精品ISO10012标准培训案例分析练习.doc

IS010012及GB17167标准培训案例分析练习
IS010012:2003 标准部分
【案例1】
查国家标准规定，袋装水泥每袋净含量50kg,且不得少于该标志的质量的98%。

假若该水泥厂对其指标内控要求很高。

请问，水泥厂应提岀测量的最大允许误差是多少？测量范囤是多少合适？衡器的误差为多少合适？（假设留给其他因素带来的误差与衡器误差相等）答：袋装水泥要求控制在49kg以上，则公差范围为+/- 1kg。

该水泥厂对其指标内控要求很高，则衡器的最大允许误差应为公差半宽度的1/6-1/10, 这里取0. lKgo
被测量的示值落在量程的1/2 - 2/3之间，所以测量范围应为0 - 100kg或0 - 75kg, 这样取0 -100kg比较合适。

衡器的误差和其他因素带來的误差相等，所以选择0.1kg * 2,即0. 2kg作为测量的最大允许误差比较合适。

（测量的误差二衡器的误差+其他因素带來的误差。

）
【案例2】
企业在某核查标准的测量得出25组数据，每组测量n次，n = 5。

先计算出每纽的
R, 乂计算出总的壬=7.70, R = 0.73o请计算X - R控制图的屮心线与控制限。

X图：
UCL 二艮 + A?斤二7. 70 + 0. 577 * 0. 73 二& 12
CL = X = 7. 70
LCL = X - \2R二7. 70 - 0. 577 * 0. 73 二7. 28
UCL 二D4/?二2. 115 * 0.73 二1.54
CL = X二0. 73
LCL = D3^ = 0
【案例3】
为了帮助计量检定机构填写“建立计量标准技术报告”，某单位编制了建立计量标准技
术报告的实例，在一份“直流比较电桥标准装置”建标报告屮，列出了如下实验条件：
【案例分析】
温湿度量值表达不正确。

按JJF1001-1998《通用计量术语及定义》关于量值的定义，量值是指“一般由一个数乘以测量单位所表示的特定量的大小”。

数值和量值不能连用。

20±
0.5°C'p,前者(20)是数值，后者(0.5°C)为量值。

55%是一个百分数，而不是湿度的量值。

(1)20±0・5°C应改为20°C±0.5°C或(20土0.5) °C。

(2)湿度应注明为相对湿度(RH), 40-60%应半表达为40%RH-60%RH o同理55%应表达为55%RHo
【案例4】
一个计量技术人员，在外单位进行计量标准考核时，偶尔发现某厂的一份压力仪表自动
校验台使用说明书。

这说明书屮的部分技术指标如下表所示。

【案例分析】
该技术人员帮助该厂把技术指标的表述书写正确的做法是值得提倡的。

在该说明书的技术指标屮存在以下几个错误：
(1)依据JJF1001-1998«通用计量术语及定义》屮7. 14条定义计量仪器的稳定性为“测量仪器保持其计量特性随吋间恒定的能力。

”并指出表示稳定性可用多种方式，如用计量特性变化某个规定的量所经过的时间，或用计量特性经过规定的吋间所发生的变化等。

在给出稳定性时应加
以注明。

稳定性通常可以用百分数来表示，即床力源稳定性为0.005%。

表屮将床力源稳定性表示为＜0. 005%MPa/FS -秒是错误的。

FS是满刻度的缩写字，即测量范围的上限，它不能与计量单位“秒”相乘；0. 005%是和对量就不应该有单位MPa/FS •秒。

(2)“供电AC220V±10%”的表示也是错误的。

220V是一个量值，血10%仅是一个百分数，两者不能相加或相减。

正确的表示方式是"220 (1 + 10%) V" 220V± 22 ▼或(198-242) Vo
(3)供电5KVA中的千(k)应该为小写，即应写成5kW°
(4)重量200KgH,词头K大写是错误的，应该是小写的k。

