校准和测量能力CMC表示方式培训资料.docx
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校准和测量能力CMC表示方式培训资料
校准和测量能力CMC的表示方式培训资料
一、CMC的特点和表示方式
校准和测量能力（CMC）
在国际计量局（BIPM）和区域计量组织（RMO）框架内的各国家计量院签发的校准和测量证书互认活动中经常采用校准和测量能力（CalibrationandMeasUrementCapability,CMC）。
校准和测量能力是通常提供给用户的校准和测量水平，它一般用置信概率p=95％的扩展不确定度U95或用包含因子k=2的扩展不确定度U表示。
校准和测量能力是在常规条件下的校准中可获得的最小的测量不确定度，有时也称为最佳测量能力。
获认可的校准实验室在证书中报告的测量不确定度，不得小于（优于）认可的CMC。
CMC和建标报告中的不确定度的区别
在建立计量标准时，JJF1033一2008《计量标准考核规范》规定，应在《计量标准技术报告》中给出不确定度。
这时的检定和校准，测量仪器、测量方法和测量程序是固定不变的，测量对象是类似的，并且满足一定要求。
测量人员可以不同，但均是经过培训的合格人员。
同时测量过程是在由检定规程、校准规范等技术文件所规定的重复性条件下进行的。
一般说来，这时的测量不确定度会受测量条件改变的影响。
但由于测量条件已被限制在一定的范围内，只要满足这一规定的条件，其测量不确定度就能满足使用要求。
对于这类常规的测量工作，进行测量不确定度评定时应假设其环境条件正好处于合格条件的临界状态。
这样评定得到的测量不确定度是在规定条件下可能得到的最大不确定度。
也就是说，在实际的测量中只要测量条件满足要求，测量不确定度肯定不会大于此值。
通常就将此不确定度提供给用户，这样做的好处是不必对每一个测量结果单独评定其不确定度，除非用户对测量不确定度另有更高的要求。
（CMC）的表示方式：
特别注意当被测量的值是一个范围时，CMC通常可以用下列一种或多种方式表示。
a）CMC用整个测量范围内都适用的单一值表示；
b）CMC用范围表示。
此时，实验室应有适当的插值算法以给出区间内的值的测量不确定度。
c）CMC用被测量值或参数的函数表示；
d）CMC用矩阵表示。
此时，不确定度的值取决于被测量的值以及与其相关的其他参数；
e）CMC用图形表示。
此时，每个数轴应有足够的分辨率，使得到的CMC至少有2位有效数字；（不推荐）
注：
CMC不允许用开区间表示（例如“U一般情况下，CMC应该用包含概率约为95％的扩展不确定度表示，
CMC的单位应当始终与被测量一致，或者使用与被测量的单位相关的其他单位表示，比如用百分比表示。
当CMC的单位与被测量不一致时，应给出必要的说明。
二、CMC表示方式选择的原则和应用实例
（一）CMC表示方式选择的原则
1.应符合CNAS-CL07:
2011第7.1条的要求；
2.科学、严谨、合理的选择CMC的表示方式，既简单、明确，便于各方使用，又与国际上协调一致；
3．实验室应在对整个测量范围的CMC进行完整的评估和分析的基础上，选择CMC的恰当的表示方式。
4．实验室应根据不同校准参量（项目）的计量标准设备、测量原理、测量方法、数据处理方法等的特点选择CMC的恰当的表示方式，不宜不做区分均采用一种方式，如均使用范围表示。
一般情况下，CMC的表示方式取决于其占绝对优势的不确定度分量与测量范围的关系。
例如当计量标准的最大允差是最大的不确定度分量时，CMC的表示方式宜与该最大允差的表达方式一致。
（二）CMC表示方式的应用示例
1.CMC用整个测量范围内都适用的单一值表示；
CMC用单一值表示时，单一值可以是绝对值，例如U=0.2µm；也可以是相对值，例如Urel=0.15%。
使用单一的绝对值表示的CMC，一般情况下，该CMC的主要不确定度来源较少或单一，且在整个测量范围内不变。
常用于以下几种情况：
（1）整个测量范围内，单一的绝对值可以对整个范围都适用。
这种情况，一般常见于来自计量标准设备或校准方法等占主导作用的测量不确定度分量对应整个测量范围是单一的绝对值。
例如：
示例1.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）
（k=2）
限制说明
备注
1
千分表检定仪
长度
1303
JJG201-2008
指示类量具检定仪规程
（0～2）mm
U=0.2µm
（2）把测量范围分段表示，每个分段的CMC可以使用单一的绝对值表示。
例如：
示例2.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）（k=2）
限制说明
备注
1
常用玻璃量器
容量
1312
JJG196-2006
常用玻璃量器检定规程
（1~10）ml
U=0.003ml
（10~20）ml
U=0.008ml
（20~100）ml
U=0.018ml
（100~200）ml
U=0.04ml
（200~500）ml
U=0.07ml
（500~1000）ml
U=0.12ml
（1000~2000）ml
U=0.18ml
（3）某些校准项目，校准方法（标准方法）明确规定了2～3个校准点，对于这些校准点较少并固定的，CMC可以直接对应该校准点给出，例如：
