测量管理体系应确保满足规定的计量要求
XZKL1234 · 2012-01-07 08:08 · 31008 次点击
GB/T19022-2003idtISO10012:2003《测量管理体系测量过程和测量设备的要求》在前言中明确说明,“满足规定的计量要求是测量管理体系的根本目的”。由此可见,企业建立测量管理体系的根本目的和最终目标就是满足本单位所有测量过程和测量设备规定的计量要求,用于预防和降低由于测量结果不准确而给企业带来的风险,从而起到用计量数据来说明和保证产品质量的目的,达到提高企业经济效益和社会效益的最终目标。
一、计量要求
GB/T19022-2003在第4条款总要求的指南中说明“规定的计量要求从产品要求导出。测量设备和测量过程都需要这些要求。要求可表示为最大允许误差、允许不确定度、测量范围、稳定性、分辨力、环境条件或操作者技能要求。”此指南已明确说明了关于计量要求的三个方面,即计量要求的导出、计量要求的用途和如何表示计量要求。
二、计量要求的导出——产品要求
规定的计量要求从产品要求导出。企业生产产品就必须满足顾客对产品的各方面性能和质量的各种要求,而这些要求大多是通过具体的量值来体现的。这些要求除比较特殊或尚不成熟需要单独根据顾客的具体要求给出外,其他大多都可通过国家或行业的相关制造标准或检定规程或相应的其他规范中查到。
如某生产制造电站锅炉的企业,其电站锅炉属压力容器,故在生产过程和产品检验过程中就必须严格执行国家有关部门颁布的《蒸汽锅炉安全技术监察规程》和《锅炉水压试验技术条件》等相应的标准。水压试验是检验锅炉产品的质量和安全性能的一种重要检测手段,因此作为企业需高度控制的测量过程。《蒸汽锅炉安全技术监察规程》第207条明确指出:水压试验压力应符合表1的规定。表1就是锅炉的产品要求之一。
表1水压试验压力
三、计量要求的用途——用于测量设备和测量过程
为了赢得市场,企业必须尽一切努力满足甚至超过国家标准和顾客对产品的要求。企业应根据JB/T1612-1994《锅炉水压试验技术条件》及《蒸汽锅炉安全技术监察规程》(1996版)和多年的生产实践,制定并修订了企业的WG/N4.1-2005《锅炉水压试验内控标准》。该标准的条款不仅满足JB/T1612-1994的要求,某些条款的要求比JB/T1612-1994的要求还有所提高。
为达到这些要求,就必须从产品要求中导出测量设备和测量过程的计量要求。因为测量设备和测量过程都需要这些计量要求。这些测量设备和测量过程的计量要求大多体现在产品生产过程中和产品质量检验过程中的工艺文件里面。这些工艺文件就是测量过程的规范。它们可以是作业指导书、生产工艺、检验规范、试验标准、化验方法等,如企业的《XXX制造工序细则卡》和《XXX检查细则卡》就是其中之一。在企业的《XXX制造工序细则卡》和《XXX检查细则卡》中明确说明了被测对象的具体内容及要求和所用测量设备的详细要求。
四、测量设备的计量要求的表示与来源
测量设备的计量要求可表示为最大允许误差、允许不确定度、测量范围、稳定性、分辨力。由于计量要求的不同,测量设备能被确认用于某些特定的测量过程,而不被确认用于其他测量过程。GB/T19022-2003之6.3.1指南指出:测量设备的计量要求可以从产品的规定要求或被校准、验证和确认的设备的规定要求导出。最大允许误差可通过参考测量设备制造者公布的规范或由计量职能来设定。由此可见,测量设备的计量要求的来源共有4个:一是从产品的规定要求导出;二是从被校准、验证和确认的设备的规定要求导出;三是最大允许误差可通过参考测量设备制造者公布的规范来设定;四是由计量职能来设定。
五、测量设备的计量要求从产品的规定要求导出
从表1中可以看到,相对于锅筒(锅壳)工作压力P就有相对应的水压试验压力。企业的技术部门会根据产品要求分别导出测量过程和测量设备的计量要求。
