计量基础知识---测量设备精度要求

确定并量化计量要求的计量特性
定 量
稳定性 分辨力 测量范围 最大允差 温湿度控制
准确度
环境条件
操作者技能
定 性
最大允许 测量误差
允许测量 不确定度
最大允许 误 差
准 确 度 等 级
测量范围 标称范围 示值误差 引用误差
测量过程 计量要求
测量方法 测量对象 环境条件 操作技能 重 复 性 复 现 性
50～75/75～ 100mm 100～ 125/125～ 150mm
千分尺
±6um
4.2 电 磁 类
4.2.1 万用表
根据万用表校准点所在量程对应的允许示值偏
差，判定是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合 格标签，如不合格可粘贴限用标识，并注明限用条 件。
设备名称
规格型号
数显万用表
9807系列/UT 系列
级别
检验与检 测 测量
B
≥ 2～ 3
C
≥1.5～2
D
≥1～1.5
E
≤2 ≤0.7 低
≥1.3～1.5 ≥1.1～1.3 ≥0.9～1.1 ≥0.7～0.9 足够 基本满足 一般 不足
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能力评价
不确定度的导出思路
其中: CP 为 过程能力指数; T为允差；δ为 标准偏差（测 量不确定度）。
导出不确定度 3. δ
校 准 过 程
识别要求开始
校
准
B
测 量 设 备 的 计 量 确 认
证书/报告 再 校 准 循 环
校准状态标识
是 是
设备是否 符合要求 是否存在 计量要求
验 证 过 程
否
验证或确 认文件
不能 验证
否
决 定 和 措 施
能否调整 或维修
确认状态标识
否 测试报告 验证失败 状态标识
是 调整或维修 评审确认间隔
±8℃
±7% ±2℃
HUMIDITY/ 数显温湿度计 TH03/HTC1
4.4 力 学 类
设备名称 电子秤 规格型号 3kg 项目/测量范围 0～1000g ＞1000～ 3000g 0～50kg ＞50～150kg 0～40kgf ＞40～200kgf 0～500N 允许偏差 ± 1.0g ± 2.0g ± 0.05kg ± 0.10kg ± 3% ± 2% ± 2%
d表示该量程 显示的分辨力， 即最小显示量。
项目/测量范围 DC200mV～ 200V DC1000V AC2V～200V AC700V DC200μA～ 20mA DC200mA DC20A AC200mA AC20A 200Ω 2kΩ～2MΩ 20MΩ 20nF～200uF
允许偏差
±(0.1%+5d) ±(0.2%+5d) ±(0.8%+25d) ±(1.0%+25d) ±(0.5%+4d) ±(0.8%+6d) ±(2.0%+15d) ±(1.5%+25d) ±(2.5%+35d) ±(0.5%+15d) ±(0.5%+10d) ±(1.0%+35d) ±(4.0%+50d)
计量基础知识
------测量设备精度要求
L/O/G/O
目的
了解计量基础知识及公司测 量设备分类，掌握计量要求的导 出方法，熟悉公司现有测量设备 的精度要求。
目录
1 2
计量基础知识 计量要求导出方法 计量确认及验证
3
4
测量设备精度要求
1.1 计量发展
1
原始 阶段
以经验和 权力为主
1875年国际 上签订《米制 公约》
返回顾客（结束）
3.3 计 量 验 证
得 是 到 否 满 规 A 足 定 认 要 概 念 求 定 客观证据 对
设备计 量特性 溯源值
输入
测量过 程的计 量要求
计
量
输出
验
B
证
确认
结论
3.4 量值溯源传递框图
国家计量基准
量 值 溯 源 路 线
校 准
自 愿
各级计量标准
量 值 传 递 路 线
依 法
检 定
1.6级合格
1.6级合格 1.6级合格 1.6级合格 6(M2)级合格
等级是根据检定规程中相应等级对应的允许示值偏差，对校 准结果进行判定。
4.5 光 学 类
设备名称
屏幕亮度 计 照度计 紫外线辐 射照度计
规格型号
ST-86LA
项目/测量范围
示值误差允许 值 0～2000lx
允许偏差
±5% ±8%
电阻 LCR数字电桥
YD2810D/TH2 812A
±0.5% ±0.5%
