量值溯源基础知识

一、量值传递与量值溯源性的定义

量值传递――通过对计量器具的检定或校准，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，以保证对被测对象量值的准确一致。

溯源性――通过一条具有规定不确定度的不间断的比较链，使测量结果或测量标准的 值能够与规定的参考标准，通常是与国家测量标准或国际测量标准联系起来的特性。也 称为“可溯源”，这条不间断的比较链称为溯源链。溯源性一般通过溯源等级图（国家溯 源等级图或国际溯源等级图）来表达。

量值溯源与量值传递，从技术上说是一件事情,两种说法.过去我们建标时常说:“建 立起来，传递下去\".这是计量部门主动做的事情。现在国际上要求各生产厂的量值都要 有溯源性,这是要求生产厂主动将自己的测量结果与相关的国家标准或国际基准联系起 来.其目的都是一样。也就是实现测量结果在误差的范围内统一,而且是统一到国际基 准上。

近年来，各发达国家为了保证量值的溯源，保证量值的统一，对负责校准的实验室开 展了认可，获得认可的实验室,不仅对其用于校准的标准，校准的方法及影响标准的各 项因素进行了考核，而且有较完整的质量保证体系。因此,由经过认可的实验室对标准 进行校准，能获得可靠的溯源性.我国的社会公用计量标准的考核，类似上诉的实验室 认可.在我国由法定计量技术机构或经计量行政部门授权的技术机构，对其测量仪器进 行检定，也就保证其溯源性.我国的计量法规定要对企（事）业单位的最高标准进行考 核.这是我国保证获得溯源性的一种有效措施。 二、量值传递与量值溯源性的区别

量值传递是按照计量检定系统将计量基准所哦复现的量值科学、合理、经济、有效地逐 级传递下去，以确保全国的计量器具的量值，在一定允差范围内有可比性，准确一致。 量值溯源是通过不间断的比较链，是测量结果能够与国家或国际的标准联系起来。因此， 量值传递与量值溯源，本质上没有多大差别。单从术语含义看，存在以下区别： (1)量值传递是强调从国家建立的基准或最高标准向下传递；量值溯源是强调从下至 上寻求更高的测量标准，追溯求源直至国家或国际基准，是量值传递逆过程.量值传递 31

体现强制性，量值溯源体现自发性。

(2）量值传递有严格的等级，层次较多,中间环节多，容易造成准确度失准；量值溯 源不按严格等级，中间环节少，根据用户自身的需要,可以逐级溯源也可以越级溯源, 因此，不受等级的。

（3)两种传递的方式不同，在量值传递的方法中强调“通过对计量器具的检定或校准” 这两种方式；而在量值溯源的方法中采用连续不间断的“比较链\"，即传递标准.而由于 “比较链”没有特别指出那种方式，实际上是承认多种方式。 三、量值溯源的原则

量值溯源的原则：全部测量设备必须是可溯源的。在量值溯源时，必须依照国家计量 检定规程或有关规定的技术方法进行，溯源一般按下列选择： 1、外部校准选择

根据溯源体系图选择相应等级的校准实验室(必要时，应能提供该实验室校准的能力 证明）.

2、自校准选择

⑴所用测量设备进行自校时，需证明实验室有进行校准能力，满足溯源要求。 ⑵校准方法、记录、证书以及自校准人员的资格证明。

3、不能溯源的处理

可采用部分校准，或通过参加适当的能力验证等提供相关的证明 4、溯源到国外计量基准

⑴当进口的测量设备无法溯源的我国国家计量基准时,应送到国外校准，能提供有效 的溯源性证明。

⑵CNACL 的认可的海外实验室，必须提供溯源到本国/国际计量基准的有效证明。 四、量 值 溯 源 方 式

目前，实现量值溯源的方法有： ⑴用实物计量标准进行检定或校准； ⑵发放标准物质； 32

⑶实验室之间比对或验证测试； ⑷计量保证方案(MAP）.

其它还有：统一标准方法(参考测量方法或仲裁测量方法）;比率或互易测量；发播

标准信号；发布标准（参与数据）;按国际承认的有关专业标准溯源；按双方同意的互认 标准溯源等。

目前我国主要是用实物计量标准进行检定或校准,是一种传统量值溯源或传递的基 本方式,即送检单位将需要检定或校准的计量器具送到建有高一级实物计量标准的计量 技术机构去检定或校准，或者由负责检定或校准的单位,派员将可搬运的实物计量标准 带到被检单位进行现场或巡回的检定或校准。对于多数易于搬运的计量器具来说，这种 按照检定系统表用实物计量标准进行检定或校准的方式，由于规定具体,易于操作，简 单易行，尽管还存在某些弊端，但仍然是我国目前最主要的应用最广泛的量值溯源方式. “发放标准物质”的方式目前主要用于化学计量领域.由于这种量传方式不送被检 器具，检定迅速方便，而且可用于现场使用等，今后应逐步推广到其它计量领域。 “实验室之间比对或验证测试”是按照预先规定的条件，由两个或多个实验室对相 同或类似检测物品进行检测的组织、实施和评价（参加比对的实验室之一可以作为提供 检测物品的指定值的实验室）参加比对或验证活动,为实验室提供了一个评估和证明其 出具数据可靠性的客观手段。 “计量保证方案”（MAP）是美国在20 世纪50 年代末，针对如何保证更高的计量准 确度的问题探索,70 年代末，已形成了比较完整和可行的“计量保证方案”。它是统计学 原理用于计量领域，通过测量过程的统计控制，达到保证测量的质量。我国从80 年 始，结合国情,对量值传递进行8 种试点，并取得可喜的成绩，现已批准的计量保证方 案有直流电阻、同轴功率、射频衰减、磁性材料磁参数、直流电动势、维氏硬度计、放 射性核素活度、长度(量块）等8 项.

五、国家溯源等级图(国家计量检定系统表）

国家溯源等级图(旧称：国家计量检定系统表）在我国有其明确的法制地位，《中华

人民共和国计量法》中的十条明确规定“计量检定必须按照国家计量检定系统表进行。 国家计量检定系统表由国家计量行政部门制定……。”我国每一项国家计量基准对应一种 等级图，国家溯源等级图基本上按各类计量器具分别制定,它以文字加框图构成。 33

溯源等级图――一种代表等级顺序的框图，用以表明计量器具的计量特性与给定量的 基准之间的关系。溯源等级图是对给定量或给定型号计量器具所用的比较链的一种说明, 以此作为其溯源性的证据.

国家溯源等级图――在一个国家内，对给定量的计量器具有效的一种溯源等级图，它

包括推荐（或允许)的比较法核手段.(有时也称为国家计量检定系统表） 国家溯源等级图内容包括:

⑴测量设备或基准、标准的名称； ⑵测量范围；

⑶准确度等级、测量不确定度或最大允许误差; ⑷比较方法或手段.

制定国家溯源等级图主要目的是确定我国某类计量器具的量值传递体系，指导计量检 定，即确保被检计量器具的准确度，又考虑到量值传递的经济性、合理性。它可作为建 立计量测量标准，制定检定规程的依据。

建立测量标准的单位可以参考国家溯源等级图编制本单位的检定系统表(溯源等级

图）,在编制时，除按国家溯源等级图内容外，还得增加检测机构或部门。应具有所建计 量标准溯源到上一级和量传到下一级计量器具的量值传递（检定系统）框图（4－1）.有 国家计量检定系统的项目，建标单位应具有本单位或技术委员会审核批准的该项计量标 准溯源到国家计量基准（或上一级计量标准)和传递到下一级计量器具的框图（图4－2）。