广东省世通仪器检测服务有限公司2005年由恒宇仪器出资成立于广东东莞市。恒宇仪器创立于2000年，是研发制造品质检测仪器的国家高新技术企业，依托深耕品质检测仪器多年的制造研发优势，充分利用公司在仪器检测人员、技术、服务等方面的资源优势，出资2500万成立世通仪器检测服务有限公司，为顾客提供更全面更的服务。
对特种设备检验仪器校准结果确认的探讨
仪器设备是特种设备检验得以顺利进行的重要基础条件，为了检验仪器出具数据的准确性和可靠性，检验机构要对仪器进行量值溯源。校准作为量值溯源重要手段之一得到了广泛应用。然而校准证书只列出了校准数据和测量结果的不确定度，并未给出仪器是否可用的结论，因此仪器管理人员对校准结果进行确认就显得很有必要。目前，仪器计量机构和实验室对仪器校准确认讨论的比较多，对于特种设备检验仪器的仪器校准确认，介绍的文献较少。本文尝试对校准确认工作进行探讨，以期给于仪器管理人员的工作提供一些参考。
1 校准确认的必要性
《特种设备检验检测机构质量管理体系要求》第十九条规定：检验检测设备在投入工作前应当进行检定 ( 校准 ) 、核查，以验证其能够满足检验检测的需要。因此，为检验数据的可溯源性，对检验仪器进行计量。计量机构所出具的计量证书包括检定、校准，测试三种形式。其中检定证书会给出仪器合格与否的结论，对于不可降级使用的仪器，只要检定结论是“合格”便可直接使用；测试报告只有测量数据没有测量不确定度，所以无法进行确认评价；校准证书没有合格与否结论，为确认该仪器是否满足检验规范的要求，结合仪器校准数据和不确定度进行校准确认。对仪器校准结果确认的忽视，往往会造成检验数据的不准确，不可信。
2 校准确认的方法
在介绍校准确认方法之前，先对几个容易混淆的问题进行说明。，校准结果确认是为了确定被校仪器是否满足特种设备检验工作的需求，而不仅仅是查看其是否符合说明书的规定。也就是将被校仪器的实际计量特性（校准证书给出的测量值，包括不确定度），与使用场合对被校仪器的计量要求进行比较，从而判定是否满足预期的使用要求。校准结果确认的难点在于确定大允许误差，特种设备检验规程有规定的，采用检验规程数据；检验规程未做规定的，以仪器说明书为准。其次，对于校准机构的资质和能力的确认属于合格供应商评价方面的工作，在仪器送检之前就应完成，仪器校准结果确认时不应有此项内容。
在对仪器校准结果进行确认时，主要是在考虑不确定度的情况下，被校仪器示值误差是否满足要求。校准确认时涉及的概念主要有：校准报告中给出的被校仪器的示值误差△；校准报告中被校仪器示值误差的测量不确定度；被校仪器的大允许误差的值。本文采用JJF1094-2002 《测量仪器特性评定》所述方法，当被校仪器示值误差的测量不确定度与被校仪器的大允许误差的值小于或等于 1:3 时，可不考虑示值误差的测量不确定度，否则需要考虑测量不确定度。
3、注意事项
仪器校准确认除了对示值误差是否符合检验工作需求进行确认外，还需要注意以下事项：
3.1 送检时要确认测量范围
仪器送检时要与计量机构进行沟通，确定仪器校准测量范围。仪器进行校准时，计量机构往往会选取几个点来做测量，但这几个测量点不一定就是该仪器实际使用中常用的测量点。例如在电梯检验中要求机房或机器设备间的空气温度保持在 5 ～ 40℃之间，也就是说特种设备检验时，手持式温度计的主要工作范围在 5 ～ 40℃之间。但是计量时由于未进行有效沟通，计量机构校准时选择的测试点为：-20℃、0℃、50℃、100℃、150℃，也就是计量机构对仪器-20℃~0℃、50℃~150℃这两个测量区间进行了校准。这样在对仪器校准证书进行确认时无法确认是否满足使用要求。
