计量确认过程和测量控制过程是企业在按照GB/T19022《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》标准建立和运作测量管理体系时无法绕过的两大主过程。在这两大主过程中最常见的莫过于测量标准和核查标准。要有效运作测量管理体系, 我们必须弄清楚测量标准和核查标准如何使用和如何管理等问题。

《通用计量术语及定义》中“测量标准”的定义是“为了定义、实现、保存或复现量的单位或一个或多个量值, 用作参考的实物量具、测量仪器、参考物质或测量系统”。

根据测量标准使用区域和场合的不同, 我们可以把测量标准细分为传递标准和工作标准。而“工作标准”则是“用于日常校准或核查实物量具、测量仪器或参考物质的测量标准”, 即工作标准是直接用于测量设备的日常校准或测量设备的日常核查的测量设备。

“核查标准”的定义是“为了对某个测量过程进行控制, 通过对该过程的测量来收集数据所使用的测量设备、产品或其他物体”。

核查标准与测量标准在使用目的上完全不同。首先在本质上一般的测量标准必须是测量设备, 并且是准确度等级高于被校准/检定的测量设备且满足经检定合格的要求。而核查标准却不一定非测量设备不可, 它可以是测量设备, 可以是产品, 也可以是其他物体, 甚至可以是软件。核查标准强调的是自身具有的准确的数据。

在使用范围上, 测量标准是为了定义、实现、保存或复现量的单位或量值。在企业和基层组织就是为了对低一级测量标准或测量设备进行校准和赋值, 也就是我们常说的“量值传递”。所以我们也可以说, 测量标准是计量确认过程中使用的技术工具, 因为计量确认过程的第一步就是计量校准, 计量校准绝对少不了使用测量标准。而核查标准则是为了监视 (检查和控制) 测量过程是否正确进行。核查标准是测量过程控制活动使用的技术工具。

测量标准控制的对象是“物”, 是测量设备, 目的是确定测量设备的计量特性, 从而为确保在用测量设备满足测量要求提供技术支持。核查标准控制的对象主要是“事”, 是测量过程, 目的是识别和控制测量过程的计量特性, 从而确保测量过程满足测量要求, 使该测量过程出具的测量数据准确可靠。

鉴于以上论述, 我们可以说测量标准是计量确认过程必不可少的工具, 是传统的量值传递———检定和校准必不可少的工具。而核查标准则是测量过程控制必不可少的工具, 也是现代的量值溯源方法———测量保证方案 (Measurement Assurance Programs, MAP) 必不可少的工具。

正因为测量标准是测量设备的一种, 因此, 测量标准必然具备测量设备的所有计量特性。其测量范围、示值误差、灵敏度、分辨力、稳定性、重复性、准确度等级……都应该满足检定规程、校准规范或计量确认技术文件等规定的要求。只有满足规定要求的测量标准才是合格的测量标准, 才能签发校准合格标识或计量确认合格标识。

而核查标准可以是任何物体, 只要对它测取准确可靠的数据即可。只要满足下面3个条件就可以选定为核查标准, 即:

(1) 核查标准与被测物应相似。核查标准的量纲应与测量过程待测量的计量单位相同, 所体现的量的大小要与测量过程待测量的测量范围相适应 (相近而不一定强求相等) 。

(2) 核查标准必须具有良好的稳定性。比如用一块废铁作物资进出厂称量过程的核查标准, 首先要保证不能锈迹斑斑, 否则由于锈斑的不断脱落, 该物件的质量 (重量) 将会不停地产生变化, 这就违反了稳定性要求。这将使我们很难判断监测到变化量是由测量过程波动或失控造成的, 还是由核查标准不稳定引起的。

(3) 核查标准应通过独立于受控测量过程的另一个过程来测量或校准, 这个过程一定要比所要控制的过程更精密。例如在上述例子中, 那块作为核查标准的废铁绝不能在进出厂物资称量的地中衡上校准赋值, 而应该用比使用地中衡称量更为准确的测量过程给予校准赋值。

测量标准一般是在实验室里使用, 对环境条件的要求比较苛刻, 被检定或校准的测量设备一般是合格有效期期满 (除非发生或怀疑发生异常) 。因此使用测量标准的时候, 被检测量设备应停止工作, 甚至撤离使用现场, 交计量技术人员执行检定或校准。

核查标准则是在测量过程的实施现场使用。核查工作必须在测量过程正常运行时, 即在测量人员 (含检验人员和试验人员) 正在进行检验和试验时进行, 测量过程使用的测量设备必须在正常工作。测量过程控制人员将核查标准交与测量人员, 在对正在进行的测量过程的环境、测量设备、测量方法、测量人员不作任何更改的情况下对核查标准进行测量。然后测量过程控制人员对测量人员的测量结果进行统计分析, 利用控制图和统计分析方法判别该测量过程是否在受控范围内, 并加以处理。这种核查必须按预先策划的 (规定的) 测量过程核查时间间隔进行, 不能随意地提前或超期。

使用测量标准开展计量检定或计量校准活动所依据的技术文件是计量检定规程和计量校准规范, 而使用核查标准开展测量过程控制活动所依据的技术文件是该测量过程的核查技术指导书。测量过程的核查技术指导书是测量管理体系的“第三层次文件”。一般来说, 核查技术指导书应包括以下条文:目的、适用范围、术语定义、职责、测量过程核查的工作原理、核查标准选择方法、核查标准的校准、核查标准的保管、对测量过程核查的实施、控制图的设计、测量过程受控与否的判定、不合格测量过程的处置等, 并以附则的形式说明该技术指导书的解释权归谁, 从什么时间起开始实施, 最后还可以以附录形式给出该测量过程核查控制图的示例。

使用测量标准可以发现不合格测量设备, 此时应按企业的《不合格测量设备管理程序》进行处置。在使用测量标准对测量设备进行检定/校准中, 如果检定/校准数据显示测量设备的计量特性不能满足检定规程或校准规范的要求, 就可以立即判定被校准的测量设备不合格。发现不合格测量设备, 校准人员可以直接将该测量设备交维修人员进行调修。当发现或怀疑不合格测量设备有可能产生误差风险时, 通过计量管理人员交使用该测量设备的单位对以往的测量数据进行追溯, 必要时对产生的误差风险进行处置。

而使用核查标准所发现的是不合格测量过程, 应按企业的《不合格测量过程管理程序》进行处置。当测量过程监视的数据显示不能满足测量过程受控要求时, 例如核查结果超出控制图的控制限而发现测量过程不合格, 则不能断定测量设备是否出了问题。因为构成测量过程的五大要素除了测量设备 (机) , 还有测量人员 (人) 、被测对象 (料) 、测量方法 (法) 、测量环境 (环) 等。任何一个要素出了问题, 都会使测量过程失控。应该由测量过程的实施单位从测量人员、测量设备、被测对象、测量方法、检测环境等五大要素全面查找测量过程失控的原因, 制定纠正措施并加以改进, 同时对前一个核查时间间隔 (最近两次核查日期期间) 产生的测量误差风险进行追溯和处置。在完成纠正措施后, 测量过程实施单位应报告测量过程控制人员对纠正措施的有效性进行验证。测量过程被验证合格后, 以此次验证日期为起点, 按规定的核查间隔调整核查时间, 重新纳入正常核查和控制。因此, 不合格测量过程的处置要比不合格测量设备的处置复杂得多。