《計(jì)量器具管理》word版

1、計(jì)量器具管理1計(jì)量器具的選配1.1選配計(jì)量器具考慮的因素 測量設(shè)備選配要從測量、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)特性綜合考慮以下因素：（1）測量特性a）測量設(shè)備應(yīng)具備預(yù)期使用要求的測量特性，包括不確定度、穩(wěn)定度、量程、分辨力等。b）量值應(yīng)溯源到國際或國家計(jì)量基準(zhǔn)，如果沒有上述基準(zhǔn)，應(yīng)與國際上承認(rèn)的其他有關(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)， 如適用的標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)、共同認(rèn)可的測量標(biāo)準(zhǔn)或工程標(biāo)準(zhǔn)建立溯源關(guān)系。c）接受檢定（校準(zhǔn)）的方法和對(duì)測量對(duì)象進(jìn)行測量的方法要科學(xué)、合理、可行、簡便。d） 具有合理的檢定周期（或確認(rèn)間隔）。e）能對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行評(píng)價(jià)。（2）技術(shù)特性a）使用方便，操作簡單可靠。b）運(yùn)輸、裝卸、組裝、安裝方便，并易于和檢定（或校準(zhǔn)）裝置

2、連接裝配在一起。c）在使用保存期間，易于防護(hù)、防損壞、防污染、抗干擾性能良好。d）所需專用輔助設(shè)備（安裝、讀數(shù)、記錄、電源等）少。e）對(duì)環(huán)境、操作人員條件要求合適，不苛刻。（3）經(jīng)濟(jì)特性a）測量設(shè)備購置費(fèi)用少。b）操作、維護(hù)、保護(hù)、檢定（或校準(zhǔn)）費(fèi)用少。c）能修理，使用壽命長。d）利用率高。e）使用時(shí)所需場地少。除考慮上述條件外，還要考慮一些綜合影響因素：a）測量設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化要求。b）部分類型測量設(shè)備沒有檢定規(guī)程。c）測量和計(jì)算自動(dòng)化趨勢。d）傳統(tǒng)習(xí)慣影響。測量設(shè)備選配是在綜合考慮風(fēng)險(xiǎn)、成本、利益的基礎(chǔ)上，對(duì)諸多因素進(jìn)行技術(shù)論證、評(píng)審和裁決的活 動(dòng)。其中最關(guān)鍵的是測量特性的選擇，特別是不確定度是

3、保證測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的首要條件。1.2不確定度的選配方案測量器具的不確定度是保證測量結(jié)果準(zhǔn)確可靠的首要條件。在不確定度滿足預(yù)期使用條件下，還應(yīng)考 慮其他測量特性，如穩(wěn)定度、量程、分辨力，同時(shí)還應(yīng)考慮成本、使用方便性等特點(diǎn)。（1）不確定度選擇應(yīng)滿足的條件選擇時(shí)，應(yīng)使所選用的計(jì)量器具不確定度U1等于或小于計(jì)量器具引起的測量不確定度允許值Uo,即:UK UoUo可通過查表表1:計(jì)量器具引起的不確定度允許值（針對(duì)尺寸測量）得出，計(jì)算公式如下：Uo=T/3 M cp式中：Mcp-檢測能力指數(shù)；T-為產(chǎn)品參數(shù)加工制造允許的誤差范圍，或者工藝過程監(jiān)測控制參數(shù)允許變化范圍。注：I計(jì)量器具不確定度 U1可視為計(jì)

4、量器具的最大測量誤差。n計(jì)量器具引起的測量不確定度允許值Uo可視為計(jì)量器具引起的最大測量誤差允許值。單位：mm不同的計(jì)量器具有不同的不確定度數(shù)值。表 2為千分尺和游標(biāo)卡尺的不確定度，表 3為比較儀（分度 值0.0005mm）的不確定度，表 4為指示表（分度值0.001mm）的不確定度，表 5為大尺寸外徑千分尺 的不確定度推薦值，表 6為大尺寸游標(biāo)卡尺的不確定度推薦值，表 7為杠桿千分尺的不確定度推薦值。工作公差計(jì)量器具不確定度允許值U0大于至0.0090.0180.0320.0580.1000.1800.3200.5801.0001.8000.0180.0320.0580.1000.1800.

