如何导出计量要求

一、什么是计量要求

计量要求 是根据顾客、组织和法律法规的要求确定的 对 测量设备 和 测量过程 的计量性能特性的要求。计量要求 可表示为准确度等级、最大允许误差、测量范围、稳定 性、分辨力、环境条件或操作者技能等技术指标。

测量设备和测量过程都需要这些计量要求。计量要求 有一些是 针对测量设备 的，如：最大允许误差、测量范 围、稳定性、准确度等级、分辨力等；有一些是 针对测量 过程 的，如：最大允许误差、测量范围、允许测量不确定 度、环境条件或操作者技能要求。

计量要求中一部分是定量的，如：测量不确定度、测 量范围；一部分要求是定性的，如：准确度、环境条件、 操作者技能要求等。

计量要求在标准中提出有（1）4总要求；（2）5.2以 顾客为关注焦点；（3）7.2.2测量过程设计等条款。 二、顾客、组织和法律法规以什么形式体现其要求

（1） 顾客的要求 往往是通过对产品的要求，以产品技术 规范、合同书和技术标准的形式提出来的。

（2） 组织的要求 往往是通过对企业生产控制（工艺文 件、设计图纸、产品标准等）、监视、物料交接、能源计量 等需要提出来的。

（3） 法律法规的要求 往往是通过对企业生产安全、环境 保护、贸易结算等需要提出来的。 三、如何导出计量要求

第一步 ： 确定顾客的要求： 应将产品性能和生产的技 术要求、产品具体技术指标（工艺文件的要求）的形式表示 出来；找出设计工艺文件或图纸上的控制要求作为由顾客 要求。这种确定需要由生产技术人员进行识别，而不是单 独计量人员能够胜任的。

第二步 ： 将顾客的要求转化为可以实现的测量要求： 把设计工艺文件或图纸上工艺要求，把产品检验或其他指

标，设计工艺部门规定的生产过程控制参数和生产安全、 环保、贸易等的要求 统称为顾客要求 转化为对 测量的要 求 。这一步需要由工程技术人员和计量人员共同确定的， 提出的测量要求应该是明确的，可以测量的，且覆盖顾客 要求的。

第三步 ： 将这些对测量的要求转化为计量要求： 计量 要求可用计量特性的参数表示为准确度等级、最大允许误 差、测量范围、稳定性、分辨力、允许不确定度、环境条 件或操作者技能要求。这一步需要有计量学知识的人员来 承担。再转化为可以覆盖这些测量要求且社会上有的测量 仪器的技术指标要求，这些技术指标也是计量性能我们在 10012体系中称为计量要求。这些计量要求既是测量设 备，又是测量过程所需要的。

转化的计量要求应尽可能详细，以便使确认过程和测 量过程的执行者能够很容易的判断是否超出了计量要求的 限制。

1、工艺文件要 转化 2、可以测量的 转化 3、用现实中测
求；产品要 定量技术指标 量仪器可以实
求；法规要 现的设备指标
（测量要求）
求…… （计量要求）
覆盖且要求更高 覆盖且要求更高

四 、 计量要求中主要指标的选择原则

• (1)测量范围

测量设备所能显示的测量范围应覆盖顾客要求的量值 或设计范围；鉴于测量准确性和安全性的考虑。 使顾客 要求的量值范围建议处于测量设备所能显示测量范围的 1/3～2/3为宜。

(2)最大允许误差

一般机械加工产品都有一个允许变动的范围称为公 差，在生产控制中也有一个允许变动的范围称为允差。

鉴于仪器的测量误差要比允差小得多才有意义，所以一般 选取测量仪器的最大允差为工艺控制允差的（1/3～ 1/10）之间，视测量点的重要程度而定。如高度控制的测 量可选为（1/5～1/10），一般控制的测量可选为（1/3～ 1/5）。

(3)仪器分辨力

测量设备的分辨力应选择工艺控制量允许公差的1/10 为宜。

（4）准确度等级

测量设备的实际准确度等级应不低于所规定要求的最 低准确度等级。

例：GB17167-2006《用能单位能源计量器具配备和管 理通则》之4.3.8款规定：作为Ⅲ类用户，用于进出本单 位有功交流电能计量的电能表的准确度等级为1.0级，该 类用户实际使用的电能表准确度等级应可选用1.0级、0.5 级或更高级别。

(5)允许不确定度

不确定度是用来描述测量过程的参数，对于一个具体 的测量过程是可以推算出该过程允许的不确定度，或者说 要求的不确定度上限，这里可以引进评价测量能力的一个 参数：测量能力指数(Mcp)

对于一个测量系统，存在如下关系：

式中：Mcp—测量能力指数,可根据情况选择；

T-产品加工制造允许公差范围，或工艺过程中控制参 数允许误差范围；

uc—测量结果的合成标准不确定度；

U —测量结果的扩展不确定度(置信概率p=99.73%或 k=3)。

公式（2）中的 U 就是允许的不确定度上限值。

表1 测量过程（测量设备）Mcp评价情况

级别 类别	A	B	C	D	E
Mcp值	3～5	2～3	1.5～2	1～1.5	<1
能力评价	高	足够	基本满足	不足	低

注：根据参数的重要程度，尽量选取Mcp在B级以上的

测量设备；测量设备Mcp不得低于c级的规定 。

五、导出的计量要求如何验证

（1）对于一个具体的测量过程 ，我们可以评定出该测量 结果的不确定度 U 实，然后和允许的不确定度比较即可得 到验证，当 U 实≤ U 允 验证合格，（k=3）。

（2）对于单台测量设备， 其不确定度主要由该设备的最 大允许误差决定（其他因素引起的不确定度分量可以忽 略），式(1)可以简化为

Mcp= (3)

式中：δmax—测量设备导出的最大允许误差MPE。

通过（3）式计算出的Mcp查表1，就可判断出能力评 价的结果，从而导出的测量仪器的最大允差是否合适就得 到了验证。

六、举例说明如何导出计量要求的

例1

计量要求转化过程记录表

编号：001 第 1页共 1页

需测量部 测量设备配备 化工生产车间 化学反应容器 门名称 部位

顾客要求（计量要求来源）：

□顾客□组织□法律法规技术文件的具体要求：

根据工艺文件要求化学反应容器内压力控制在200kPa～250 kPa，控制误差为±10kPa。

来源确认人： 年 月 日

将顾客要求转化为测量要求：