仪器校正工程师资格认定培训班教材（免费版）

zwy204518

第一章 计量学基础知识
一．计量学相关名词介绍
二．计量技术的专业分类
三．计量单位和单位制

第二章 量规仪器管理
一．IS09000之仪器管理要求说明
二．量规仪器管理全过程
三．测量系统分析技术(MSA)介绍

第三章 量规仪器校正
一．量规仪器校正与管理流程
二．校正方法的选择与使用
三．仪器校正周期的确定
四．不确定度的计算

第四章 企业常见量规仪器校正案例
一．案例分析〈5类〉
二．校正要求与校正成绩书

第一章
计量学基础知识

一．
计量学相关名词介绍
1.
量(可测的量)﹕
现象﹑物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。
广义的量-----长度﹑时间﹑质量﹑温度﹑电阻等﹔
特定的量-----一段电线的长度﹑一根电线的电阻﹔
2.
量值﹕
由数值和计量单位的乘积所表示的量的大小。
例如﹕ 5.3m ﹑ 12kg ﹑ -40℃
3.
测量﹕
以确定量值为目的的一组操作
例如﹕用卡尺度零件尺寸﹐用秤称重量
4.
测试﹕
具有试验性质的测量或试验和测量的综合。
5.
计量：
实现单位统一和量值准确可靠的测量。
6.
仪器(测量设备)：
可单独地或与辅助设备一起﹐用以直接或间接确定被测对象量值的器具或装置。
A)实物量具----可复现或提供给定量的一个或多个已知量值的器具。
例如砝码﹑量块﹑标准电阻等﹔
B)
计量仪器(仪表)----将测量值换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。
例如电流表﹑温度计﹑数字频率计﹑记录式光谱仪等﹔
C)
计量装置﹕为确定被测量值所必需的计量器具和辅助设备的总称。
7.
计量基准﹕
能够复现﹑保存和传递量值﹐并经国家鉴定﹐作为统一全国量值依据的计量器具。
国家基准﹑副基准﹑工作基准。
8.
计量标准﹕
按国家计量检定系统表规定的准确度等级﹐用于检定较低等级计量标准或工作计量器具的计量器具。

9.
检定﹕
为评定计量器具的计量特性﹐确定其是否符合法定要求(即合格)所进行的全部工作。
10.
校准﹕
在规定条件下﹐为确定计量器具或测量系统所指示的量值﹐或实物量具或标准物质所代表的量值﹐与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
注 1)
校准结果既可赋予被测量以示值﹐又可确定示值的修正值﹔
2)
校准也可确定其它计量特性﹔
3)
校准结果可以记录在校准证书或校准报告上﹔
4)
有时可用"校准曲线"表述校准结果。
11.
比对﹕
在规定条件下﹐对相同准确度等级的同种计量基准﹑标准或工作计量器具之间的量值进行比较。
12.
准确度﹕
表示测量结果与被测量的(约定)真值之间的一致程度。
13.
精密度﹕
重复量测时﹐其量测数据间差异的程度。
14.
不确定度﹕
与测量结果关联的参数﹐它表示可合理地认作(赋予)被测量之值的分散性。
或指﹐对测量结果的正确性和准确度的可疑程度。
15.
量值传递﹕
通过对计量器具的的检定或校准﹐将国家基准所复现的计量单位量值通过各等级计量标准传递到工作计量器具﹐以保证对被测对象所测得的量值的准确和一致的过程。
16.
溯源性(量值溯值)﹕
通过具有规定不确定度的不间断的比较链﹐使测量结果或标准的量值能够与规定的计量标准(通常是国际或国家计量基准)联系起来的特性。
17.
计量确认﹕
为确保测量设备处于满足预期使用要求的状态所需要的一组操作。是包含校准﹑调整﹑修理﹑封印﹑标记等一组动作的概念。

