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校准、溯源性和标准

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”，计量学的一个定义是“处理测量
的科学”。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。除校准之外，对称职计量工作者的要求包括对合
同质量保证要求、测试方法和系统设计、仪器技术指标和性能分析有详尽
的了解。

二、基本基本校准术语定义

相关术语的定义是理解校准的基础。

1.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.测量和测试设备
3.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。
4.测量标准
5.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。
6.参考标准
7.参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”。
8.传递标准或工作标准
9.传递标准（有时叫工作标准）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。
10.实物标准
11.实物标准是由物理实体表现的测量标准。实物标准的常见例子包括
电阻、电容、电感和电压标准。
12.固有标准
13.固有标准是不需要外部校准服务的测量标准。固有标准的例子包括
约瑟夫森阵列电压标准、碘稳定的氦---氖激光长度标准和铯束频率
标准。尽管这些功能可能独立存在，但若没有针对其它参考源的某
种形式的相互比对方案，它们的溯源性通常是不被认可的。
14.协议标准和行业认可标准
15.协议标准是在没有被认可的美国国家标准的情况下，由承包商和用
户用作事实上的标准的实物或过程。换句话说，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。行业认可标准的一个最佳例子
是用于检定材料硬度试验仪的金属块。在某些情况下，协议标准是
后续产品与之比较的原始产品的原型。
16.标准参考材料（SRM）
17.标准参考材料（SRM）是用来形成或检定测量和测试设备性能的材
料、化合物或气体。标准参考材料可直接从美国国家标准技术研究
院（NIST）或其它质量认可部门购买。标准参考材料的例子包括用
来建立温度凝固点的纯金属样品和具有已知或确定特性的放射性材
料。标准参考材料常常用作协议标准。

三、溯源性

溯源性是将各个单独的测量结果通过一条连续的校准链与单个或多个下列
标准相联系：

1.由美国国家标准技术研究院（NIST）和美国海军观测台建立的美国
国家标准。
2.基本或自然物理常数，其具体数值得到美国国家标准技术研究院的
认可。
3.与美国国家标准相关的其它国家的国家标准。
4.比例型校准。
5.协议标准。
6.标准参考材料（SRM）。

换句话说，溯源性是确保测量的精度能追踪至公认的测量参考来源的过
程。

四、校准类型

存在两个基本校准类型，即报告型校准和极限容差型校准。
1.报告型校准
2.报告型校准是美国国家标准技术研究院（NIST）在测试用户的仪器
时提出的校准类型。报告给出测量结果和测量不确定度的说明。报
告型校准还可以由非官方校准实验室提出。报告不提供获取数据之
后的性能保证。为了了解设备随时间的变化或其它特性，设备所有
者必须对从若干次校准得到的数据作出自己的评估。
3.极限容差型校准
4.极限容差性校准是工业中最常用的校准类型。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。贴上校准标签，指明校准日期以及进行下一次校准的日期。这
类校准可以对一定时期内的性能提供保证。
5.极限容差型校准由一下三个步骤组成：
1.对有关项目进行校准，根据校准结果确定性能数据（发现误