示例3.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）（k=2）
限制说明
备注
1
工作用
铂铑10-铂
热电偶
温度
1501
JJG141-2000
工作用贵金属
热电偶检定规程
（419.527～1084.62）℃
419.527℃:
U=0.72℃；
660.323℃:
U=0.70℃；
1084.62℃:
U=0.69℃
2
铂、铜电阻
温度
1501
JJG229-2010
工业铂、铜热电阻检定规程
（-50～300）℃
0℃：
U=0.013℃；
50℃：
U=0.020℃；
100℃：
U=0.023℃
但这种表示方式，一般情况下需谨慎使用，因为这种表示方式对客户有一定的专业知识的要求，如需要其了解校准方法，如果这种表示方式不便于客户使用，不建议使用。
使用单一的相对值表示的CMC，应用范围较为广泛，其原则为，测量范围内不同被测值的CMC与测量范围成线性关系，虽然绝对值不同，但换算为相对值时，基本相同。
例如：
示例4.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）（k=2）
限制说明
备注
1
精密压力表
压力
1320
JJG49-1999
弹簧管式精密压力表及真空表检定规程
（0.04～60）MPa
Urel=0.39%
2
数字压力计
压力
1320
JJG875-2005
数字压力计检定规程
（-0.1~60）MPa
Urel=0.08%
3
二等标准活塞压力计
压力
1320
JJG59-2007
活塞式压力计检定规程
（0.06~60）MPa
Urel=0.07％
4
拉力、压力和万能试验机
力值
1326
JJG139-1999
拉力、压力和万能试验机
（2～5000）kN
Urel=0.41%
5
非金属拉力、压力和万能试验机检定规程
力值
1326
JJG157-2008
非金属拉力、压力和万能试验机检定规程
（100～2500）N
Urel=0.36%
6
数字温度显示调节仪检定规程
温度
1503
JJF617-1996
数字温度显示调节仪检定规程
（0～800）℃
Urel=0.012%
7
水表
流量
1316
JJG686-2006热水表检定规程
JJG162-2009冷水水表检定规程
（0.02～200）m3/h
DN（15-300）mm
Urel=0.4%
8
气体质量流量计
流量
1316
JJG1038-2008
质量流量计检定规程
（8～3160）m³/h
气压:
（2.5～9.6）MPa
Urel=0.25%
（8～12000）m³/h
气压:
（4.5～9.6）MPa
Urel=0.32%
当测量范围可以划分为几个与CMC成线性的分段时，则可以将测量范围分段，然后CMC使用单一的相对值表示。
例如：
示例5.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）
（k=2）
限制说明
备注
1
数字压力计
压力
1320
JJG875-2005
数字压力计检定规程
（-0.1～0）MPa
Urel=0.085%
（0～60）MPa
Urel=0.080%
2
直流数字电压表
直流电压
0409
JJG315-1983
直流数字电压表试行检定规程
2mV～20mV
Urel=0.012%
20mV～200mV
Urel=0.0096%
200mV～2V
Urel=0.0040%
2V～20V
Urel=0.0087％
20V～200V
Urel=0.013％
200V～1100V
Urel=0.016％
对于计量标准设备的技术指标对应其整个测量范围或分量程后相对成线性关系的，由于该技术指标在整个测量范围或不同量程内在可以用单一的相对值表示。
这些校准项目的CMC一般适合对整个测量范围或分段（量程）使用单一相对值表示。
当然，对于不适用这一关系的项目，应根据实际情况采用其他方式表示CMC。
例如有些项目的计量标准设备的技术指标虽然可以用单一相对值表示，但该项目的CMC有一个不确定度分量在整个测量范围内是一个固定的值，此时，CMC可能需要使用公式表示。
2.CMC用范围表示：
用范围表示CMC的原则：
确定该CMC不适合用单一值或公式表示；
用范围表示CMC时，应易于客户使用。
CMC的范围应与测量范围前后对应。
对易于客户使用的理解是：
CMC应尽量完整，并应包含测量范围内常用的区段的CMC。
用范围表示的CMC与测量范围通常不是线性关系，但其与测量范围一般有相对一致的趋势，例如：
示例6.
序号
测量仪器名称
校准
参量
领域代码
规范代号（含年号）名称
测量范围
扩展不确定度（校准和测量能力）
（k=2）
限制说明
备注
1
压力式温度计
温度
1501
JJG310-2002
压力式温度计检定规程
（0～100）℃
U=0.3℃～0.5℃
2
双金属温度计
温度
1501
JJG226-2001
双金属温度计检定规程
（0～300）℃
U=0.3℃～0.6℃
3
工作用廉金属热电偶
温度
1501
JJG351-1996
工作用廉金属热电偶检定规程
（300～1100）℃
U=0.6℃～1.5℃
4
工作用贵金属热电偶
温度
1501
JJG141-2000
工作用贵金属热电偶检定规程
（300～1100）℃
U=
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