zwy204518

一．
计量技术的专业分类
计量器具类别与种别的规定

计量器具类别 (A)	计量器具种别 (B)		计量器具类别 (A)	计量器具种别 (B)
1.长度L	线纹测量仪器 S 端度(厚度)仪器 G 角测量仪器 A 平面度测量器具 P 粗糙度测量仪器 F 齿轮测量仪器 T		7.光学O	光强测量器具 B 色温测量器具 T 照度测量器具 I 光辐射测量器具 R 感光度测量器具 S 光通量测量器具 F 光亮度测量器具 Q 曝光量测量器具 E 色度测量器具 C 能量功率测量器具 P
2.热工温度T	温度测量器具 T 热量测量器具 Q 热辐射测量器具 R 热流量测量器具 F 湿度测量器具 K [/td][td][/td][/tr]
			8.无线电R	电压测量器具 U 功率﹑能量测量器具 P 相位测量器具 Ψ 驻波系数测量器具 S 品质因子测量器具 Q 衰减测量器具 A 噪声测量器具 F 阻抗测量器具 Z 脉冲测量器具 I 失真度测量器具 r 电感测量器具 L 电容测量器具 C 电阻测量器具 R 调制度测量器具 M 增益测量器具 G 占空系数测量器具 D 损耗系数测量器具 δ
3.力学F	质量测量器具 M 重力测量器具 W 容量测量器具 C 压力测量器具 P 速度测量器具 S 转速测量器具 N 流量测量器具 F 加速度测量器具 A 密度测量器具 D 真空测量器具 T 硬度测量器具 H 振动测量器具 O [/td][td] [/td][/tr]
4.电磁E	电压测量器具 V 电流测量器具 I 电容测量器具 C 电感测量器具 H 电能测量器具 P 磁参数测量器具 M 电阻测量器具 R [/td][td][/td][/tr]
			9.化学C	成份分析仪器 A 酸碱度测量器具 P 电导测量仪器 C 光谱测量仪器 O 粘度测量仪器 V 标准物质仪器 S
5.电离辐射 (放射)A	强度测量仪器 I 活度测量仪器 A 通量测量仪器 F 照射测量仪器 D [/td][td][/td][/tr]
			10.声学S	声压测量仪器 P 声功率测量仪器 J 声强度测量仪器 N
6.时间频率K	时间测量仪器 T 频率测量仪器 F [/td][td] [/td][/tr]

zwy204518

一．
计量单位和单位制
1.
基本单位
表1﹕国际通用的基本单位

量的名称	基本单位名称	符号	定义
长度	米	m	是光在真空中1/299 792 458s时间间隔内所经路径的长度
质量	千克(公斤)	kg	等于国际千克原器的质量
时间	秒	s	是铯-133原子基态的两个超精细能级间跃迁所对应的辐射的9 192 631 700个周期的持续时间
电源强度	安[培]	A	在真空中﹐截面积可忽略的两根相距1米的无限长平行圆直导线内通过等量恒定电流时﹐若导线间相互作用力在每米长度上为2*10-7N﹐则每根导线中的电源为1A
热力学 温度	开[尔文]	K	水三相点热力学温度的1/273.16
物质的量	摩[尔]	mol	是一系统的物质的量﹐该系统中所包含的基本单元数与0.012kg碳-12的原子数目相等。在使用摩尔时﹐基本单元应予指明﹐可以是原子﹑分子﹑离子﹑电子及其它粒子﹐或是这些粒子的特定组合
发光强度	坎[德拉]	cd	是一光源在人给定方向上的发光强度﹐该光源发出频率为540*1012HZ的单色辐射﹐且在此方向上的辐射强度为1/683W/sr

2.
辅助单位
表2﹕国际单位制(SI)辅助单位

量的名称	单位名称	单位符号
平同角 立体角	弧度 球面度	rad sr

3.
单位制
为给定量制建立的一组单位。
1)
厘米﹑克﹑秒单位制(CGS制)﹔
2)
米﹑千克﹑秒单位制(MKGS制)﹔
3)
米﹑公斤力﹑秒单位制(工程单位制)﹔
4)
米﹑吨﹑秒单位制(MTS制)﹔
5)
国际单位制(SI)

