棗莊儀器設(shè)備校正-第三方合作中心如何進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室儀器校準(zhǔn)后的確認(rèn)？
很多實(shí)驗(yàn)室認(rèn)為儀器校準(zhǔn)后拿到了校準(zhǔn)證書就意味著校準(zhǔn)完成了，其實(shí)還有很重要的一步被實(shí)驗(yàn)室忽略了，就是校準(zhǔn)的確認(rèn)！東莞世通校準(zhǔn)這篇文章先做分析，然后再給出大家一個(gè)校準(zhǔn)確認(rèn)表的實(shí)例。

校準(zhǔn)證書報(bào)告回來后，要如何確認(rèn)，分析如下：

首先看條款的規(guī)定：
CNAS-CL01：20065.6.2.1.1：對于校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，設(shè)備校準(zhǔn)計(jì)劃的制定和實(shí)施應(yīng)確保實(shí)驗(yàn)室所進(jìn)行的校準(zhǔn)和測量可溯源到國際單位制（SI）。
……當(dāng)使用外部校準(zhǔn)服務(wù)時(shí)，應(yīng)使用能夠證明資格、測量能力和溯源性的實(shí)驗(yàn)室的校準(zhǔn)服務(wù)，以保證測量的溯源性。由這些實(shí)驗(yàn)室發(fā)布的校準(zhǔn)證書應(yīng)有包括測量不確定度和/或符合確定的計(jì)量規(guī)范聲明的測量結(jié)果。

具體要從三方面進(jìn)行確認(rèn)：

一、資格：

⒈的計(jì)量機(jī)構(gòu)（地方縣以上或政府部門授權(quán)的等），出具的證書上應(yīng)有授權(quán)證書號(hào)；如:國（法）計(jì)2002XXXXXX，如果機(jī)構(gòu)未提供，則該證書無效！
⒉*實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可委認(rèn)可的校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室，出具的校準(zhǔn)證書上應(yīng)有認(rèn)可標(biāo)識(shí)和證書號(hào)。如：CNAS校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可章CNAS L3932，如果校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室未加蓋CNAS認(rèn)可章，則該證書無效。
二、測量能力：

⒈應(yīng)在授權(quán)范圍內(nèi)，出具證書；在采購服務(wù)前索取，放入供應(yīng)商檔案。
⒉應(yīng)在認(rèn)可范圍內(nèi)，出具校準(zhǔn)報(bào)告或證書，校準(zhǔn)證書應(yīng)有包括測量不確定度和/或符合確定的計(jì)量規(guī)范聲明的測量。(在CNAS有要求時(shí)，應(yīng)能提供該計(jì)量機(jī)構(gòu)或校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)能力的證明，如依據(jù)ISO/IEC17025國際標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)可證書及相應(yīng)認(rèn)可范圍。)在采購前索取，放入供應(yīng)商檔案。
三、溯源性：

⒈測量結(jié)果能溯源到*或國際基準(zhǔn)；無論是證書，還是校準(zhǔn)證書都應(yīng)提供標(biāo)準(zhǔn)器的溯源證明：包括校準(zhǔn)器的證書號(hào)和有效期。
⒉滿足實(shí)驗(yàn)室檢測或校準(zhǔn)要求。(校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室提供的校準(zhǔn)證書（報(bào)告）應(yīng)提供溯源性的有關(guān)信息，包括不確定度及其包含因子的說明。)

電子計(jì)量儀器自動(dòng)化的儀器校準(zhǔn)的可行性探討
隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，電子測量儀器正逐步向標(biāo)準(zhǔn)化、可程控化的方向轉(zhuǎn)變，使得建立在這些技術(shù)基礎(chǔ)之上的自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)系統(tǒng)的研制成為一個(gè)重要的課題。

目前，自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)系統(tǒng)的程序開發(fā)可通過以下三種方式實(shí)現(xiàn)：

（1）通用軟件開發(fā)平臺(tái)，如VisualBasic、C#等。無疑，使用這些*軟件開發(fā)平臺(tái)編寫自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序，需要*人員來完成。

（2）*儀器控制軟件，如LabVIEW等。使用圖形化編程語言，雖然，已大大降低了軟件開發(fā)的難度，但作為數(shù)據(jù)采集和儀器控制的通用平臺(tái)，使用起來仍存在一定的學(xué)成本。

（3）具有針對性的軟件產(chǎn)品。如Fluke公司的MET/CALPlus為人員提供了根據(jù)自身的需要進(jìn)行自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序開發(fā)的平臺(tái)。這類產(chǎn)品，一般都具有針對性強(qiáng)、使用簡單的特點(diǎn)，但硬件通用性差就是其不可回避的缺點(diǎn)。

