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校准是什么意思?从“仪器体检”到“风险转移”,一次讲透

校准是什么意思-国家认可实验室

      在计量行业里做了十年,有一个问题几乎每周都会被问到。提问的人包括了企业老板、新接手设备管理的工程师、实验室主管,还有刚入行的采购。他们所问的都是同一个词:究竟“校准是什么意思”?

      今天不念教科书,也不去讲拗口的定义。这件事情,从两个维度拆开来讲透,讲完之后,你应该就能清楚地知道校准到底是什么,以及下一步该做什么了。

用大白话来讲,校准其实就是给仪器“找误差”

      先说说最为直白的解释。校准就是拿一个已知精度等级的标准器,去和正在使用的那台测量设备进行比对,看它偏了多少,并且把偏了多少给记录下来。

      举一个简单的例子。假设你有一把卡尺,用它去测量一个标准值为20.00毫米的量块,读出来的数值是20.01毫米。这个0.01毫米的差距,就是这把卡尺在20毫米这个测量点上的示值误差。校准要做的,就是把这个误差给找出来,把它写在证书上,并且告诉你,你的仪器读数与标准值之间究竟差了多少。

      在计量专业里面,校准有着一个更为严谨的定义:在规定条件下,为确定计量器具的示值与对应的测量标准所复现的量值之间关系的一组操作。这个定义不需要去记,只需要记住关键的一句话:校准并不负责去说你的仪器是合格还是不合格,它只负责告诉你,你的仪器偏了多少

如果你需要一个比喻的话,那么校准就是仪器的“体检科”

      如果用一个比喻让外行人一下子弄明白校准是什么,最贴切的就是这个:校准机构其实就是计量器具的体检科,而校准,就是给仪器做体检

      一个人去医院体检的整个流程,和校准是能够一一对应得上的。体检科运用标准化的设备和流程,去测量身体的各项指标,然后把测量结果和健康参考范围进行对比,最后给出一份体检报告,告诉你哪些指标正常、哪些发生了偏离、偏离了多少。

      校准所做的是同样的事情。计量标准器会被用来测量仪器给出的各项数值,再把测量结果和国家计量检定规程或校准规范进行对比,最后给出一份校准证书,告诉使用者这台仪器的示值误差是多少、偏离了多少。

      再往深一层去说。医院体检科所使用的血压计、体温计,它们自身必须先经过校准,才能够被用来给你做检查。这其实就是量值溯源的逻辑——尺子量天下,但这把尺子本身必须是准的。去校准你的卡尺、天平、压力表,所用的并不是感觉,也不是经验,而是精度等级更高的计量标准器。这些标准器会被定期送检,一级一级地往上追溯,一直追到国家基准。校准机构的标准器必须保持“绝对健康”,才有资格去“诊断”你的仪器。

      还有一个关键点。体检报告上面不会写“你有高血压”,它只会客观地去写收缩压是多少、舒张压是多少、参考范围是多少。至于你有没有高血压,是由医生根据综合情况去进行判断的。校准证书同样不会写上“合格”或者“不合格”,严格地讲,校准并不做合格判定。它只会客观地写出这台仪器在每个测量点上的示值误差是多少、测量不确定度是多少。至于这个误差你能不能接受,就由你自己根据生产工艺的要求去决定了。

      校准是一个“诊断”的过程,而不是“治疗”的过程。校准机构仅仅负责用标准这把尺子,客观并且准确地告诉你,你的计量器具现在的身体状况怎么样,哪些指标偏了,偏了多少。就像人需要每年体检一样,仪器也需要定期地去进行校准,因为时间的推移、环境的磨损、元器件的老化,都会让仪器的健康指标发生漂移。

校准和检定,是两套不同的逻辑

      很多人搞不清楚校准和检定之间有什么区别,这里一次把它讲清楚。

      检定属于法定行为,依据的是检定规程,会对计量器具做出合格或者不合格的判定,并且具有法律效力。那些属于强制检定目录的器具,比如用在贸易结算里的加油机、用在安全防护上的压力表、用在医疗卫生中的血压计,都必须按照周期送往指定的检定机构。检定证书上会明确地写着“合格”或者“不合格”,就好比是仪器的法定身份证。