±0.5%
电容
电感
4.3 热 学 类
设备名称
数显温度表 烙铁温度测试 仪
规格型号
TES 1310
项目/测量范围
允许偏差
-50～1200℃ ±(0.5%+1℃) 0～400℃ ±5℃
TPK 191A
＞400～ 500℃
湿度 温度
是测量人员以确定被测对象量值为目
的的一组操作。测量的本身是一个过程 。
1.4 计量管理 核心过程
计量管理2个 核心过程
测量控制过程（7.2） 包括测量过程的识 别、设计、实施和监控 四个方面。 测量设备计量确认过程 （7.1） :包括测量设备 校准和测量设备验证。
目录
1 2
计量基础知识 计量要求导出方法 计量确认及验证
2.4
计量要求的导出举例
D
将上述要求转化为计量要求，确定并量化计量要 求的计量特性。当测量(200～250)kPa压力时，应 该对测量也提出相应的要求，如：最大允许误差 ≤2kPa，测量不确定度≤0.3kPa，漂移＜0.1kPa。 将上述计量要求转化为对测量设备的计量要求。 与设备标明的测量性能指标进行比较选择，可选一 个准确度0.5%级、量程为(0～400)kPa的气压计。 某些计量要求既不是实际测量出来的，也不是根 据公式计算出来的，而是组织的计量人员和生产控 制人员根据生产控制经验和计量学知识从控制要求 中导出的。原则是能够满足控制要求即可。
1.3 常用术语
A
计
量
实现单位统一和量值准确可靠的活动。
B
测
量
设
备
实现测量过程所必须的测量仪器、软件、 测量标准、标准物质及辅助设备或它们的组 合。
测量设备的范围及特点
测量
本身是一 种技术装置。
确定被测 对象的量值。
C
计
量
确
认
计量确认：为确保测量设备符合 预期使用要求所需的一组操作。
D 测 量 过 程
4.2.2 电参数测量仪
设备名称 规格型号 项目/测量范 围 电压 允许偏差
电流
PF9800/PF 电参数测量仪 9802/9830 功率 功率因数
±(0.4%+0.1 %FS +1d)
±(0.004+0. 001/ RD +1d) ±(0.1%+1d)
频率
d：该量程显示的分辨力，即最小显示量。 FS：量程；RD：示值
L/O/G/O
绝缘电阻
±5%
4.2.4 钳形表、电子负载及LCR数字电桥
设备名称 交直流钳形表 规格型号 PROVA11 项目/测量范围 电压 电流 0～18V 允许偏差 ±3.0% ±2.0%
电子负载
IT8512
±(0.05%+0.02 %FS) ±(0.05%+0.025 0～120V / 500V %FS) ±(0.1%+0.2%F 0～3A/6A S) ±(0.15%+0.2% 0～30A / 15A/60A FS)
E
2.5 计量要求的导出思路
1.导出允许误差
200
250
范围
200
±5
250
200 100 300
0 kPa 400
允差
(195～255)kPa 惯例
(1／3～1／10)
技 术 要 求
计 量 要 求
比值 1/5
最大允差=2kPa
2. 导 出 量 程
200 250
±5 0
150
(150～250)kPa (200～300)kPa
产品 要求
顾客 要求 计量 要求
导出
工艺规范
技术 要求
安全 生产
计量 要求
过程 监控
环境 监测
法律
导出
要求
贸易 结算 规范 要求
组织 要求
能源 计量
物料 交接
将产品定性 原则要求转化 为定量要求 顾客要求 责任部门
将定量指 标要求转化 为测量要求 定量要求
通过合同、 技术工艺指标 技术部门 协议、会议纪 质量检测指标 质量部门 要、信函等信 息由各责任部 规格成分指标 材料部门 门了解顾客的 控制范围指标 安全环保 要求后，把这 …… …… 些要求进行分 解。 转化 分解
3
4
测量设备精度要求
2.1
测量 范围
分辨 力 环境 条件 测量 设备
计量要求参数
不确 定度
允许 误差 计算分析
测量 误差
测量 过程 系统 误差 随机 误差
操作 技能
检定/校准 稳定 性 可靠 性
重复 性
2.2
计量要求导出步骤
包括外 部和内部 顾客
检验标准
把顾客、组 织和法律法规 的要求找出来。
合同 要求
根据千分尺校准点所在范围对应的允许示值偏差，判定 千分尺是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合格标签，如 不合格可粘贴限用标识，并注明限用条件。
