计量要求导出及测量过程设计

计量要求导出及测量过程设计

测量过程的设计：根据顾客、法规或组织对企业各项管理工作中新涉及的需要提供测量数据的工作要求而进行的测量方法/程序的计划、规划、设想、问题解决的方法。设计内容一般有：

1)识别顾客对测量的要求（明确测量的目的、原因，期望的效果）；

2)根据现场情况拟定测量方法和测量设备（保证测量可实现）；

3)导出该测量过程的计量要求（保证测量结果的准确可靠）；

4)根据计量要求识别过程要素和控制方法（降低测量失准的风险）；

5)确定监视方法及频次（“及时”发现偶发因素造成的测量失准）；

6)形成测量过程规范（测量作业的指导）；

7)评定该测量方法的不确定度（测量结果可信度的评价）；

8)有效性确认（验证是否能实现设计要求）。

注：

A 测量过程的设计一般形成一个文件（测量过程规范）及三个记录/附件（计量要求导出、测量不确定度评定、有效性确认）。设计过程的1）、2）内容原则上应在设计说明书中体现（可省略）。

B 其中测量依据的技术标准、规范等文件中已明确规定所选用测量设备计量特性要求的（如依据GB 12358-2005选配CO检测报警仪；依据GB17167-2006选配能源计量器具；依据相关检定规程/校准规范选配内部校准用标准器以及依据相关检验标准选配理化分析仪器等），可不进行计量要求导出及有效性确认（不需要3）、8）项），只需在《测量过程规范》说明依据何标准、规范确定的测量方法及测量设备。

1 术语和定义：

1.1 计量要求（GB/T 19022-2003 A.2）

计量要求是顾客根据相应的生产、检测过程规定的测量要求。包括在验证产品符合顾客规范的要求加上有生产过程控制及它的输入而产生的要求。可以用最大允许误差或操作限制等方法表述。应当有足够详细的表述以便执行者能明确决

定特定的测量设备是否能根据预期用途控制、测量或监视规定的变量或量值。

由于测量过程中最重要且必备的要素是测量设备，因此计量要求可分解为：测量设备的计量特性要求+测量过程控制要求（操作者、对被测参数的限定条件、方法、环境、测量允许不确定度/允许误差）。其中“测量设备的计量特性要求”是选配测量设备的主要依据。

测量设备的计量特性要求根据导出的不同阶段可分为“计算要求”、“匹配要求”、“选用要求”。

计算要求：由测量要求推导、计算所得出的计量特性要求；

匹配要求：根据拟选用测量设备的规格系列所选择的最接近且优于计算要求的计量特性要求。

选用要求：实际配备测量设备的规格系列所规定的计量特性要求。

1.2计量特性（GB/T 19022-2003 3.4）

计量特性

能影响测量结果的可区分的特性。

注1. 测量设备通常有若干个计量特性。

注2. 计量特性可作为校准的对象。

一般检定规程/校准规范、标准、说明书等资料中称为：计量性能、技术性能、技术指标等。

测量设备的计量特性是由检定/校准证书获得的实际特性值。如：示值误差：-0.12Pa

重复性：≤0.05%

1.3计量验证

测量设备的计量特性与设备预期使用的计量要求中所规定的计量特性要求相比较的活动。

验证通过的原则：

一般原则：计量特性应优于等于选用要求。

特殊情况下应确保：计量特性应优于等于计算要求。

例：

某工序测量电压，参数控制要求为15±3V 。

由此可选择（0-20）V ，MPE:±1V （5%FS ）的数字电压表（计算要求）。 而实际配备的是（0-20）V ，0.05级数字电压表（MPE ：±0.01V ）（选用要求）。

周检经校准后给出示值误差为-0.23V 的校准结果（计量特性），

显然计量特性不满足选用要求，但能满足计算要求，因此确认结论可为合格（应注明使用限制）。

1.4 容差/公差T

T ——允许接收的上下限限制范围。如：

炼钢温度控制范围为（1640~1680）℃，则：

T=1680-1640=40℃

轴的加工尺寸为 Φ10.028.040-

-mm ，则：

T= -0.10 -(-0.28)=0.18mm

1.5 安全裕度A

从规定的最大实体尺寸和最小实体尺寸分别向工件公差带内移动一个尺寸值称为安全裕度。一般安全裕度值A 为工件公差（T ）的1/10。且等于允许不确定度U 允。

1.6 目标不确定度（JJF1001-2011 5.26）

根据测量结果的预期用途，规定作为上限的测量不确定度（俗称：允许不确定度）。

1.7 分辨力（JJF1001-2011 7.14 7.15）

分辨力——引起相应示值产生可觉察到变化的被测量的最小变化。

显示装置的分辨力δ——能有效辨别的显示示值间的最小差值。

注：

对于数字式显示装置，这就是当变化一个末位有效数字时其示值的变化。

2 计量要求导出

2.1 顾客对测量的要求

目的：识别顾客对相关管理工作所要求的量化指标的测量要求，为计量要求导出提供依据。

测量要求一般由相关的管理部门依据管理需求提出。

一般工业企业纳入体系的测量工作范围包括：质量检验、过程控制、能源计量、环境监测、安全防护、经营管理以及量值传递等。

测量要求一般为控制范围、控制点或实测值。如：

1) 温度控制范围：（1675~1685）℃

2) CO 浓度：≤24μmol/mol

3) 控制点：26kPa

4) 零件的加工尺寸1.005.035+

-mm ；容差T=0.15mm

5) 材料含水量：≤15%

6）进厂原料为12.35t

7）对于同一测量点（测量设备）由于产品不同，控制点及控制允差可能不同。如：

钢水温度控制要求：

则应选择全部温度值中最低及最高值作为控制范围极限，选择各钢种控制范围最小的作为控制允差。即：

其控制要求可表示为：温度控制范围：（1640~1670）℃；

容差T=20℃

企业的工艺技术部门在根据顾客要求提出测量要求时，为避免概念混淆，建