中國直升機設計研究所計量理化測試中心　李艷萍

　　測量設備在校準后，必不可少的一項工作是對校準數據進(jìn)行分析，驗證該測量設備的計量特性是否滿(mǎn)足被測對象的計量要求，即滿(mǎn)足實(shí)驗室認可準則的要求，因為用于不同的被測對象或用于不同的測量過(guò)程時(shí)，由于測量過(guò)程所規定的計量要求不同，可能會(huì )有驗證合格或驗證不合格的兩種結論。所以，測量設備進(jìn)行了校準，也不一定能滿(mǎn)足所需要的計量要求，只有驗證合格后，才能用于實(shí)驗室的檢測校準工作。

　　由于示值誤差是測量設備最主要的計量特性之一，因此，主要對測量設備的示值誤差是否在所規定的最大允許誤差MPE范圍內進(jìn)行驗證。

　　合格判據與測量不確定度有關(guān)，通常U是包含因子k=2的擴展不確定度，也可以是估算自由度U₉₅。    

　　一、考慮測量不確定度影響的驗證

　　當被驗證測量設備的示值誤差Δ的絕對值不大于其最大允許誤差的絕對值|MPE|與示值誤差的擴展不確定度U之差時(shí)，為合格，即
Δ|≤|MPE|-U 　　(1)
為合格。

　　例如，用標準數字電壓表對1臺多功能校準源的輸出直流電壓進(jìn)行校準，如在10V測量點(diǎn)的示值誤差是-6×10^-5V，最大允許誤差MPE為±1.4×10^-4V，該測量點(diǎn)的擴展不確定度U=4.9×10^-5(k=2)時(shí)，由于|Δ|=6×10^-5<|MPE|-U=1.4×10^-4-4.9×10^-5=9.1×10^-5，因此被檢多功能校準源10V點(diǎn)的示值誤差合格。

　　當被驗證測量設備的示值誤差Δ的絕對值大于或等于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴展不確定度U之和時(shí)，為不合格，即
　　Δ|≥|MPE|+U  (2)
　　為不合格。

　　在上例中如果示值誤差是-20×10^-5V，則大于|MPE|+U=1.4×10^-4+4.9×10^-5=18.9×10^-5V，因此被檢多功能校準源10V點(diǎn)的示值誤差不合格。

　　當示值誤差Δ的絕對值大于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴展不確定度U之差并小于其最大允許誤差的絕對值與示值誤差的擴展不確定度U之和時(shí)，不能下合格或不合格的結論，即
　　MPE|-U<|Δ|<|MPE|+U
　　為待定區。

　　這時(shí)應采用更高準確度的計量標準重新校準，以降低測量不確定度U，再重新進(jìn)行驗證。    

　　二、當測量不確定度比足夠小時(shí)，可忽略測量不確定度的影響

　　被測儀器的允許最大誤差極限與計量標準的不確定度之比稱(chēng)為測量不確定度比，國內JJG檢定規程要求測量不確定度比為3∶1，國防系統要求測量不確定度比為4∶1，也就是說(shuō)，當測量不確定度比達到3∶1或4∶1以上時(shí)，則可不考慮示值誤差評定的測量不確定度影響。

　　此時(shí)式(1)簡(jiǎn)化為|Δ|≤|MPE|，即被驗證儀器的示值誤差在其最大允許誤差范圍內時(shí)合格。

　　式(2)簡(jiǎn)化為|Δ|>|MPE|，即被驗證儀器的示值誤差超出其最大允許誤差時(shí)不合格。

　　例如，當上例中10V點(diǎn)的擴展不確定度U=2×10^-5(k=2)時(shí)，由于測量不確定度比大于3∶1，可忽略測量不確定度的影響，此時(shí)按照|Δ|=6×10^-5<|MPE|=1.4×10^-5來(lái)判定10V點(diǎn)的示值誤差合格。

　　當被驗證測量設備包括兩個(gè)或兩個(gè)以上測量范圍，并對應不同的技術(shù)指標時(shí)，應分別對各個(gè)測量范圍進(jìn)行驗證。

　　對多參數測量設備，如多功能校準源，有直流電壓、直流電流、交流電壓、交流電流、電阻、溫度、電容等非常多的參數，對各個(gè)參數，均需要分別驗證。

　　實(shí)驗室的測量設備校準后，只有經(jīng)過(guò)了計量驗證，才能得出是否滿(mǎn)足預期使用要求的結論，并貼上相應的狀態(tài)標志后再投入使用，這樣才能使實(shí)驗室檢測和校準工作的準確性和有效性得到保證。