设备名称 规格型号 0～25/25～50 50～75/75～ 100 100～ 125/125～ 150 项目/测量范围 允许偏差 ±4um ±5um
0～25/25～ 50mm
电子秤
扭力计
15kg
M-200
HF-50/CH数显推拉力计 500/NK-300
设备名称
规格型号 0～0.25MPa
项目/测量范围 0～0.25MPa
允许偏差 2.5级合格
0～1.6MPa
压力表 0～2.5MPa 0～4MPa 0～10MPa 砝码 1 g～1 kg
0～1.6MPa
0～2.5MPa 0～4MPa 0～10MPa 1 g～1 kg
目录
1 2
计量基础知识 计量要求导出方法 计量确认及验证
3
4
测量设备精度要求
3.1
定 义 计量 确认
定
义
预期 要求 一组 操作
测量 设备
确保
满足
过程
3.2 计量确认过程 计量确认 计量校准 计量验证
A
计量确认过程流程图
计量确认设计
测量设备的校准
计 量 验 证
计量 确认 过程
决定和行动
计量确认记录
工作计量器具
目录
1 2
计量基础知识 计量要求导出 计量确认及验证
3
4
测量设备精度要求
4.1 长 度 类
4.1.1 长度计量基本原则 最小变形原则：热变形、弹性变形。 阿贝原则：仪器标尺在被测件测量中心 线的延长线上。 封闭原则：即闭合原则，角度计量的基 本原则。
4.1.2 通用卡尺
根据卡尺校准点所在范围对应的允许示值偏差， 判定卡尺是否合格，判定合格后由计量专员粘贴合 格标签，如不合格可粘贴限用标识，并注明限用条 件。
设备名称 规格型号 项目/测量范围 允许偏差
0～150mm
＞150～200mm 卡尺
±0.02mm
±0.03mm
0～150/0～ 200/0～300/0～ 500/0～1000
＞200～300mm
＞300～500mm ＞500～1000mm
±0.04mm
±0.05mm ±0.07mm
4.1.3 千分尺
3
现代 阶段
2
经典 阶段
1955年签订 《国际法制计量 组织公约》和国 际计量单位制开 始统一
存放于北京中国科技馆的 记里鼓车
东汉铜卡尺
兴建于广州市北京路步行 街上的铜壶滴漏
1.2 设备分类
几何量计量 温度计量 化学计量
十
力学计量 电磁计量 无线电计量
大
计量
专
业
时间计量
声学计量
电离辐射计量
光学计量
测量设备
计量要求
将测量要 求转化为计 量要求
将过程要 分 辨 力 求转化为设 稳 定 性 备要求
2.3 计量要求的导出举例 例：某关键测量过程，要求压力控制在（200～250）
kPa之间，选配适宜的测量设备。
A B
C
明确过程要求，对某测量过程的压力进行控制。 明确需控的参数指标要求，将定性的原则要求转 化为定量的要求：将压力控制在(200～250)kPa之间 这是顾客、组织和法律法规要求，而非计量要求。 明确测量要求，将定量要求转化为测量要求：本 例要求提供满足(200～250)kPa之间的测量要求，
4.2.3
耐压测试仪、兆欧表及接地电阻测试仪
规格型号 项目/测量范 围 电压 电阻 允许偏差 ±5% ±5%
设备名称
耐压测试 CC2670A/WB 5050 仪 接地电阻 YD9830/SH23 02 测试仪 VC60B/VC60 兆欧表 B+/BM500/15 20/3001B 允许偏差为示值的±5%
YF2006/CL200 UV-2000Z
辐照度
±10%
4.6 测量设备精度一览表
根据《测量设备精度一览表》 中每种测量设备示值误差的要求对
其校准结果进行判定，判定合格后
需粘贴合格标识，如部分不合格或 可以修正则判定为限用，并注明限用条件，如未做要求则 判定为限用（参考校准结果），如全部不合格且无法修正 则判定为停用进行维修或报废处理。
(150～300)kPa
200 100 300 kPa 0 400
300
量程需大于全 量程的1/3,一 般处于全量程 的2/3为最佳。
(0～400)kPa
检测能力要求
惯例
测量极限误差同公差的比值 通常要保持在1/3~1/10范围内。
公式
检测能力指数 Mcp=T/3U1
A
Mcp Mcp ≥ 3～ 5