5、3200.5801.0001.8003.2000.00090.00180.00270.00540.0090.0160.0290.0540.0900.460表1 :計(jì)量器具不確定度允許值（針對(duì)尺寸測量）表2：千分尺和游標(biāo)卡尺的不確定度單位：mm尺寸范圍計(jì)量器具類型分度值0.01外徑千分尺分度值0.01內(nèi)徑千分尺分度值0.02游標(biāo)卡尺分度值0.05游標(biāo)卡尺大于至不確定度0500.0040.0080.0200.050501000.0051001500.0061502000.0070.0130.1002002500.0082503000.0093003500.0100.0203504000.01140

6、04500.0124505000.0130.0255006000.0300.1506007007001000表3:比較儀的不確定度（分度值0.0005mm ）單位：mm尺寸范圍所使用的計(jì)量器具分度值為0.0005 （相當(dāng) 于放大倍數(shù)2000倍）的比較儀分度值為0.001 （相當(dāng) 于放大倍數(shù)1000倍） 的比較儀分度值為0.002 （相當(dāng) 于放大倍數(shù)400倍）的 比較儀分度值為0.005 （相當(dāng) 于放大倍數(shù)250倍）的 比較儀大于至不確定度250.00060.00100.00170.003025400.00070.001840650.00080.001165900.0008901150.0009

7、0.00120.00191151650.00100.00131652150.00120.00140.00200.00352152650.00140.00160.00212653150.00160.00170.0022表4：指示表的不確定度（分度值0.001mm ）單位：mm尺寸范圍所使用的計(jì)量器具分度值為0.001的千分 表（0級(jí)在全程范圍內(nèi)，1級(jí)在0.2mm范圍內(nèi)）； 分度值為0.002的千分 表（在1轉(zhuǎn)范圍內(nèi)）；分度值為0.001、0.002、0.005的千分表（1級(jí)在 全程范圍內(nèi)）；分度值 為0.01的百分表（0級(jí)在任意1mm內(nèi)）；分度值為0.01的百分 表（0級(jí)在全程范圍內(nèi)， 1級(jí)在任

8、意1mm內(nèi)）分度值為0.01的百分 表（1級(jí)在全程范圍內(nèi)）大于至不確定度250.0050.0100.0180.030254040656590901151151650.006165215215265265315表5:大尺寸外徑千分尺的不確定度推薦值單位：mm尺寸范圍 500- 600600 - 700700 - 800800- 900900 - 1000推薦的不確定度0.0140.0160.0180.0200.023表6:大尺寸游標(biāo)卡尺的不確定度推薦值單位：mm尺寸范圍 300- 500 500- 600600 - 700700 - 800800 - 900900 - 1000分度值0.02的卡

9、尺不確定度推薦值0.040.050.050.060.060.07表7：杠桿千分尺的不確定度推薦值單位：mm尺寸范圍分度值絕對(duì)測量相對(duì)測量0 - 500.0010.0020.0010.0020.0030.001550 - 1000.0030.0040.002（2）計(jì)量器具的選擇步驟選擇計(jì)量器具應(yīng)該按以下步驟進(jìn)行：a） 根據(jù)工件的公差值，由表1查出計(jì)量器具不確定度允許值Uo。b）根據(jù)被測工件的尺寸范圍，由表 2 - 7查出符合選擇條件 Uiv Uo的計(jì)量器具。案例1 :選擇測量工作件軸徑C 35 -o5（2的計(jì) 量器具。解：a）查出計(jì)量器具不確定度的允許值Uo。該工件的公差為0.062mm，由表1

10、查得計(jì)量器具不確定度允許值U=0.0054mm。b）選擇計(jì)量器具工件尺寸為C 35mm，是在0- 50mm的范圍內(nèi)，由表 2查知，分度值為0.01mm的外徑千分尺不確定 度 U 1=0.004mm。由于上述計(jì)量器具不確定度允許值U=0.0054mm,滿足UK U0條件要求，所以可選用分度值為 0.01mm的外徑千分尺（0-50mm ）。案例2：某廠出廠食品重約150Kg，實(shí)際重量按出廠時(shí)稱重標(biāo)定，要求測量誤差不超過土1.0 Kg，試選配測量設(shè)備。解：a）判斷測量性質(zhì)：屬于測定量值。b） 確定測量要求：允許測量誤差范圍T=2 Kg。c） 確定Mcp （檢測能力指數(shù)）：因?qū)儆绊懫髽I(yè)信譽(yù)的參數(shù)，較重