因此，如何構(gòu)建一個(gè)既操作簡單，又具有通用性，凡符合標(biāo)準(zhǔn)的電子儀器均可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)的程序開發(fā)平臺(tái)，是值得探討的問題。本文提出了一種通用電子計(jì)量儀器自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)平臺(tái)的解決方案，并重點(diǎn)從軟件角度闡述了該平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)思路。

1軟件需求分析

（1）目前，各類儀器的常用接口包括RS-232、GPIB、LAN等，要對不同的硬件接口實(shí)現(xiàn)兼容，可以通過VISA提供的標(biāo)準(zhǔn)I/O函數(shù)庫實(shí)現(xiàn)。VISA是VXIplug&play聯(lián)盟制定的I/O接口軟件標(biāo)準(zhǔn)及其規(guī)范的稱，獨(dú)立于硬件設(shè)備、接口，提供了統(tǒng)一的設(shè)備資源管理、操作和使用的機(jī)制。

（2）實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的通用化，儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序不以代碼的形式固化于軟件中，而是將控制流程與命令以文件或數(shù)據(jù)的形式保存，動(dòng)態(tài)的根據(jù)人員編寫的流程解釋執(zhí)行相應(yīng)的控制指令，實(shí)現(xiàn)智能控制。

（3）系統(tǒng)采用直接可選取儀器指令，提示輸入?yún)?shù)的方式完成儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序的編寫。

2軟件設(shè)計(jì)

通過需求分析，軟件的設(shè)計(jì)將采取軟件與儀器校正/儀器校準(zhǔn)的具體指令、流程分離的思想，即軟件提供儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序的編輯接口，人員自行編寫儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序腳本，并以XML文件（可擴(kuò)展標(biāo)記語言，可以用來標(biāo)記數(shù)據(jù)、定義數(shù)據(jù)類型）格式存儲(chǔ)在服務(wù)器上。運(yùn)行儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序時(shí)，軟件平臺(tái)只負(fù)責(zé)解釋與執(zhí)行。軟件主要由六個(gè)模塊組成：儀器指令編輯模塊、程序編寫模塊、儀器驅(qū)動(dòng)模塊、不確定度計(jì)算模塊和數(shù)據(jù)保存與證書生成模塊。

2.1儀器指令編輯模塊

自動(dòng)化的儀器校準(zhǔn)程序的編寫是建立在數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的儀器指令的基礎(chǔ)之上的。此模塊提供了統(tǒng)一的儀器指令維護(hù)功能，人員只需選擇或新建相應(yīng)的儀器型號(hào)，選擇儀器類型，然后按要求分別輸入指令說明、指令格式、參數(shù)設(shè)置即可。系統(tǒng)提供了統(tǒng)一的界面，以固定文本框形式給出，避免輸入錯(cuò)誤。儀器指令僅需輸入一次，即可達(dá)到信息的重復(fù)使用與共享的目的。

儀器指令分為通用指令和擴(kuò)展指令兩類。通用指令為每種同類型儀器共同擁有的功能相同的指令，例如信號(hào)發(fā)生器的設(shè)置頻率指令，是每個(gè)信號(hào)發(fā)生器都具有的功能。采用此種機(jī)制的原因在于，通用指令是編寫程序模板的基礎(chǔ)。

2.2程序編寫模塊

人員通過選擇相應(yīng)的儀器型號(hào)，系統(tǒng)自動(dòng)查詢加載數(shù)據(jù)庫中已存儲(chǔ)的該儀器的指令，以按鈕形式呈現(xiàn)給人員，人員不需要重復(fù)翻查儀器的編程手冊，只需要點(diǎn)擊相應(yīng)的按鈕即可在腳本中加入相應(yīng)的指令。為簡化使用，系統(tǒng)并未提供循環(huán)控制命令。另外，考慮到同一項(xiàng)目的儀器校正/儀器校準(zhǔn)程序具有相似性，軟件提供了模板編寫功能。模板其實(shí)也是一段程序腳本，不同之處在于，模板是將這段腳中的通用指令抽取出來，即使用特殊符號(hào)標(biāo)記。這樣，在使用模板時(shí)，系統(tǒng)將根據(jù)標(biāo)記，自動(dòng)將抽取部分的指令替換為選定的某特定型號(hào)的指令。不需要手動(dòng)編寫任何程序，就可實(shí)現(xiàn)一個(gè)完整的功能，大大減化了程序的編寫工作。