      校准则是技术行为,依据的是校准规范或者企业自行制定的方法,只给出误差数据以及测量不确定度,并不去做合格判定。校准证书属于技术文件,而不是法律凭证。对于绝大多数企业内部的质量控制场景来说,校准会是更加经济、更加灵活的选择。校准周期可以由企业自己来定,校准点也可以根据实际的使用需求去选取,校准结果还能够用来进行内部的补偿修正。

      简单地去说,检定解决的是“能不能用”的问题,校准解决的则是“偏了多少”的问题

校准证书上,哪些数据比“合不合格”更重要

      很多企业在拿到校准证书之后,会翻到最后一页,看一下有没有CNAS标识,觉得没问题就这么收起来了。但实际上,证书上有几个关键信息,要比结论重要得多。

      第一个是测量不确定度。不确定度是校准结果所自带的这样一个区间,它告诉使用者,这次校准的误差数据本身,也是有着一个可信范围的。举个例子,如果校准结果的误差是-1,不确定度是1.5,那么这台仪器的真实误差落在-2.5到+0.5之间的概率,大概就在95%左右。要是不确定度比误差本身还要大的话,那么这次校准的意义就变得很有限了。企业在选择校准机构的时候,要特别地去留意这一点。不确定度u使用方法《校准证书上的不确定度u怎么用?用大白话一次讲清》文章里有详细讲解。

      第二个是修正值。有些校准项目会在证书上面给出修正值,也就是在实际使用的时候,测量结果应该加上或者减去这个数。比如一台电子天平,在200克这个点上,标准值是200.00克,实际显示的数值却是199.98克,那么修正值就是+0.02克。你所称出来的数据,加上这0.02克,才会是更加接近真值的读数。很多仪器的使用者并不知道修正值的存在,更不清楚什么时候该去用、又该怎么去用,这样一来,校准做了也就等于白做。

      第三个是校准条件。每一份校准证书上面,都会注明校准进行时的环境温度和湿度。这些条件和你实际使用仪器的条件越是接近,校准数据所具有的参考价值也就越大。一台设备在恒温恒湿的实验室里所校准出来的数据,和它在冲压车间当中实际使用时的状态,可能会有着很大的差别。在这种情况之下,现场校准的意义也就体现出来了。

校准是什么意思-电子秤校准证书

校准并不是一锤子买卖

      一次校准仅仅代表着设备在被校准的那个时间点、在当时的操作条件下的状态,它并不代表这台设备在整个校准周期里面都能够维持住这个状态。设备的性能是处在动态变化当中的,电子元器件的漂移、机械部件的磨损、使用频率的高低、操作环境的好坏,都会让精度跟着时间的推移而产生变化。

      真正有效的仪器管理,并不是到期校准就完事了,而是要建立起一套持续的监控机制。期间核查就是这当中的重要手段。在两次校准的间隔当中,拿一个稳定的核查标准,去对设备的关键参数做快速的比对,从而确认设备的状态有没有出现超出预期的变化。期间核查的数据积累得多了之后,就可以把设备性能的变化曲线给画出来,从而知道它的稳定性趋势到底是什么样的。

      在校准周期的设置上面,也是有讲究的。规程和规范所给出的,是一个建议周期,企业应当根据自身设备的使用频率、使用环境,以及历次校准结果的变化趋势,去灵活地进行调整。如果一台设备连续三次的校准数据都表现得非常稳定,那么它的校准周期就可以适当地拉长一些;而另一台设备,如果每次校准数据都有着明显的漂移,那么它的校准周期就该相应地缩短。

      这其实是在帮企业去做一件事:把那种被动式的、应付检查式的仪器管理,转变成为主动式的、基于数据趋势的状态管理

校准的商业本质:风险转移

      如果你是企业老板或者是质量经理,一定会去问:花钱做校准,到底买到的是什么?