第一章
量规仪器管理

一、ISO 9000之仪器管理要求说明

标 准

7.6 监视和测量装置的控制 组织应确定需实施的监视和测量以及所需的监视和测量装置，为产品符合确定的要求(见7.2.1)提供证据。 组织应建立过程，以确保监视和测量活动可行并以与监视和测量的要求相一致的方式实施。 当有必要确保结果有效的场合时，测量设备应： a)对照能溯源到国际或国家标准的测量标准，按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或检定。当不存在上述标准时，应记录校准或检定的依据； b)必要时进行调整或再调整; c)得到识别，以确定其校准状态; d)防止可能使测量结果失效的调整; e)在搬运、维护和贮存期间防止损坏或失效： 此外，当发现设备不符合要求时，组织应对以往测量结果的有效性进行评价和记录。组织应对该设备和任何受影响的产品采取适当的措施。校准和验证结果的记录应予保持(见4.2.4)。 当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，应确认其满足预期用途的能力。确认应在初次使用前进行，并在必要时予以重新确认。 注：作为指南，参见GB／Ｔ19022.1和GB／Ｔ19022.2

理 解

(1)测量和监控装置是用于测量过程、产品质量特性或监视过程参数、过程产品特性的各类检测装置。组织应负责提供对产品生产安装过程或服务提供过程中所使用监视和测量装置，并进行必要的控制，以便为产品符合确定的要求提供证据。 (2)组织应该首先分析并确定所实施产品和过程的监视和测量活动所涉及到的测量和监控装置，诸如：计量器具、检测仪器仪表、试验设备、测试软件和比较参考件等，而后采取有效的控制手段，使这些装置具有和保持与测量要求相一致的测量能力。 (3)组织应根据实际需要对测量和监控装置实施如下控制：①定期或在使用前对测量监控装置进行校准和调整。校准和调整应对照能溯源到国际或国家基准的装置。当不存在这种基准时，必须规定校准的依据程序，并形成文件。②采取措施防止在调整时使校准失效。这些措施包括由有资格的调整人员按批准的校准规程进行调整并在调整后采取封缄等措施。③在搬运、维护和贮存时采用必要的保护措施，防止损坏或失效。④对校准结果做出记录，表明核准是在什幺条件下，采用什幺设备，根据什幺规程，由哪些具有资格的人员进行的，以便对校准的结果提供可追溯性的证据。⑤在校准有效期内，如果发现偏离校准状态，应对该测量监控装置的测量结果的有效性进行评价，判断测量结果何时失效，追回失效的测量结果，采取纠正措施，回归校准状态，并重新进行测量。 (4)用于测量和监控的软件，例如测量和监控用计算机程序，在使用前必须进行确认，以确保其适用和有效。

      

zwy204518

二、量规仪器管理全过程

流程	过程	内容
仪器采购	采购仪器时机	企业之工作负荷增加﹔企业之能力扩充﹔新项目的建立﹔老旧仪器之淘汰﹐以旧换新
	采购仪器需求	为何要购买此部仪器?需要之仪器特征如何?
	选择供货商	列出可能之供货商﹔评估供货商并作决策﹔
	发出订货单
仪器使用		仪器到货组装﹑检查与评估；仪器纳入财产目录； 仪器校正；建立操作程序；训练操作人员； 建立仪器品保方案
仪器维修	制定仪器维修计划	确定订定计划目的﹔ 何时﹑何地﹑何人及如何进行维修﹔
	建立(每台)仪器维修记录	每一次维修记录﹔ 故障原因与排除﹔ 花费成本﹔
仪器管制	仪器目前状态之管制	可正常使用﹔有限制之使用﹔ 不可使用(损坏或超过校正周期)﹔
	管制方法	隔绝有缺陷之仪器﹔ 以看板﹑标签﹑贴纸等管制仪器﹔
建立仪器资料		仪器资产目录﹔仪器维修记录﹔仪器校正记录﹔ 仪器履历卡﹔催校系统﹔催修系统。