2.3儀器驅(qū)動(dòng)模塊

每個(gè)加載的儀器均為VISAInstrument類的一個(gè)實(shí)例。VISAInstrument是包裝了通過VISAI/O訪問遵循VISA標(biāo)準(zhǔn)的各類儀器的通用指令的類，實(shí)現(xiàn)了無差別化的訪問各類儀器的功能。一個(gè)典型的指令序列如下（僅列出函數(shù)，未包括函數(shù)參數(shù)）：

viOpenDefaultRM：打開和默認(rèn)資源管理器的會(huì)話

viOpen：打開和儀器的會(huì)話

viWrite或viRead：向儀器發(fā)送數(shù)據(jù)或從儀器讀取數(shù)據(jù)

viClose：關(guān)閉和儀器的會(huì)話

2.4不確定度計(jì)算模塊

本系統(tǒng)采用GUM測量不確定度評(píng)定方法，即應(yīng)用測量不確定度傳播律的方法，該方法是ISO/IEC在GUIDE98-3:2008中采用的。

（1）A類評(píng)定

根據(jù)一系列測量值用統(tǒng)計(jì)分布的方法進(jìn)行的測量不確定度分量評(píng)定，測量值在進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí)自動(dòng)獲取。

（2）B類評(píng)定

根據(jù)有關(guān)信息或經(jīng)驗(yàn)，判斷被測量的可能值區(qū)間，假設(shè)被測量的概率分布。因此人員只需預(yù)設(shè)區(qū)間半寬度a、概率分布類型和分布概率或直接給出包含因子k。

（3）合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度和擴(kuò)展不確定度

由上述評(píng)定的不確定度分量自動(dòng)計(jì)算得到，人員只需要進(jìn)行簡單的設(shè)置即可完成。

（4）不確定度評(píng)定綜述

由以上分析可知，測量不確定度計(jì)算的關(guān)鍵是人員需要建立測量模型及關(guān)鍵參數(shù)的確定，系統(tǒng)將根據(jù)測量模型與參數(shù)，自動(dòng)完成測量不確定度的計(jì)算。

2.5數(shù)據(jù)保存與證書生成模塊

眾所周知，不同類型儀器的項(xiàng)目區(qū)別很大，難以用統(tǒng)一的格式存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)庫內(nèi)。同時(shí)考慮到過去所使用的證書模板多數(shù)為Excel格式，因此，系統(tǒng)采用了Excel文件的形式保存數(shù)據(jù)，同時(shí)數(shù)據(jù)庫內(nèi)保存文件路徑，方便檢索。

3對比驗(yàn)證

以Agilent34401A直流電壓10V量程的1V、5V、10V三個(gè)點(diǎn)的校準(zhǔn)，對自動(dòng)校準(zhǔn)程序與手動(dòng)校準(zhǔn)進(jìn)行對比，結(jié)果如表1所示：

注：重復(fù)測量10次；擴(kuò)展不確定度k=2；手動(dòng)校準(zhǔn)時(shí)間僅包括10次讀數(shù)記錄的時(shí)間。儀器設(shè)置與人員熟練程度密切相關(guān)，數(shù)據(jù)計(jì)算由計(jì)算方式?jīng)Q定，不具備普遍性，因此為使數(shù)據(jù)更為客觀，這兩項(xiàng)耗時(shí)未包含在內(nèi)。

通過表1所列對比驗(yàn)證數(shù)據(jù)可知，自動(dòng)校準(zhǔn)軟件與手動(dòng)校準(zhǔn)的結(jié)果與測量不確定度接近，但校準(zhǔn)時(shí)間上有明顯提升，特別是當(dāng)測量重復(fù)次數(shù)較多時(shí)，優(yōu)勢更為明顯。

棗莊儀器設(shè)備校正-第三方合作中心可以確保質(zhì)量控制。

4結(jié)語

本文探討了通用自動(dòng)化的儀器校正/儀器校準(zhǔn)平臺(tái)應(yīng)具備的特點(diǎn)，并提出了一種解決方案。通過實(shí)際應(yīng)用，驗(yàn)證了此方案的可行性。同時(shí)與傳統(tǒng)手動(dòng)儀器校正/儀器校準(zhǔn)的對比實(shí)驗(yàn)中，證明了其可靠性與高效性。(fszhb745315stjz)

然而，系統(tǒng)在不確定度的評(píng)定中采用的GUM評(píng)定方法，雖然可適用于大多數(shù)測量模型，但當(dāng)測量模型復(fù)雜或輸出量概率分布明顯不對稱,又或者求偏導(dǎo)數(shù)比較困難時(shí)，更適用于蒙特卡羅法進(jìn)行分布的傳遞。所以，作為一個(gè)通用平臺(tái)，未能加入多種測量不確定度的評(píng)定方法，也是今后需要改進(jìn)的地方。