3.2 检查校准证书非技术错误
仪器校准证书上往往还有很多非技术方面的错误，其中常见的有：证书上仪器的出厂编号与仪器实际不相符，被校仪器所属单位名称不正确等。这些信息虽然不影响仪器合格与否的技术判定，但是会影响到校准证书的严肃性和可信性。
仪器设备是检验工作的重要保障。当采用校准方式对仪器进行量值溯源时，要对仪器校准结果进行确认，以便判断仪器是否满足检验工作需求。
广东省世通仪器检测服务有限公司2005年由恒宇仪器出资成立于广东东莞市。恒宇仪器创立于2000年，是研发制造品质检测仪器的国家高新技术企业，依托深耕品质检测仪器多年的制造研发优势，充分利用公司在仪器检测人员、技术、服务等方面的资源优势，出资2500万成立世通仪器检测服务有限公司，为顾客提供更全面更的服务。
在开始仪器校准前，将测温标准器的传感器插入测试孔，浸没于油槽中，与测定仪温度传感器并排放置，下端对齐，使测量同一位置的温度，固定于样品支架。如有多个样品支架，则需要在每个支架上固定一个测温标准器。开启测定仪并设置好升温速率后即可开始温度指示误差的仪器校准。现有仪器校准方法描述:启动温度测定仪，观察温度测定仪的温度指示值和标准器的温度读数值，从 40℃开始每隔 10℃分别记录温度测定仪与标准器的温度读数值，直至温度测定仪达到设定的上限温度。误差按照公式(1):
Δt = t i － (t s + t 0) (1)
式中:Δt—温度测定仪温度指示误差，℃;
t i —温度测定仪温度指示值，℃;
t s —标准器测得值，℃;
t 0 —标准器修正值，℃。
因为不同的塑料材料具有不同的热变形和维卡软化点温度，故校准测定仪显示温度是否准确，关键是校准测定仪在使用温度点的准确性，为此本文认为校准应在该仪器平常测定使用的温度点附近进行。故按现有方法进行测量在实际操作中存在 2 个问题:(1)从 40℃每间隔 10℃温度点进行测量，无法准确校准温度测定仪日常测量时使用的温度点是否准确并给出相应的温度修正值;(2)该方法也未明确温度校准点是以测定仪指示温度到达进行测量还是以标准器测得温度到达进行测量。
在东莞市世通仪器检测服务中心的校准研究中，采用铂电阻温度传感器加数据采集器作为测温标准器，进行温度指示误差的校准，数据采集器的扫描间隔设置为 1s，对 7 个通道的温度进行测量。在该研究中已明确指出温度校准点以测定仪指示温度到达为准，记录标准器的测得温度值，温度指示误差按照公式(2)计算:
Δt = t 1 － t 2 (2)
式中:Δt—温度测定仪温度指示误差，℃;
t 1 —温度测定仪温度指示值，℃;
t 2 —标准器测得值，℃。
如该研究所表述，测定仪的温度校准过程属于动态校准，因此各个测温通道受各通道温度传感器及油槽中油温分布影响，达到校准点温度的时间不统一，同时受数据采集器扫描间隔为 1s 的影响，导致该校准方法中，部分通道记录的标准器测得温度值并非温度测定仪温度指示值刚好达到校准点的值，由此可能会增加校准时校准结果的误差。
3 温度指示误差校准方法改进
综合上述研究内容提及的校准方法及存在的问题，本文对测定仪的校准方法进行改进，在校准测定仪前，先确定仪器常用测量的温度点 t，将 t ±5℃温度范围划分为11 份，间隔为1℃，记为 t －5℃、t －4℃…t +4℃、t +5℃，分别作为测温标准器的温度记录点，并同时记录与之对应的测定仪指示温度。因该方法温度测量范围覆盖了测定仪日常测量的温度点，因此通过该方法即可确定出被测试件的准确热变形温度和维卡软化点温度。但此测量过程为一动态过程，被测试件在负载下，变形或被针如 1mm 发生在一瞬间，并没有经历一个相对恒温的过程，所以对测温传感器达到温度记录点时，快速记录下对应的测定仪指示温度提出了高的要求，为此，本研究认为在使用传统的数字温度计或铂电阻传感器的同时，还需要对测量标准的读数和数据记录装置进行改进。