计量器具的选配考虑的因素

测量特性	技术特性	经济特性	综合影响因素
不确定度、稳定度、量程、分辨力等，应具备预期使用要求； ②量值应溯源到国际或国家计量基准；（如无，应与国际上承认的标准物质、共同认可的测量标准或工程标准建立溯源关系）； ③接受检定(校准)的方法和对测量对象进行测量的方法要科学、合理、可行、简便。 具有合理的检定周期(或确认间隔)。 ⑤能对测量结果进行评价。	使用方便、操作简单可靠。 ②运输、拆卸、组装、安装方便，并易于和检定(或校准)装置连接装配在一起。 ③在使用保存期间，易于防护，防损坏、防污染、抗干扰性能良好。 ④所需专用辅助设备(安装、读数、记录、电源等)少。 对环境、操作人员条件要求合适、不苛刻。	测量设备购置费用少。 ②操作、维护、保护、检定(或校准)费用少。 ③能修理，使用寿命长。 ④利用率高。 ⑤使用时所需场地少。	测量设备标准化要求。 ②部分类型测量设备没有检定规程。 ③测量和计算自动化趋势。 ④传统习惯影响。

zwy204518

三、测量系统分析技术（MSA）分析
象每个过程一样，对用来描述测量系统变差的分布可以赋予下列特性：
位置： l稳定性;
l偏倚;
l线性;
1）
宽度或范围:
l重复性; l再现性;


l

穩定性(或飄移)是測量系統在某一持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差

稳定性

zwy204518

稳定性分析报告

零件号及件名 :
量具名称 : X-Y坐标仪

特
性 : 尺
寸
量具编号 :
日
期 :
规
格 :51.41+0.3mm
量具型式 : 计量型
操 作 者 :

量测周期表 : 每周量测3个零件
周期	日期	量测值	周期	日期	量测值	周期	日期	量测值
第 □ 周	06/08	51.20	第 □ 周	06/28	51.23	第 □ 周	07/19	51.26
	06/08	51.45		06/28	51.43		07/19	51.48
	06/08	51.68		06/28	51.70		07/19	51.69
第 □ 周	06/14	51.22	第 □ 周	07/05	51.21	第 □ 周	07/26	51.24
	06/14	51.41		07/05	51.42		07/26	51.41
	06/14	51.67		07/05	51.69		07/26	51.65

zwy204518

第 □ 周	06/21	51.19	第 □ 周	07/12	51.20	第 □ 周	08/02	51.23
	06/21	51.42		07/12	51.46		08/02	51.45
	06/21	51.65		07/12	51.66		08/02	51.68

N=3
K=9
1.
制程标准差= 0.6mm/6=0.1mm
2.
量测程序标准差= (0.02+0.02+0.02)/3=0.02mm
3.
判定 :
OK
备注 : 若量测程序标准差小于制程标准则代表该量具稳定性适合量测该制程.

zwy204518

l

量具的偏性

偏倚------是測量結果的觀測平均值与基準值的差值.基準值,也稱為可接受的基準值或標準值,是充當測量值的一個一致認可的基準,一個基準值可以通過採用更高級別的測量設備(如:計量實驗室或全尺寸檢驗設備)進行多次測量,取其平均值來確定.

2)量具的偏性示例

zwy204518

偏性分析报告

件号件名 :		量具名称 :			X-Y坐标仪
特 性 : 尺 寸		量具编号 :			日 期 :
规 格 : 51.41+0.3mm		量具型式 : 计量型			操 作 者 :
真值 : 51.480mm 制程变异 : 0.6mm 量测者 :
NO	量测值		NO	量测值
X1	51.48		X6	51.48
X2	51.48		X7	51.48
X3	51.47		X8	51.48
X4	51.48		X9	51.47
X5	51.47		X10	51.46

1.
X=åX/n=514.75/10=51.475mm
2.
偏性=真值-观测平均值=51.480-51.475=0.005mm
3.
%偏性=(偏性/制程变异)x100=0.005/0.6=8.33%

3)分析:如果偏倚较大,查找以下可能的原因
l
标准或基准值误差,检验校准程序;
l
仪器磨损.主要表现在稳定性分析上,应制定维护或重新修理的计划;
l
制造的仪器尺寸不对;
l
仪器测量了错误的特性;
l
仪器校准不正确.复查校准方法;
l
评价人操作设备不当.复查检验说明书;
l
仪器修正计算不正确;

73hjj

多谢分享！慢慢学习......................