      答案是这样的:所买到的,并不是一张证书,而是“风险转移”。校准也就是把计量风险转移给专业机构的这样一个过程。

      第一个是法律责任层面的风险转移。在《计量法》以及各行各业的监管体系当中,使用未经校准或者校准不合格的计量器具去进行生产经营,属于明确的违规行为。当选择了一家具备CNAS认可资质的第三方校准机构之后,一旦出现了由于计量器具失准所导致的质量纠纷或者监管审查,就能够拿出权威机构所出具的校准证书,来证明作为生产方已经尽到了保证量值溯源的义务。校准机构通过它的法定资质和专业技术,替企业承担起了合规性证明的责任。

      第二个是经济损失方面的风险转移。在制造业当中,计量器具就好比是生产的眼睛。一把数显千分尺,因为长期没有校准,出现了0.02毫米的系统性偏差,在批量生产的过程当中,就可能导致几千个零部件因为尺寸超差而全部报废,损失可能是几十万甚至上百万元。定期校准就相当于给生产线上了保险,用一笔很小的校准费用,把因为仪器失准所导致巨额生产损失的风险,给转移出去。

      第三个是生产安全事故方面的风险转移。在化工、石油、电力这些行业当中,压力表、温度计、可燃气体报警器等等计量器具,是直接关系到生产安全的。校准就是给这些“安全哨兵”去做定期的考核,确保它们的读数真实并且可靠。企业去购买校准服务,本质上是在购买安全生产上的那种确定性,把因为设备误报漏报所导致的安全风险,转移给具备专业能力和责任能力的校准机构来进行把关。

      这恰恰就是校准的商业价值所在。它并不是成本,而是保险。花几百块去校准一把卡尺,所保住的,可能是几百万的订单不会卡在“测量数据存疑”这个环节上面。花几千块去校准一台恒温箱,所保住的,可能是整批药品不会因为储存条件记录存疑而遭到报废。校准从本质上来说,就是凭借一份可追溯、可验证的专业证据,把计量不准所可能带来的所有风险,从企业身上,转移到专业校准机构的能力和责任上去

校准是什么意思-计量校准现实应用

怎样去寻找靠谱的校准服务商

      在弄懂了校准到底是什么意思之后,下一个问题就是去找谁来做。选择第三方计量校准检测服务公司,主要看三个点。

      第一,要看资质。核心在于去看机构有没有CNAS实验室认可证书。CNAS就是中国合格评定国家认可委员会,获得了CNAS认可,就说明这家机构的技术能力已经得到了国家级的权威认定,它所出具的校准证书,在全球多个经济体当中都能够得到承认。看资质的时候,别仅仅只看证书的封面,一定要去看认可附件,去确认你的设备类型、校准参数、量程范围是不是都处在认可的范围之内。

      第二,要看能力范围。并不是有了CNAS资质的机构,就能够去校准所有的仪器。每一家机构都有着自己的认可范围,有的擅长几何量,有的擅长热学,有的则擅长力学。一定要提前去进行核对,看你想校准的仪器,是不是在对方的认可范围之内。

      第三,要看服务响应的情况。是不是能够上门校准、报告出具得是否及时、遇到了异常数据能不能给出技术上的分析,这些方面,都是在进行选择的时候需要去考虑的因素。

国溯计量在计量校准方面的实践

      国溯计量是一家已经通过了CNAS认可的校准实验室,认可号为L20436,这些信息可以在CNAS官网上查到。它的校准能力覆盖了几何量、热学、力学、化学、建筑交通等十大计量领域。常用的卡尺、千分尺、电子天平、压力表、恒温恒湿箱等仪器设备,全部都可以进行校准。

      在内部,国溯计量经常和工程师强调一句话:校准证书是交付物,但并不是最终产品。最终产品,是客户对于设备状态的准确掌握。每次校准完成之后,当次的数据和历史数据会被拿来去做比对,从而帮客户看出设备状态的趋势;在交付的时候,会把关键数据和客户沟通清楚,比如修正值到底该怎么去用、不确定度和产品公差之间是否匹配;还会主动地去提醒,哪些设备的数据出现了趋势性的变化,并且建议去缩短校准周期或者安排维护。

      如果你正在寻找一家靠谱的校准服务方,或者是想要去梳理一下公司目前的仪器校准体系,欢迎跟国溯计量进行联系。我们会根据你的设备清单以及使用场景,出方案、给建议,把校准这件事情做得扎扎实实。

      国溯计量作为CNAS实验室认可证书第三方校准机构,不仅提供符合国家规范的通用计量仪器校准服务,还可为您量身定制仪器管理与周期校准方案。您可以通过我们的证书查询系统,随时核验仪器校准状态。新客户尊享15%校准费用优惠,欢迎垂询。CNAS官网查询系统

校准是什么意思-实验室认可证书

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