置、电压互感器检定装置、电流互感器检定装置都是按“级”使用的,根据考核规范的要求,测得的稳定性应小于计量标准的最大允许误差的绝对值。

4 结语

计量标准的重复性和稳定性是计量标准的两项主要计量特性,是计量标准考核的重要内容。电能计量检定机构应该充分认识计量标准重复性试验和稳定性考核的重要性,严格依据JJF 1033—2008《计量标准考核规范》的要求开展工作,明晰计量标准重复性试验和稳定性考核的实质内涵,正确选取测量对象,正确分析试验及考核结果。

[1]JJF 1033—2008,计量标准考核规范[S].

[2]中国计量测试学会.一级注册计量师基础知识及专业实务[M].北京:中国计量出版社,2009.

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