测量管理体系计量要求转换.docx

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测量管理体系计量要求转换

●把顾客的测量要求转化为计量要测量过程设计的关键

首先应明确顾客的测量要求，是双侧要求还是单侧要求，顾客的约定值是否有概率的要求（如95%或99%）。

如顾客对产品或参数的要求给出了某一定值，并给出最大允许误差（以相对或绝对的形式表示），这就是双侧控制的要求，如顾客对产品或参数的要求的仅给出某一限值，不得超过某一值（USL）或不得低于某一值（LSL），这就是单侧控制的要求。

（1）双侧控制计量要求的转化

对于双侧控制，企业应根据顾客对产品的要求，根据产品的特性，对自身的技术能力进行评估（包括实验室的环境条件、仪器设备配置、人员的操作技能等），对顾客的测量要求进行转化。

1）确定目标不确定度。

测量结果的目标不确定度一般不应超过最大允许误差的1/3。

（注：

取最大允许误差的1/3是基于认为测量不确定度的影响已小到可以忽略的程度，如果k=2,那么存在的风险大概是5%/3≈1.7%）

2）确定测量仪器的准确度等级或最大允许误差。

根据对自身技术能力的评估，考虑到测量重复性、环境等标准不确定度分量的影响，测量仪器的最大允许误差应小于目标不确定度，也就是说，测量仪器的技术指标，不能取顾客测量要求的1/3，至少取1/4或更小。

或者根据测量过程不确定度合成的各分量的预评估，取目标不确定度1/2～2/3。

3）确定测量的环境条件，并根据要求的环境条件，配置相应的环境监控设备（如温度、湿度等的测量）。

4）如果需要，应对测量人员进行培训或再培训，特别是操作技能的培训。

5）满足了上述要求后，对测量过程的典型测量值进行测量不确定度评定，实际的测量不确定度应≤目标不确定度。

计量要求的转化，见示例：

示例2：

计量要求转化记录（双侧控制）

测量（参数）

过程名称

测量要求

测量方法

（文号和名称），

或方法的简述

参数名称

被测参数围

最大允许误差

环境条件

小型继电器吸合电压测试

吸合电压值

（65～165）V

MPE：

±10%

温度:

（20±5）℃

湿度:

≤60%RH

小型继电器吸合电压测试方法

转化过程

测量围：

小型继电器吸合电压值在（65～165）V围，因此应配置电压测试围能满足该围的测量仪器。

目标不确定度：

吸合电压值最大允许误差为：

±10%，那么测量过程的目标不确定度应在±10%/3=3.3%以，才能保证通过测量对该参数进行有效控制。

测量仪器最大允许误差：

测量过程的目标不确定度为3.3%，测量结果不确定度的来源包括测量重复性、测量设备、人员操作、环境条件等各因素，测量设备仅仅是其中因素之一，因此要控制测量过程测量结果的不确定度在3.3%以，则测量仪器的最大允许误差应该比测量过程目标测量不确定度小，考虑到该过程中的测量仪器只有一台，合成测量不确定度的分量较少，故取目标不确定度的2/3左右，

即取MPE:

±2%。

环境条件：

本处略

实际配置的

测量仪器

测量设备名称

测量围

技术指标

备注

继电器测试仪

（50-200）V

MPE:

±2%

/

测量不确定度评定结果

（典型值）

电压=64.5VUrel=2.8%k=2

电压=170.2VUrel=2.4%k=2（详见小型继电器吸合电压测试测量不确定度评定报告）

转化结果

的判定

实际测量不确定评定结果，当测得电压=64.5V时Urel=2.8%k=2；当测得电压=170.2V时Urel=2.4%k=2，小于目标不确定度3.3%，能满足对测量过程控制的要求。

转化人/日期

批准人/日期

示例3：

计量要求转化记录（双侧控制）

测量（参数）

过程名称

测量要求

测量方法

（文号和名称），

或方法的简述

参数名称

被测参数围

最大允许误差

（或公差围）

环境条件

线圈圈数

测量

线圈圈数

（100-8635）圈

MPE:

±1%

略

工序操作指导卡片/CJX2-2394-001

转化过程

测量围：

公司需测量的线圈圈数一般在（100-8635）圈围，因此应配置量程为（0～10000）圈的线圈圈数测量仪。

目标不确定度：

线圈圈数MPE为±1%，那么测量过程的目标不确定度应在1%/3=0.33%以，才能保证通过测量对该参数进行有效控制。

最大允许误差：

用线圈圈数测量仪对线圈圈数进行测量，测量过程的目标不确定度为0.33%，测量结果不确定度的来源包括测量重复性、测量设备、人员操作、环境条件等各因素，测量设备仅仅是其中因素之一，因此要控制测量过程测量结果的不确定度在0.33%以，则测量设备的最大允许误差应该比测量过程目标测量不确定度小，一般取1/2～2/3，即0.16%～0.22%。