(5)输入阻抗大于90KQ,应书写为大于90kQ o
(6)环境温度20±2°C,应改为(20±2) °C。

(7)技术指标栏中，量值的计量单位要么全用国际符号，要么全用中文符号。

＜180秒应改为＜180s o
【案例5】
用一台多功能校准源校准标准装置，对数字电圧表测量范围0-20V的10V电圧值进行检定，测量结果得出，被校数字电压表的示值误差为+0.0007V。

经分析，包括多功能表专员标准源提供的直流电压以及被校数字电压表重复性等因素引入的不确定度分量在内，示值误差的扩展不确定度妇0.25mV。

被检数字电压表的最大允许误差为土(0. 0035%X读数+ 0. 0025%X测量范围上下限之差)。

请评定被检数字电丿玉表10V点示值误差是否合格。

【案例分析】
在0-20V测量范围内，10V指示值的最大允许误差为土(0. 0035%X 10V + 0. 0025%X 20V) 二0.00085V, U* - MPEV O且被检数字电压表示值误差的绝对值小于最大允许误差，所以
3
被检数字电压表判为合格。

【案例6】
\ln
0.08V
"7T
二 0. 04V
xl
a = 405. 0
401. 72 = 3. 28°C
某计量人员在建立计量标准时，对计量标准进行重复性评定，对被测件重复测量10次, 按贝赛尔公式计算出实验标准偏差s(x)二0.08V,现在，在相同条件下对同一被测件测量4 次，取4次测量的算术平均值作为测量结果的最佳估计值，他认为算术平均值的实验标准偏 差为 s (x)的 1/4,即 s ( x ) = 0. 08V/4 = 0. 02V o
分析：
案例屮的计算是错误的。

按贝赛尔公式计算岀的实验标准偏差s (x)二0.08V 是测量值 的实验标准偏差。

它表明测量值的分散性。

多次测量取平均可以减少分散性，算术平均值的 实验标准偏差是测量值的实验标准偏差的1/乔。

所以算术平均值的实验标准偏差应该为：
【案例7】
由数字电压表的仪器说明书得知，该电压表的最大允许误差为土(14 X106X 读数+2 X 10 6X 量程)(假设为均匀分布，k = V3 )□用该电压表测量某产品的输出电压，在10U 量 程丄测量IV 时，测量10次，其平均值作为测量结果，得7 = 0. 928571V,问数字电压表引 入的标准不确定度为多少？
答：标准不确定度的评定：电压表最大允许误差的模为区问的半宽度
a = ± (14 X 106X0. 928571V+ 2X106X10V) = 33X 10 6V = 33 u V
在区间内为均匀分布，k = V3,则数字电压表引入的标准不确定度 u(V)二 33y V/V3 二 19
M V
【案例8】
对下列例题进行测定不确定度的计算，并将每一•个不确定度的计算过程写出来。

1)
计算A 类不确定度U (8)(平均值的不确定度)
计算：
平均值 a 二 401. 72 °C
x2 - a = 401. 1 - 401.72 = -0. 62°C
x3 - a 二403.9 - 401.72 二 2. 18°C
x4 - a = 399.4 - 401.72 二-2. 32°C
x5 - a = 398.8 - 401.72 二—2. 92°C
x6 - a = 402. 1 - 401.72 = 0. 38°C
E (xi - a)2 = 10. 76 + 0. 38 + 4. 75 + 5. 38 + 8. 53 + 0. 14 = 29. 94°C2
u(a)二Ry = 0. 999〜1.0°C (位数与测量结果的位数对齐)
V 6(6-1)
2)计算B类不确定度u(b)
己知温度计经计量部门校准时，校准证书丄给出校准时的不确定度为0.6°C,置信概率
P为90%,正态分布下置信水准（置信概率）与包含因子k的关系如下：
计算：
p 二90%, k = 1. 645
u(b) = 0. 6/1.645 = 0. 4°C
3)计算合成不确定度氏
u c = J叮 + 吋=1. 1°C
4)计算扩展不确定度U (k二3)
U = ku c= 3. 3 °C
【案例9】
某实验室校准一台直流电压表，按照校准规范，连续并操作被校表和标准装置，标准装置是一台标准电压源，将标准电压输入到被校表，被校表在100V量程上置于示值100. 000V o 读标准装置显示的输出标准电压值，共测量10次，将标准袈置在每次测量吋的读数记录在表1中。