4 配套校准装置设计
传感器的选择:因为测定仪使用所依据的技术文件对升温速录有要求，《GB/T1633 热塑性塑料维卡软化温度(VST)的测定》:A 速度:(5 ± 0. 5)℃ /6min、B 速度:(12 ± 1. 0)℃ /6min;《GB/T8802 热塑性塑料管材、管件维卡软化温度的测定》:(5 ± 0. 5)℃ /6min;《GB/T1634 塑料弯曲负载热变形温度(简称热变形温度)试验方法》:(120 ±10)℃ /1h。
因此在选择数字温度计或传感器时，需要选择温度变化响应的要求需要优于130℃ /h 的测温传感器。
读数和数据记录系统:为减小人工记录温度数据，人的反应时间带来的误差，选择在标准器的测温装置中加装图像采集装置，通过测温标准器中温度信号控制图像采集，由图像记录对应的测定仪指示温度，减小由操作人员因素产生的误差，即可在整个校准装置中设定终点温度，用于触发拍照，通过图片定格对应的测定仪指示温度。同时需要注意的是，对多通道设备，应对每个通道放置的测温标准采用单的温度信号采集(可同时采集多传感器的温度信号)，避免由于巡检扫描时间过长带来的误差。读数和数据记录软件改进:因本方法和配套的装置对测定仪进行温度校准时，采用的以测温标准温度触发读数，记录测定仪指示温度的方案，此时，需要考虑测温标准器无法采集到设定触发拍照的温度信号，此时触发拍照的温度信号应修正为温度持续上升转变为温度下降的温度，即测温曲线的顶点温度。
5 结束语
综上所述，本文认为通过自动化的数据采集方式，可以有效的减小热变形、维卡软化点测定仪在动态的校准过程中的温度误差，通过预估被测温度所在区间，分段制定测温范围能够更准确的对测定仪的使用温度给出适用温度误差。
实验室地址
东莞总部：广东省东莞市道滘镇厚德上梁洲工业区四横路7号
江苏世通：江苏省苏州市昆山开发区昆嘉路379号
重庆世通：重庆市北碚区万宝大道184号3楼
广东世通检测校准中心实验室面积2000多平方米，实验室校准源，拥有福禄克、惠普、安捷伦、菊水、新天等大批进口、国产仪器一千余台套，校准检测覆盖范围广。中心设有：力学、长度、衡器、电学、电磁、热工、理化、光学、几何量、电力、轻工等校准检测实验室。
三、维卡热变形试验机的仪器校准方法
1. 温度示值误差的校准
仪器校准点可根据具体情况而定， 一般选取 40℃ 至设定上限温度之间每整十度温度点来校准。 将作为标准器的温度传感器（铂电阻）分别插入维卡热变形试验机样品架测试孔，温度传感器的位置应与试验时的样品位置相同。接通维卡热变形试验机电源并设定其升温速率和上限温度，启动维卡热变形试验机并同时启动搅拌装置，观察标准器显示的温度值。当标准器显示的温度值达到选定的校准点示值时，读取维卡热变形试验机显示的温度值并记录于原始记录上，按此方法，对各校准点逐点进行校准，直至后一个校准点。维卡热变形试验机显示值与标准器示值平均值之差为示值误差。
2. 升温速率示值误差的仪器校准
升温速率示值误差的仪器校准与温度示值误差的校准同时进行。