11、要，選Mcp =1.1。d） 確定計(jì)量器具引起的最大測量誤差允許值U。U 0=T/3M cp=2/ （ 3*1.1 ） =0.61 Kg。e） 初選0.2級(jí)200 Kg字盤稱，計(jì)算其最大測量誤差U1。“ 0.2級(jí)”表示字盤稱的最大示值引用誤差為0.2%，這樣字盤稱的最大測量誤差U1=200*0.2%=0.4Kg。f） 因?yàn)閁1V U0,故不確定度滿足使用要求，0.2級(jí)200 Kg字盤稱可用。注：以上是一種較為嚴(yán)格的選擇方法，也可以采用一種較為寬松的選擇方法：將計(jì)量器具在測量參數(shù)處的最大測量誤差視為 U1。如本例可將字盤稱在稱重150 Kg處的最大測量誤差視為U1,此時(shí)U1=150*0.2%=0

12、.3Kg，遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于Ui=0.61 Kg。但較為寬松的選擇方法一般不要采用。案例3：某廠生產(chǎn)的電阻，標(biāo)稱值為150Q，要求誤差不超過土1.0Q，試選配測量用電阻表。解：a）判斷測量性質(zhì)：屬于測定量值。b） 確定測量要求：允許測量誤差范圍T=2 Qoc） 確定Mcp （檢測能力指數(shù)）：因?qū)儆绊懫髽I(yè)信譽(yù)的參數(shù)，較重要，選Mcp =1.1。d） 確定計(jì)量器具引起的最大測量誤差允許值U。Uo=T/3Mcp=2/ （3*1.1 ） =0.61 Q。e） 初選0.2級(jí)200 Q電阻表，計(jì)算其最大測量誤差U1?！?.2級(jí)”表示電阻表的最大示值引用誤差為0.2%，這樣電阻表的最大測量誤差U1=200*0.2%=

13、0.4 Qcf） 因?yàn)閁1V U0,故不確定度滿足使用要求，0.2級(jí)200Q字盤稱可用。1.3計(jì)量器具的經(jīng)驗(yàn)選配方法可以憑經(jīng)驗(yàn)選配計(jì)量器具，經(jīng)驗(yàn)選配原則:U1（ 1/3 - 1/10） T式中：U1-為計(jì)量器具的不確定度（可視為計(jì)量器具的最大測量誤差）。t-為產(chǎn)品參數(shù)加工制造允許的誤差范圍，或者工藝過程監(jiān)測控制參數(shù)允許變化范圍。案例4：用經(jīng)驗(yàn)選配法選擇測量軸徑C35；.050的計(jì) 量器具。解：a） 以工件公差的 1/3作為選擇標(biāo)準(zhǔn)：1/3*0.062=0.021mm。b） 分度值為0.01mm的外徑千分尺不確定度U1=0.004mm，小于工件公差的 1/3，即:U1V 1/3T所以可以選用分度

14、值為0.01mm的外徑千分尺（0 - 50mm）。案例5：某廠出廠食品重約150Kg，實(shí)際重量按出廠時(shí)稱重標(biāo)定，要求測量誤差不超過土1.0 Kg，請(qǐng)用經(jīng)驗(yàn)選配法選擇測量工具。解：a） 確定測量要求：允許測量誤差范圍T=2 Kg。b） 以測量誤差范圍的 1/3作為選擇計(jì)量器具的標(biāo)準(zhǔn)：1/3T=0.67 Kg。c） 初選0.2級(jí)200 Kg字盤稱，計(jì)算其最大測量誤差U1:U1=200*0.2%=0.4Kgd）因?yàn)閁1V 1/3T，故0.2級(jí)200 Kg字盤稱可用。同樣，在對(duì)計(jì)量器具進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)，計(jì)量器具（用于校準(zhǔn)計(jì)量器具）的不確定度U標(biāo)一般應(yīng)w需校準(zhǔn)的計(jì)量器具的不確定度 U表的1/3 - 1/10

15、（至多也應(yīng)取1/2）, 即:U 標(biāo)三（1/3 1/10） U 表案例 6：能否用0.2級(jí)200V的電壓表校準(zhǔn)1.0級(jí)200V的電壓表？解：a）0.2級(jí)200V電壓表（計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器）的最大測量誤差 U標(biāo)=200*0.2%=0.4V。b） 1.0級(jí)200V電壓表（被校電壓表）的最大測量誤差U表=200*1%=2V。c）U標(biāo)w 1/3U表，所以可用0.2級(jí)200V的電壓表校準(zhǔn)1.0級(jí)200V的電壓表。特別提醒：有些讀者也許會(huì)問，怎么能用分度值為0.01mm （小數(shù)點(diǎn)后2位數(shù)）的外徑千分尺測量C 35 -0.050 （小數(shù)點(diǎn)后3位數(shù)）這樣的工件呢？這樣的問題，說明你對(duì)分度值的含義，以及計(jì)量器具的選擇的選

