计量学之校准、溯源性和标准

一、计量学和计量工作者

用于校准领域的通用名称是“计量学”，根据国家计量技术规范JJF1001-2011《通用计量术语及定义》，计量定义为“实现单位统一、量值准确可靠的活动”。校准机构常称为计量实验室，主要从事校准业务的人员称为“计量工作者”。 所有技术、工程和科学都在采用测量技术，计量学专门研究支撑所有学科的测量科学的基本概念。

图1 计量学分类

二、基本校准术语定义

2.1校准：

校准是将测量和测试设备或精度未知的某一测量标准与精度已知的某个测量标准做比较，以检测、校正、报告或通过调节来消除待比较仪器精度的任何变化。 换句话说，校准是将精度为未知或未经检定的某个测量设备与具有已知特性的测量设备进行比较的过程。校 准的目的是要确保测量设备工作在其制造商规定的极限容差范围内，确定测量设备的特性或确保测量设备具有完成其预定任务所需的精度

2.2测量和测试设备：

测量和测试设备是用测量、判断、测试、检查或其它手段来确定是否符合预定技术要求的所有设备。

2.3测量标准：

测量标准是用来校准测量和测试设备或其它测量标准并提供可溯源至公认基准的设备。测量标准是需要校准的仪器与之比较的测量和测试设备，其应用和控制使之与其它测量和测试设备无关。

2.4参考标准：

参考标准是在校准机构中提供的用于特定测量功能的最高水平测量标准。这个术语通常指由外部机构校准的标准。用于某些测量规范的参考标准能在本地检定或者不需要检定（如铯束频率标准）。大多数参考标准的应用局限于本地的最高校准水平。尽管它不是通用术语，但由于与国家标准相混淆，故某些组织机构称它为“初级标准”。

2.5传递标准（工作标准）：

用于将测量标准传递到下一级标准的标准，是其特性由直接比较或通过校准链针对参考标准加以确定的测量标准。仪表标准是传递标准的一种常见类型。

2.6实物标准：

基于物理量的测量标准，实物标准的常见例子包括电阻、电容、电感和电压标准。

2.7固有标准：

固有标准是不需要外部校准服务的测量标准。

2.8协议标准和行业认可标准：

协议标准是指没有对基本测量单位明确溯源性而被广泛接受的实物或过程。行业认可标准是被业界完全接受的协议标准。

2.9标准参考材料（SRM）：

具有已知量值的参考材料。

三、溯源性

溯源性是将测量结果与公认的测量参考来源相联系的过程，确保测量的准确性。

为了使计量结果准确可靠，任何量值都必须溯源于该量值的基准(国家基准或国际基准)。也就是任何量值均能追溯到“源”头。量值的基准是确保计量活动结果能满足量值的准确可靠和统一基础。

四、校准类型

4.1报告型校准：

记录测量设备的性能，但不提供调整或修理。

4.2极限容差型校准：

极限校准的目的是将测得的仪器性能与标准性能指标做比较。若提交校准的仪器与所要求的指标不相符，便认为仪器“超出容差”，然后进行修理或调节，以对超出容差状态进行修正，重新测试并将仪器送回它的所有者。

五、检验标准和交叉检验

交叉检验：使用不同的测量方法或设备对同一被测对象进行测量，以验证结果的准确性。

检验标准：用于验证仪器或测量系统性能是否随时间或使用发生显著变化的标准。

六、校准方法

直接比较：将被测设备与测量标准直接进行比较。

间接比较：通过中间标准将被测设备与测量标准进行比较。

比值计比较：使用比值计将被测设备与测量标准进行比较。

七、仪器技术指标和校准测试

仪器技术指标分为非实用性指标、评估指标、软指标和硬指标四类。

校准测试的选择性：校准机构可以根据实际需要和经济性来选择对哪些技术指标进行校准测试。