表1原始记录
查最近本实验室标准装置的校准证书，由丄级计量机构给出的100V时的修正值及其不确定度为：（20±45） u V/V, k 为3。

注1：括号中的“土”前的数为修正值，“土”后的数表示修正值的扩展不确定度。

注2：符号表示无量纲量10°,如同符号%表示无量纲量：10 2-样。

问：
（1）原始记录中测量结果的算术平均值和实验标准偏差是多少？
（2）标准装置的修正值及其扩展不确定度是多少？
（3）被校直流电压在100V时的校准值及其k二2的扩展不确定度是多少？
答:
10
（1）算术平均值X = = 100. 008V
10
z-
£（兀厂X）2
旦-------- 二0. 009V
10-1
（2）根据标准装置最近的校准证书，标准装置的修正值应为20 u V/Vo由上级出具的校准证书给岀的修正值的扩展不确定度〃为45 u V/V （k二3）o
（3）由原始记录得出，标准装置读数的算术平均值为100.008V,修正值为20 u V/V = 20 X106,经修止后的测量结果为
100. 008V （ 1+ 20X 106） = 100. 010V
所以，被校表100V示值的校准值是100. OlOVo
被校表校准值的不确定度
1）标准装置的修正值引入的标准不确定度分量山
由丄级出具的校准证书给出，该标准不确定度分量用B类方法评定。

U= 45 u V/V, k = 3, u ren = U/k = 45 u V/V/3 = 15 u V/V
2）校准时测量重复性引入的标准不确定度分量U2
测量数据的重复性由各种随机因素引起，也包括被校表的重复性。

该标准不确定度分量用A类方法评定，由木次对被校表测量10次的数据，计算实验标准偏差得s（x）二0.009V, 以10次测量的算术平均值作为测量结果，所以测量结果的重复性引入的标准不确定度分量 5为
U2 = 0.009V
Vio
二0. 0028V
相对标准不确定度Ur* = 0. 0028V/100V = 28X10 6V/V = 28 u V/V 合成标准不确定度u lelc = 7152 +282U V/V = 32 u V/V
扩展不确定度Ur.i = 2X32 P V/V = 64P V/V = 0. 0064% (k = 2) S'd)
GB17167标准部分
【案例1】
某单位的一套外供蒸汽测量系统由准确度为1.0%的涡街流量计、0.5%的压力变送器、0. 2%的一体化温度变送器和0. 2%的二次仪表组成,请问该测量设备的准确度是否满足计量要
求？
【案例分析】
IT前的准确度为：J(1.0)2+(0.5)2+(0.2)2+(0.2)2 = 1.15%,满足要求(不低于2. 5%)
【案例2】
能源审核员2007年2月25 口到一•个冶金生产公司，发现一台1000kW以上的风机用能设备(III类用户)配备的三相交流电能表准确度等级为2.0级，审核员汪大刚认为准确度等级不符合能源通则的要求。

【案例分析】
没有不符合。

按GB17167-2006 4. 3.8的要求，用能单位III类用户的电能表准确度等级应在1.0以上，而用能设备可降至TV类用户的要求，即准确度等级2. 5%o因此审核员判定不正确。

【案例3】
能源审核员2007年2月25 FI到一个年消耗能源10力-吨标准煤以上的化工金业进行测量管理体系的认证审核时，发现能源计量没有进行测量过程控制和监视，企业计量人员说，能源计量是完全按照能源通则的管理要求做的，所以没有必要进行测量过程的控制和监视。

【案例分析】
不符合要求。

年消耗能源10万吨标准煤的企业属于重点耗能单位，其能源计量为高度测量过程，应按IS010012 7. 2.3进行测量过程的控制。

能源通则只是有关能源计量器具配备和管理的法规，没有规定如何对测量过程进行控制和监视。