根据国家安全生产和强制检定的有关规程以及企业生产和实际需要,企业的《XXX制造工序细则卡》应在XXX试验条款中明确指出:“XXX试验应安装两只经检定合格的压力表。低压上安装的压力表准确度应不低于2.5级,中压以上安装的压力表准确度应不低于1.6级”。这些就是企业的技术部门根据锅炉的产品要求导出水压试验所用测量设备即压力表的计量要求。其中的2.5级的压力表和1.6级的压力表的相关计量要求均可在国家颁布的相应计量检定规程中找到。
六、计量要求从被校准、验证和确认的设备的规定要求导出
因水压试验是检验锅炉产品质量和安全性能的一种重要检测手段,故所用压力表属强制检定的测量设备。在《强制检定的工作计量器具目录》的第二部分“强制检定工作计量器具的强检形式与范围”中第25项压力表一栏中明确规定,“用于安全防护的锅炉主气缸和给水压力部位的测量的压力表其强检形式为周期检定”。因此,这些压力表的计量要求应完全按照和满足JJG52-1999《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表》检定规程中规定的计量性能要求,且须严格执行JJG52-1999中规定的6个月的检定周期。在此可理解为满足国家计量法律法规的要求,即水压试验所用压力表的校准、验证和确认的技术依据就是国家颁布的计量检定规程,且验证和确认间隔应与JJG52-1999中规定的6个月的检定周期相同。
因此,从上述“低压上安装的压力表准确度应不低于2.5级”这一规定就应根据JJG52-1999中规定的计量性能要求,来确定低压上安装的压力表准确度即压力表的计量要求。JJG52-1999规定:“2.5级的压力表其带止销的零位允许误差为2.5%,不带止销的零位允许误差为±2.5%,按量程的百分数计算其示值允许误差为±4%×测量上限的90%~100%,其余部分的示值允许误差为±2.5%……”
从上述“中压以上安装的压力表准确度应不低于1.6级”这一规定,就应根据JJG52-1999中规定的计量性能要求来确定低压上安装的压力表准确度即压力表的计量要求。根据JJG52-1999中规定的计量性能要求规定:“1.6级的压力表其带止销的零位允许误差为1.6%,不带止销的零位允许误差为±1.6%,按量程的百分数计算其示值允许误差为±2.5%×测量上限的90%~100%,其余部分的示值允许误差为±1.6%……”。水压试验所用压力表的量程应是试验压力的1.5~3倍,最好选用2倍的量程。
七、最大允许误差可通过参考测量设备制造者公布的规范来设定
目前,全世界的科学和技术发展非常之快,因此就产生了很多先进的测量设备。而我国的计量检定规程制定工作却需要一个过程,在时间上相对要滞后一些,这时就可通过参考测量设备制造者公布的规范来设定测量设备的最大允许误差等计量要求。
TC400氧氮分析仪是企业引进美国LECO公司的氧氮分析仪器,用于理化检验工作。由于买不到该类仪器现成的检定规程/校准规范,该仪器的最大允许误差等计量要求就可通过参考美国LECO公司《TC400氧氮分析仪说明书》公布的规范来设定。如该仪器说明书注明:“氧的测量范围:0.0002%(2.0ppm)~0.2%;氮的测量范围:0.0002%(2.0ppm)~0.5%。氧的准确度即最大允许误差:0.0001%(1.0ppm)或0.5%RSD(相对标准偏差),选择较大的一个;氮的准确度即最大允许误差:0.0001%(1.0ppm)或0.5%RSD(相对标准偏差),选择较大的一个;氧的分辨率:0.000001%(0.01ppm);氮的分辨率:0.000001%(0.01ppm)……”。这些计量要求就来自于测量设备制造者公布的规范。企业可根据测量设备制造者公布的规范制定相应的内部校准规范和测量设备验证依据。