启动维卡热变形试验机和搅拌装置的同时，记录标准器显示的初始温度值并启动秒表开始计时，以 6min 的时间间隔分别记录标准器的温度显示值，直至满 1h 为止。具有 2 种以上（含 2 种）的设定升温速率，可以根据使用单位的实际需要，单进行 1 种或分别进行 2 种升温速率的仪器校准。标准器后一次读数与其初始温度值之差除以 1h 即为该维卡热变形试验机的实际升温速率（℃/h ）。维卡热变形试验机实际升温速率与其设定的升温速率之差为升温速率示值误差。
3. 变形量示值误差的校准
对维卡热变形试验机的变形量指示装置进行“调零”，并用该装置对 1mm 的标准量块进行直接测量，读取并记录维卡热变形试验机变形量指示装置的示值。维卡热变形试验机变形装置的显示值与标准量块标称值之差为变形量示值误差。
4. 加载砝码示值误差的校准
将电子天平（标准器）预热 30min 以上。测量前，电子天平显示需进行“清零”，然后将维卡热变形试验机加载砝码依次逐个放置电子天平的托盘上，待电子天平显示数据稳定后，读取并记录电子天平的显示值以及加载砝码标称值。维卡热变形试验机加载砝码的标称值与电子天平显示值之差为加载砝码示值误差。
四、测量结果的不确定度评定
1. 温度示值误差不确定度评定
选取精密数字温度计为计量标准器。建立相应的测量模型并计算出灵敏系数，分别计算精密数字温度计带来的标准不确定度 u 1 、维卡热变形试验机温度示值重复性带来的标准不确定度 u 2 ，将上述两标准不确定度分量进行合成得合成标准不确定度 u c ，取包含因子 k=2 计算得扩展不确定度： U=0.3℃。
2. 升温速率示值误差不确定度评定
选取精密数字温度计及秒表为计量标准器。建立相应的测量模型并计算灵敏系数，分别计算精密数字温度计带来的标准不确定度 u 1 、秒表带来的标准不确定度 u 2 、维卡热变形试验机温度升温速率的重复性带来的标准不确定度 u 3 。将上述 3 个不确定度分量进行合成得到合成标准不确定度 u c ，取包含因子 k=2 计算得扩展不确定度 U=0.2℃/h 。
3. 变形量示值误差不确定度评定
选取五等标准量块为计量标准器。建立相应的测量模型并计算灵敏系数，分别计算标准量块带来的标准不确定度 u 1 、维卡热变形试验机变形量指示装置指示值的重复性带来的不确定度 u 2 ，将上述两个不确定度分量进行合成得到合成标准不确定度 u c ，取包含因子 k=2 计算得扩展不确定度 U=0.022mm 。
4. 加载砝码示值误差不确定度评定
选取电子天平为计量标准器。建立相应的测量模型并计算灵敏系数，分别计算电子天平量值传递带来的标准不确定度 u 1 、电子天平示值重复性带来的不确定度 u 2 ，将上述两个不确定度分量进行合成得到合成标准不确定度 u c ，取包含因子 k=2 计算得扩展不确定度 U=0.32g 。
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江苏世通：江苏省苏州市昆山开发区昆嘉路379号
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江苏世通仪器检测服务有限公司2012年由广东世通出资2000余万元在江苏昆山成立，地址位于江苏昆山市昆嘉路379号
互感器校验仪器校准结果的不确定度评定方法
随着电力事业的飞速发展，在电网系统中互感器的使用在大量增加，与此同时互感器校验仪的应用也越来越多。互感器校验仪是检定电流互感器和电压互感器的重要设备，互感器校验仪的准确度及不确定度评定结果直接影响互感器在正常工作中的使用范围。
仪器检定或仪器校准结果的不确定度评定可以明确表示计量设备校准和测量能力，并且已经成为评定测量结果可靠性的重要指标之一。这里以测量重复性带来的不确定度分量对互感器校验仪校准结果的不确定度进行计算，以确保仪器校准结果的可靠性。
