计量标准稳定性重复性

计量标准的测量重复性考核和稳定性考核

新疆计量测试研究所 马世英

JJF1033-2001《计量标准考核规范》明确提出了计量标准应进行稳定性和

测量重复性考核及计量标准器在两次检定周期之间要进行运行检查或验证比对试验的要求。为此，新疆计量测试研究所近两年在组织新建计量标准的申报和已建计量标准的日常管理中，均按此要求分别进行了计量标准的测量重复性考核和稳定性考核，并对实际运作过程中遇到的有关问题进行了探讨。

一、计量标准与计量标准器

根据JJF1033-2001《计量标准考核规范》对计量标准与计量标准器在含义、法制要求、测量重复性考核、稳定性考核的方法等四个方面进行比较，如表1所示。

表1 计量标准与计量标准器的比较

二、计量标准的测量重复性考核

计量标准的测量重复性是指在重复性条件下，用该计量标准测量一稳定的

被测对象时，所得到的观测值的实验标准差s(y)。重复性条件包括测量程序、

人员、仪器、环境等，因此，必须在尽量短的时间内完成重复性测量。

在对计量标准进行测量重复性试验时，我们要求考核试验人员作好包括所

选择的被测对象、试验依据、重复测量n次的观测数据、环境条件、试验人

员等有关信息的原始记录，并把该原始记录作为《计量标准的测量重复性考

核记录》的附件予以存档，使该试验具有一定的可追溯性和持续性，最后还

要作出测量重复性是否符合要求的判断结论。表2是我所对原规定的《计量

标准测量重复性考核记录》作了适当修改后的现用统一格式。

表2 计量标准测量重复性考核记录

为确保所得到的实验标准差s具有足够的可靠性，重复测量次数n一般情

况下应满足n>10的要求，在某些情况下不可能进行如此多次的重复测量时，

至少应满足n>5。

测量重复性检测每年应至少进行1次，还可与运行检查试验结合起来。

对计算所得到的实验标准差s即测量重复性的判定有两种方法:

第一，测量重复性应不大于测量不确定度评定中所采用的重复性数据，否

则应对测量不确定度重新进行评定。

第二，若测量不确定度评定中无相应数据，至少应小于测量结果的合成标

准不确定度。

三、计量标准的稳定性考核

在计量标准考核中，计量标准的稳定性是指用该计量标准在规定的一段时

间间隔内测量稳定的被测对象时所得到的测量结果的一致性。也就是说，计

量标准的稳定性除与计量标准中计量标准器的稳定性有关外，还与其主要配

套设备在内的测量系统的稳定性有关。

新建计量标准一般应经过稳定性考核，证明其所复现的量值稳定可靠后方

能申请建标。已建计量标准应每年都进行稳定性考核，并做好记录，以证明

其计量特性的持续稳定。

1.新建计量标准的稳定性考核的办法在JJF1033-2001的“C.4关于计量标准

的稳定性考核”中已比较明确地规定了两种，并且具有较强的可操作性，即:

①若有关的计量检定规程或计量技术规范对计量标准稳定性的考核方法有

明确规定者，可按有关规定执行。

②若有关的计量检定规程或计量技术规范对计量标准稳定性的考核方法无

明确规定，则可选一稳定的被测对象，每隔一段时间(大于1个月)，用该计

量标准进行一组n次的测量，取其算术平均值作为该组的测量结果。共观测

m组(m>4)，取m组测量结果中的最大值和最小值之差，作为新建计量标准

在该时间段内的稳定性。新建计量标准的稳定性应小于计量标准的扩展不确

定度(k=2)或最大允许误差的绝对值。

在实际工作中第二种方法使用得比较多。为规范该方法的操作和记录，我

们参照上述规定编制了如下《计量标准的稳定性考核记录》格式，如表3所

示。同样要求做好稳定性考核试验的原始记录，并作为《计量标准的稳定性

考核记录》的附件留存备查。

表3 计量标准稳定性考核记录

注:1.考核新建计量标准的稳定性，只计算差值(Xmax-Xmin)，填结论2。

2.考核已建计量标准的稳定性每年至少进行一次，计算差值(Xi+1-Xi)和填结论1，到期复

查前，再计算差值(Xmax-Xmin)，填结论2。

3.计量标准稳定性小于计量标准扩展不确定度或最大允差的绝对值，即为符合要求。

2.对于已建计量标准的稳定性考核的办法，JJF1033-2000未作出明确规定，但我们认为可参照上述方法进行1年1次的计量标准稳定性考核试验，其年稳定性既可以是这次平均值与上次平均值之差，也可以是该项计量标准3年～5年的有效期将满需进行复查时，年平均值的最大值和最小值之差。同样，已建计量标准的稳定性也应小于计量标准的扩展不确定度(k=2)或最大允许误差的绝对值。

3.考核已建计量标准的稳定性每年至少进行一次，计算差值(Xi+1-Xi)和填结论1，到期复查前，再计算差值(Xmax-Xmin)，填结论2。

4.计量标准稳定性小于计量标准扩展不确定度或最大允差的绝对值，即为符合要求。

四、稳定的被测对象的选定

无论是计量标准的测量重复性考核，还是计量标准的稳定性考核，都必须选一稳定的被测对象进行试验，该稳定的被测对象一般称之为“核查标准”。为确保考核结果的可靠性，核查标准最好是长期的且只用于做试验。

然而，并不是每一项计量标准都能很方便地选定一个核查标准，这主要是由于等级较高的核查标准所需费用所限，或作为工作用计量器具本身较难以保持稳定所致，在这种情况下，对计量标准进行测量重复性考核和稳定性考核就比较困难。

一般情况下，我们采取选次级计量标准器作为高一级计量标准的被测对象，以此进行测量重复性考核和稳定性考核。

为了实现计量标准测量重复性考核和稳定性考核的真正目的，确保检定/校准结果的准确可靠，计量标准的使用者应该尽可能的选备稳定的被测对象——核查标准，或租用其他机构的该种核查标准，不仅可以用其进行计量标准测量重复性考核和稳定性考核，还能够进行计量标准器的运行检查或验证比对试验。