环境条件：

本处略

实际配置的

测量仪器

测量设备名称

测量围

技术指标

备注

线圈圈数测量仪YG-108A

（0-10000）圈

MPE：

±0.2%

/

测量不确定度评定结果

R=2010圈Ur=0.24%k=2（详见线圈圈数测量不确定度评定报表）

转化结果

的判定

实际测量不确定评定结果Ur=0.24%k=2，小于目标不确定度0.33%，能满足对测量过程控制的要求。

转化人

/日期

批准人/日期

当转化结果的测量不确定度不能满足≤目标不确定度时，应对测量不确定度有影响的各标准不确定度分量进行分析，采取有效措施，尽量减小影响量较大的不确定度分量，使之符合要求，可从以下几方面考虑：

1）如测量重复性占较大比例，可取多次测量结果的平均值作为测量结果，以平均值的实验标准差进入不确定度的合成，也即测量重复性的标准不确定度减小了1/

。

2）如因环境条件的控制未到位，至使相应的不确定度分量较大，应改善环境条件，使之相应的不确定度减小。

3）测量设备的技术指标往往是影响测量不确定度的主要因素之一，经分析后如有必要，应重新配置技术指标更高的测量设备，使之测量不确定度满足要求。

4）如还有其他的因素，均可采取相应的针对措施，使之相应的标准不确定度减小。

采取措施后，应重新进行实际测量和测量不确定度的评定，验证实际的测量不确定度是否满足≤目标不确定度。

特别要强调的是，如果一个测量过程（参数）测量结果的不确定度影响量很多时，可以根据企业自身的条件，合理地分配各个分量，只要最终保证实际的测量不确定度满足≤目标不确定度。

（根据风险和成本合理平衡的原则，认为产生的风险可以接受。

）

当采取措施后实际的测量不确定度仍不能满足≤目标不确定度时，或因为实际配置的测量设备技术性能较低，不能满足要求时，应采取更为可靠的方法，根据双侧检验的判定原则，依据实际的测量不确定度，制定（修正）企业控标准，确保测量结果满足顾客测量要求。

（2）单侧控制计量要求的转化

企业实际生产中的测量很多为单侧控制,因单侧控制往往只给出产品的上限或下限，不给出对测量误差的要求，计量要求可按以下过程转化。

1）明确顾客的测量要求,包括顾客对产品合格概率、环境等要求（考虑的要素同双侧检验）。

2）确定测量仪器，可考虑测量仪器的测量围及环境等要求，仪器的技术指标可根据企业现有的或适度的原则配置。

3）测量仪器配置后，对测量过程（参数）的测量结果进行不确定度评定，评定中如顾客有要求的（如包含概率95%或99%）则分别取k=2或k=3，如无要求的一般取k=2。

评定的测量点宜尽量取接近产品的上限或下限点。

4）测量不确定度评定后，根据测量不确定度（U）制定企业控标准，并按控标准对被测产品实施检测。

单侧控制计量要求的转化，见示例:

示例1：

计量要求转化记录（单侧控制）

测量过程

名称

测量要求

测量方法

（文号和名称）

测量参数名称

合格控制限（LSL）

环境条件

XXXXX产品

绝缘电阻测量

绝缘电阻

≥20MΩ

（工作电压直流500V）

环境温度:

10℃～30℃

相对湿度:

