计量实验室的仪器选型方法

摘要：阐述了计量实验室建立的几个基本概念和仪器选型的基本方法。

计量实验室是能够提供测试设备、具有受到控制的环境条件和经过培训的人员的工作场所，其目的是维持测量及测试设备的正常工作，并保持其准确度。如何针对具体的计量参数和对象选择合适的计量仪器设备类型，是计量实验室的建立过程中重要环节之一。

计量实验室建立的基本概念

计量学的主要工作是在各种实验室进行的。根据不同的计量需求，有五种类型的计量实验室，分别为：一级实验室、二级实验室、研究实验室、校准实验室、流动实验室。其中，一级实验室是进行的计量学工作的地方有关各种更准确、更精确的测量方法的研究工作以及一级和二级标准的校准工作都在这里进行。二级实验室通常进行的最重要的工作是校准二级标准和工作标准。研究实验室由具体情况而定，可能需要最准确的标准或可能从事某些最抽象的课题。校准实验室的目标往往是使用由更高级别的实验室（一级或二级实验室）所支持的标准来完成较大数量的生产性校准工作。而流动实验室是把校准器带到被校准的测试设备的现场以便提供更好的校准后勤服务。根据具体需求，如需要现场校准，可选择便携式仪表设备，同时需要满足现场环境要求。

计量仪器选型的基本步骤

（1 ）需求分析

对服务对象进行需求分析‚按不同参数（如热学、电学、压力等）,分别确定针对各个参数的待检定的传感器及仪表的种类、型号、精度、测量范围、接口尺寸、个数等。

（2）仪器选型

在建立计量实验室时，针对具体需求‚对需要检定的参数，必须严格按照规程要求进行仪器选型。按规程要求并结合需求分析，选择标准器和检定装置。其中，计量仪器的量程要求覆盖待检仪器的量程；计量仪器的精度按具体规程要求，高于待检仪器，一般至少为待检仪器的3到4倍；通过待检仪器的接口尺寸等性能指标，考虑计量仪器及配件的其它参数；通过计量的方式为现场检定还是为实验室检定‚考虑仪器的便携性要求；同时，还应考虑计量范围和计量仪器种类的可拓展性。

（3 ）不确定度分析

查阅选定仪器设备的使用说明书，根据其性能指标并结合标准器的不确定度，算出检定系统的不确定度，同时估算重复测量不确定度。由于不确定度的主要来源是对有关技术资料和测量仪器特性的了解和经验；生产部门提供的技术说明文件；校准证书、检定证书或其它文件提供的数据、准确度等级或级别；手册或某些资料给出的参考数据及其不确定度；规定实验方法的国家标准或类似技术文件中给出的重复性或复现性，因此，主要应用Ｂ类不确定度评定的方法，估算出检定系统的不确定度。与待检定仪器的不确定度进行比较，看是否能满足精度要求。

（4）仪器台套数确定

明确单人单套仪器设备检定单个仪表的平均时间，根据服务对象要求的检定工作时间（工作日个数），结合需求分析，计算出所需计量仪器台套数。

（5 ）配件选型

根据需求分析中的接口尺寸等参数‚结合检定规程，选择配件。比如对于热电偶或热电阻检定，主要需要考虑传感器长度和宽度‚用来确定插入深度和干式炉中插块插孔的大小；对于压力表检定，主要考虑传感器接口尺寸‚选择合适的接口。

（6）量值溯源

制定和实施仪器设备的校准和／或检定（验证）、确认的总体要求。确定量值溯源的方式、周期和机构。

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