八、最大允许误差由计量职能来设定
有些测量设备由于企业需要使用,但国家尚未颁发该类测量设备的检定规程/校准规范,社会上计量检测机构也未开展此项检测工作。或者虽然国家颁发了该类测量设备的检定规程/校准规范,但其中的计量要求不符合企业的实际需要,这时测量设备的最大允许误差等计量要求就可由计量职能来设定。
同样是压力表,有的是用于企业的龙门焊或双生焊设备上的,其作用是显示焊机上水压或气压的压力,这些压力表的最大允许误差和确认间隔就可由企业的计量职能部门来设定,而无需完全按照和满足JJG52-1999中规定的计量性能要求规定及检定周期。如果校准得出的最大示值误差虽然超出了JJG52-1999规定的最大允许误差,但并未超出企业计量职能规定的最大允许误差,其验证结果应该是该压力表继续可以使用于焊机这一特定场合,而不是用于水压试验。
如CS-44红外碳硫仪是企业引进美国LECO公司的精密碳硫分析仪器,在理化检验工作中起着重要作用。由于国家尚未颁布相应的校准规范,企业计量职能部门会同理化检验部门根据CS-44红外碳硫仪使用手册和企业理化检验的实际需要共同制定了《CS-44红外碳硫仪校准规范》,规定了该仪器的最大允许误差等计量要求:
1.允许不确定度:测定3个或3个以上国家一级标样,每个标样3个以上的测定结果的标准偏差SD值应满足C≤0.01,S≤0.001。
2.最大允许误差:测定标准样品5个以上,在仪器规定的测量范围以内,C、S的测定值与标准值的误差必须小于±0.5%。
3.灵敏度:测定两个以上的标准样品,测定结果应满足灵敏度C≤5×10-5(50ppm),S≤5×10-6(5ppm)。
以上就是企业根据实际需要由计量职能来设定最大允许误差等计量要求的具体实例。
九、测量过程的计量要求表示
测量过程的计量要求可表示为最大允许误差、允许不确定度、测量范围、稳定性、分辨力、环境条件或操作者技能要求。根据国家锅炉产品安全生产的有关规定和企业生产的实际需要,企业的《XXX制造工序细则卡》就在水压试验条款中明确指出:水压试验时应安装两个同量程和同级别的经检定合格的压力表(其中一只起监视作用)。一个装在压力泵上,另一个装在试验对象上。两个压力表误差≤0.2MPa,以装在试验对象上的压力表为准。周围空气温度应高于5℃,否则应有防冻措施。试验用水应具有适当的温度,以适应不同钢种的要求,并不应低于材料露点温度和高于70℃。为防止合金钢集箱在泵水时造成脆性破裂,水温应高于该钢种的脆性转变温度……
由上可见,水压试验测量过程的计量要求为:被测量(参数)为水压,测量范围为(2~1.25)P(P为工作压力),最大允许误差为±2%压力表的示值允许误差,分辨率按压力表的量程和级别确定,环境要求为周围空气温度应高于5℃,否则应有防冻措施。试验用水应具有适当的温度,以适应不同钢种的要求,并不应低于材料露点温度和高于70℃。为防止合金钢集箱在泵水时造成脆性破裂,水温应高于该钢种的脆性转变温度……
以上就是水压试验测量过程的计量要求表示。
根据以上水压试验测量过程的计量要求,该测量过程的控制要素和计量特性需要分别达到:
1.测量设备的量程、准确度等级、分辨率等项目须完全满足法律法规的要求,即JJG52-1999中规定的计量性能要求规定。
2.测量方法满足企业的《XXX制造工序细则卡》和《XXX检查细则卡》的相应要求。
3.环境条件满足本条款上述的要求。
4.操作人员须持证上岗。
5.监视方法为两个同量程和同级别的并已经按照JJG52-1999的所有规定检定合格的压力表(其中一只起监视作用)作比对,如果发现两个压力表误差>0.2MPa则停止水压试验,检查产生误差的原因直至解决误差问题。
6.测量不确定度经计算评定须满足相应测量过程规定的计量要求。