≤65%

XXXX-2012《XXXXX产品绝缘电阻测量方法》

配置的

测量仪器

XXXXX绝缘电阻测试仪

测量围：

（0～100）MΩ（工作电压直流500V挡）；MPE：

±（5%读数+1%量程）

测量不确定度评定结果

（典型值）

R=21MΩU=3MΩk=2（详见XXXXX产品绝缘电阻测量不确定度评定报告）

转化结果

的应用

1.制定（修正）控标准，将合格控制限定为：

LSL≥20MΩ＋U=20MΩ＋3MΩ=23MΩ；

2.实验室应配置空调，配置温、湿度监视设备，确保环境条件满足要求。

转化人/日期

批准人/日期

示例2：

计量要求转化记录（单侧控制）

测量过程名称

测量要求

测量方法

（文号和名称）

测量参数名称

合格控制限（LSL）

环境条件

产品工频耐压试验电压测量

工频耐压

试验电压

2.5kV

（试验条件50mA、1s）

略

工序操作指导书CJX2-80/95-2394-003

配置的

测量仪器

CS2673型耐压测试仪

测量围：

（0~5）kV；（0~100）mA；（0~99）s准确度等级：

5级

测量不确定度评定结果

（典型值）

Ur=5.8%k=2（详见产品工频耐压测量不确定度评定表）

转化结果

的应用

制定（修正）控标准，将合格控制限定为LSL≥2.5kV＋U=2.65kV；

转化人/日期

批准人/日期

（3）双单侧控制计量要求的转化

所谓双单侧控制是单侧控制的另一种形式。

即产品的技术指标规定了一个上限值USL和一个下限值LSL，通俗的说，是取一个规定的中间值。

双单侧控制计量要求可按以下方法转化。

1）按单侧控制计量要求转化，控制技术指标要求的中间值。

见示例：

示例4：

计量要求转化记录（双单侧控制）

测量过程名称

测量要求

测量方法

（文号和名称）

测量参数名称

合格控制限

环境条件

4-702R-801反应器压力测量

压力

（2.50～2.75）MPa

即：

USL≤2.75MPa

LSL≥2.50MPa

环境温度:

5℃～35℃

相对湿度:

≤75%

Q/JHGF01J01027-2006《4R-801岗位

操作方法》

配置

的测量设备

测量设备名称：

压力变送器测量围：

（0～10）MPa准确度等级：

0.5级

测量不确定度评定结果（典型值）

压力=2.60MPaU=0.07MPak=2（详见4-702R-801反应器压力测量结果不确定度评定报告）

转化结果

的应用

1.制定（修正）控标准，将合格控制线限定为：

USL≤2.75MPa－U＝2.75MPa－0.07MPa＝2.68MPa；

LSL≥2.5MPa＋U＝2.50MPa＋0.07MPa＝2.57MPa

2.实验室应配置空调，配置温、湿度监视设备，确保环境条件满足要求。

转化人/日期

批准人/日期

2）按双侧控制计量要求转化，先求出被测对象的目标值M和公差Δ,使之转化为以M±Δ（或最大允许误差）表示的形式。

有一些产品和参数，要求的控制区间较小，如按单侧控制的要求转化，相对来说控制较严，成本也会相应增加，可转化成双侧控制的形式，被测对象的目标值和公差按下式计算：

目标值：

公差：

转化过程见示例：

示例5：

计量要求转化记录（双单侧控制）

测量过程名称

测量要求

测量方法

（文号和名称）

测量参数名称

合格控制限

环境条件

4-702R-801反应器压力测量

压力

（2.50～2.75）MPa

即：

USL≤2.75MPa

LSL≥2.50MPa

环境温度:

5℃～35℃

相对湿度:

≤75%

Q/JHGF01J01027-2006《4R-801岗位

操作方法》

转化成

双侧控制的形式

目标值：

（2.75＋2.50）MPa/2＝2.625MPa,

公差：

（2.75－2.50）MPa/2＝0.125MPa

即MPE:

±0.125MPa，相对于目标值,MPE:

±4.8%

转化过程

测量围：

反应器压力控制在（2.50～2.75）MPa围，因此应配置压力测量围能满足该围的测量仪器。

目标不确定度：

反应器压力测量最大允许误差为：

±4.8%，那么测量过程的目标不确定度应在±4.8%/3=1.6%以，才能保证通过测量对该参数进行有效控制。

测量仪器的最大允许误差：

测量过程的目标不确定度为1.6%，则测量仪器的最大允许误差应该比测量过程目标测量不确定度小，考虑到该过程中的测量仪器只有一台，合成测量不确定度的分量较少，故本例取目标不确定度的2/3左右，则测量仪器的最大允许误差MPE应满足优于或等于±1%。

环境条件：

本处略

实际配置

的测量设备

测量设备名称

测量围

技术指标

备注

压力变送器

（0～10）MPa

0.5级

测量不确定度

评定结果

（典型值）

压力=2.60MPaUr=1.5%k=2（详见4-702R-801反应器压力测量结果不确定度评定报告-1）

转化结果

的判定

实际测量不确定评定结果Ur=1.5%k=2，小于目标不确定度1.6%，能满足对测量过程控制的要求。

转化人/日期

批准人/日期

计量要求的转化和确定是7.2.2测量过程设计要素中的要点，技术要求特别是对测量不确定度评定的要求较高。

对产品（参数）测量控制限的界定、过程的控制的成本应与最终产品质量的重要性相匹配。