1 互感器校验仪的仪器校准条件和校准模型
1. 1 仪器校准条件
根据 JJG 169—2010 《互感器校验仪》检定规程和 JJF 1059. 1—2012 《测量不确定度评定与表示》技术规范，互感器校验仪全部仪器校准项目应在温度 15 ～25 ℃，相对湿度≤75% 的条件下进行。在试验中使用的设备如表 1 所示。
1. 2 校准模型
本仪器校准方法采用同相分量示值误差与正交分量示值误差分别检定的方法。以互感器校验仪整体检定装置为输出标准电源，用绞合导线将输出信号送入被检校验仪的工作回路和差压回路，选取测量回路的某一量程作为全检量程，其余量程和其他回路的所有量程只在上限的 、10% 及与全量程大正负误差相对应的检上进行检定。本文中选取电流回路 5 A，I n 作为基本测量点进行测试。
2 互感器校验仪校准结果标准不确定度来源
由 JJG 169—2010 《互感器校验仪》检定规程可以了解影响校准结果的因素众多，但部分影响因素的不确定度分量较小，所以在本文中暂时不予考虑。
互感器校验仪在校准过程中的标准不确定度的来源主要包括以下 4 个方面:
a． 在重复性条件下由被测互感器校验仪测量不重复性引起的不确定度分量 u A ;
b． 互感器校验仪整检装置产生的误差影响引起的不确定度分量 u 1 ;
c． 互感器校验仪检定装置周期内误差的变化引起的不确定度分量 u 2 ;
d． 被检互感器校验仪负荷及分辨率等引起的不确定度分量 u 3 。
3 标准不确定度的评定及分析
3. 1 测量重复性引入的标准不确定度分量
标准不确定度 A 类评定可根据连续测量得到的数值进行评定，本次评定选用电流回路 5 A、I n 作为检，在标准工作条件下重复对互感器校验仪的同相分量和正交分量进行 10 次测量，计算单次测量结果的标准偏差 s。测量数据如表 2 所示。
江苏世通拥有自主产权实验大楼，实验室面积达3000多平方米。2013年经国家实验室认可委员（CNAS）认可，认可号L6634，国际实验室互认组织（ILAC-MRA）互认授权！ 2014年由苏州质量技术监督局备案。实验室校准源，人才队伍精良。中心设有：力学、长度、衡器、电学、电磁、热工、几何量、轻工等校准检测实验室。
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十、 百分表
（一）百分表的结构、工作原理和用途
１．百分表主要由表体、表圈、刻度盘、转数指针、指针、装夹套、测杆、测头几部分组成。其工作原理是将测杆的直线位移，经过齿条－齿轮传动，转变为指针的角位移。
２．百分表的测量范围一般为0－３、0－5 和0－10mm。主要用于直接或比较测量工件的长度尺寸、几何形状偏差，也可用于检验机床几何精度或调整加工工件装夹位置偏差。
（二）百分表的使用注意事项：
１．百分表应固定在可靠的表架上，根据测量需要，可选择带平台的表架或表架。
２．百分表应牢固地装夹在表架夹具上，如与装套筒紧固时，夹紧力不宜过大，以免使装夹套筒变形，卡住测杆，应检查测杆移动是否灵活。夹紧后，不可再转动百分表。
３．百分表测杆被测工件表面垂直，否则将产生较大的测量误差。
４．测量圆柱形工件时，测杆轴线应与圆柱形工件直径方向一致。
５．测量前须检查百分表是否夹牢又不影响其灵敏度，为此可检查其重复性，即多次提拉百分表测杆略工件高度，放下测杆，使之与工件接触，在重复性较好的情况下，才可以进行测量。