16、擇原則沒 徹底理解。注：分度值-相鄰兩刻度線所代表的量值之差。2檢測能力指數(shù)MCp及其應(yīng)用2.1檢測能力指數(shù)MCp的計(jì)算檢測能力指數(shù)M cp是衡量計(jì)量器具和測量方法能否滿足生產(chǎn)和管理中各種測量要求的重要指標(biāo)。它由下式確定：M cp=T/2U一般取U=1.5Ui，這樣：M cp=T/3 U i式中：Mcp-檢測能力指數(shù)。T-產(chǎn)品參數(shù)加工制造允許的誤差范圍，或者工藝過程監(jiān)測控制參數(shù)允許變化范圍。U -測量的不確定度（可視為測量的極限誤差）。Ui -計(jì)量器具（裝置或系統(tǒng)）的不確定度（可視為計(jì)量器具的最大測量誤差?？捎米畲笫局嫡`差或 儀器說明書上給定的 3 3的誤差表示）。U2 -除計(jì)量器具外其他因素

17、（如測量方法）造成的測量不確定度（測量誤差）。測量不確定度U是由計(jì)量器具的不確定度 Ui和除計(jì)量器具外其他因素（如測量方法）造成的測量不 確定度U2決定的。u= .Ui2 U22由上面的公式可知：T/U=2 M cp或T/ U i=3 M cp顯然檢測能力指數(shù) Mcp越大，檢測能力越強(qiáng)。2.2檢測能力的判斷準(zhǔn)則可根據(jù)檢測能力指數(shù)的大小給出檢測能力判斷標(biāo)準(zhǔn)，如表7所示。但必須指出，由于行業(yè)不同，在具體應(yīng)用中Mcp值時(shí)應(yīng)結(jié)合實(shí)際，切忌照搬套用。采用Mcp值時(shí)，要根據(jù)不同行業(yè)、不同工藝要求研究采用，還要在具體工藝控制過程中，使計(jì)量器具 的不確定度和工藝裝備（加工設(shè)備和工裝）的不確定度合理匹配，做到技

18、術(shù)上合理，經(jīng)濟(jì)上合算。表7:檢測能力指數(shù) Mcp與檢測能力分級(jí)級(jí)檔ABCDE檢驗(yàn)與監(jiān)測Mcp3 - 52- 31.5 - 21 - 1.5V 1T/U6- 104- 63- 42 - 3v 2T/U 19- 156- 94.5 - 63 - 4.5v 3Mcp1.7 - 21.3- 1.71 - 1.30.7 - 1v 0.7一級(jí)測量T/U2.6 - 32 - 2.61.5 - 21 - 1.5V 1T/U 15 - 64- 53- 42 - 3v 2能力評(píng)價(jià)高足夠基本滿足不足嚴(yán)重不足注：檢驗(yàn)與監(jiān)測用的計(jì)量器具的精度應(yīng)比一般測量用的計(jì)量器具的精度高一些。就工廠而言，品管部配備 的計(jì)量器具的精度

19、應(yīng)比生產(chǎn)車間配備的計(jì)量器具的精度要高一些。當(dāng)然，車間配備的計(jì)量器具應(yīng)滿足測量 要求。表8測量超差概率 P同M cp的關(guān)系M cp0.60.70.80.91.01.01.21.31.4P ( %)7.183.581.640.70.270.100.0320.0270.00068注：測量超差概率 P:測量誤差超出允許誤差范圍的概率。2.3 M cp值計(jì)算舉例案例7：檢測能力指數(shù)Mcp與計(jì)量器具的選配參數(shù)檢驗(yàn)：檢驗(yàn)銷軸直徑，直徑為C4.450.02。試選用計(jì)量器具并計(jì)算Mcp值。解：a）選用分度值為 0.01mm的外徑千分尺，查表 2得Ui=0.004mm。T=0.02mm，貝U Mcp=T/3U 1