６．在测量时，应轻轻提起测杆，把工件移至测头下面，缓慢下降测头，使之与工件接触，不准把工件强迫推入至测头，也不准急骤下降测头，以免产生瞬时冲击测力，给测量带来误差。对工件进行调整时，也应按上述操作方法。在测头与工件表面接触时，测杆应有0.3－1mm 的压缩量，以保持一定的起始测量力。
７．根据工件的不同形状，可自制各种形状测头进行测量：如可用平测头测量球形的工件；可用球面测头测量圆柱形或平表面的工件；可有尖测头或曲率半径很小的球面测头测量凹面或形状复杂的表面。测量薄形工件厚度时须在正、反方向上各测量一次，取小值，以免由于弯曲，不能正确反映其尺寸。
８．测量杆上不要加油，免得油污进入表内，影响表的传动机和测杆移动的灵活。
十一、内径百分表
（一）内径百分表结构、工作原理和用途
１．内径百分表是一种借助于百分表为读数机构、配备杠杆传动系统或楔形传动系统的杆部组合而成。其一般由表、手柄、主体、定位护桥、活动测头、可换测头、紧固螺钉几部分组成。
２．内径百分表测量范围一般有６－10、10－18、18－35、35－50、50－100和100－160mm 等。其主要用于以比较法测量孔径或槽宽、孔或槽的几何形状误差，根据被测工件的公差选择相应精度标准环规或用量块及量块附件的组合体来调整内径百分表。
（二）内径百分表的使用注意事项：
１．内径百分表一套，百分表和测量杆不可分开使用。
２．在测量前根据被测工件的尺寸，选用相应尺寸的测头。在调整及测量工作中，内径百分表的测杆应与环规及被测孔径垂直，即在径向找大值，在轴向找其小值。在测量槽宽时，在径向及轴向找其小值。具有定心器的内径百分表，在测量内孔时，只要将仪器按孔的轴线方向来回摆动，其小值，即为孔的直径。
陕西世通仪器检测校准中心实验室面积达3000余平米，校准源，覆盖范围广。中心设有：力学、长度、衡器、电磁、热工、几何量、轻工、流量计，气体报警器等校准检测实验室。
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外径千分尺
（一）外径千分尺的结构和用途
１．千分尺的测量范围：测量上限不大于300mm 的千分尺，按25mm 分段，如0－25mm、25－50mm……275－300mm 等；测量上限大于300mm 至1000mm 的千分尺，按100mm 分段，如300－400mm、400－500mm……等。其主要由尺架、测砧、测微螺杆、螺纹轴套、固定套管、微分筒、调节螺母、弹簧套、垫片、测力装置、锁紧装置、隔热装置几部分组成。
２．千分尺可测量IT8－IT12 级工件的各种外形尺寸，如长度、外径、厚度等。
（二）外径千分尺的使用注意事项：
１．使用外径千分尺时，一般用手握住隔热装置。如果手直接握住尺架，就会使千分尺和工件温度不一致而增加测量误差。在一般情况下，应注意外径千分尺和被测工件具有相同的温度。
２．千分尺两测量面将与工件接触时，要使用测力装置，不要转动微分筒。
３．千分尺测量轴的中心线要与工件被测长度方向相一致，不要歪斜。
４．千分尺测量面与被测工件相接触时，要考虑工件表面几何形状。
５．在测量被加工的工件时，工件要在静态下测量，不要在工件转动或加工时测量，否则易使测量面磨损，测杆扭弯，甚至折断。
６．按被测尺寸调节外径千分尺时，要慢慢地转动微分筒或测力装置，不要握握住微分筒子挥动或摇转尺架，以致使精密测微螺杆变形。
７．测量时，应使测砧测量面与被测表面接触，然后摆动测微头端找到正确位置后，使测微螺杆测量面与被测表面接触，在千分尺上读取被测值。当千分尺离开被测表面读数时，应先用锁紧装置将测微螺杆锁紧再进行读数。
８．千分尺不能当卡规或卡钳使用，防止划坏千分尺的测量面。