20、=0.02/ （3*0.004 ） =1.67，符合 C 級(jí)，基本滿足要求。b）選用分度值為0.02的游標(biāo)卡尺，查表得 Ui=0.02mm。T=0.02mm，貝U Mcp=T/3U 1=0.02/ （3*0.02 ） =0.33，與 E 級(jí)相對(duì)，嚴(yán)重不足。c）所以選用分度值為 0.01mm的外徑千分尺（0 - 50mm ）。3計(jì)量器具的校準(zhǔn)管理3.1計(jì)量器具校準(zhǔn)類型（1）入庫（進(jìn)廠）校準(zhǔn)測量設(shè)備在出廠后，要經(jīng)過運(yùn)輸，有的要經(jīng)過幾次轉(zhuǎn)手，從出廠到用戶收貨入庫，要經(jīng)過一段時(shí)間。 在這段時(shí)間里，由于種種原因，就存在著測量設(shè)備變成不合格的可能。所以要對(duì)購進(jìn)的測量設(shè)備進(jìn)行入庫 驗(yàn)收、校準(zhǔn)，合格方可入庫。

21、驗(yàn)收校準(zhǔn)不合格的一律不允許入庫，退回物資采購部處理。購進(jìn)的測量設(shè)備 凡無制造許可證標(biāo)志的（CMC標(biāo)志等），不能認(rèn)為是合格品，防止社會(huì)上不合格的測量設(shè)備流入企業(yè)。（2）出庫（發(fā)放）校準(zhǔn)倉庫存放的測量設(shè)備，在發(fā)放時(shí)，企業(yè)計(jì)量部門對(duì)每件測量設(shè)備進(jìn)行建檔、登記、編號(hào)、立卡，確定 校準(zhǔn)周期后再使用。 并對(duì)外觀進(jìn)行檢查，已超過校準(zhǔn)有效期的， 應(yīng)進(jìn)行全面校準(zhǔn)。測量設(shè)備庫存時(shí)間長了, 由于保管不善或其他原因，有可能使原本合格的測量設(shè)備變成不合格，所以，一定要經(jīng)過校準(zhǔn)合格，才準(zhǔn) 發(fā)放使用。對(duì)于新投入使用的計(jì)量器具，是實(shí)行周期校準(zhǔn)的第一次校準(zhǔn)，所以也稱“首次校準(zhǔn)”。注意：入庫、出庫校準(zhǔn)（或檢定）如何進(jìn)行，是否必要

22、，視各企業(yè)的自身情況而定，但必須保證計(jì)量 器具在使用前得到校準(zhǔn)和檢定。（3）周期校準(zhǔn)定期校準(zhǔn)是指按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定對(duì)使用中的測量設(shè)備進(jìn)行定期校準(zhǔn)。并按強(qiáng)制檢定和非強(qiáng)制檢定加以區(qū)別和 管理，它是整個(gè)校準(zhǔn)工作的核心。屬于強(qiáng)制檢定的工作測量設(shè)備，應(yīng)定期由國家授權(quán)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)（法 定計(jì)量機(jī)構(gòu)）進(jìn)行周期檢定。屬于非強(qiáng)制檢定的工作測量設(shè)備，企業(yè)也要登記造冊(cè)，按校準(zhǔn)周期自行校準(zhǔn) 或送國家授權(quán)的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)進(jìn)行校準(zhǔn)。（4）返回校準(zhǔn)從工具庫借出的計(jì)量器具，返回工具庫后，應(yīng)先進(jìn)行必要的校準(zhǔn)，然后再上量具架待用。此種校準(zhǔn)是 周期校準(zhǔn)的補(bǔ)充，是否需要，各企業(yè)應(yīng)視具體情況而定。對(duì)于專用量具，一般要進(jìn)行返回校準(zhǔn)。（5）巡回校準(zhǔn)對(duì)重點(diǎn)產(chǎn)品、關(guān)鍵工藝、高精度機(jī)床和生產(chǎn)流水線上使用的測量設(shè)備要加強(qiáng)管理，到車間、生產(chǎn)現(xiàn)場 進(jìn)行巡回校準(zhǔn)。巡回校準(zhǔn)可以根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況需要，對(duì)部分項(xiàng)目進(jìn)行校準(zhǔn)，如萬能量具的零位校準(zhǔn)，溫 度計(jì)量中控制儀表的爐前校準(zhǔn)都屬于這類性質(zhì)。（6）臨時(shí)校準(zhǔn)測量設(shè)備在確認(rèn)周期內(nèi)發(fā)生故障，可根據(jù)使用人員要求，給予臨時(shí)