1、实验室之间的比对实验室之间的比对/能力验证能力验证 中国计量科学研究院中国计量科学研究院陈成仁陈成仁1参考实验室参考实验室xR ,UR 参加实验室参加实验室xL1 ,UL1 参加实验室参加实验室xL2 ,UL2 参加实验室参加实验室xL3 ,UL3 参加实验室参加实验室xLn ,ULn 实验室比对示意图实验室比对示意图2 验证试验旨在利用实验室之间的比对试验证试验旨在利用实验室之间的比对试验结果，评定各参加实验室的技术能力。实验验结果，评定各参加实验室的技术能力。实验室之间比对要求比对测量应具有参考值，从而室之间比对要求比对测量应具有参考值，从而可以对各参加实验室的测量结果进行评定。参可以对各
2、参加实验室的测量结果进行评定。参考值由参考实验室提供。考值由参考实验室提供。 参考实验室通常是国家标准实验室或一个参考实验室通常是国家标准实验室或一个已认可的实验室。参考实验室必须比参加实验已认可的实验室。参考实验室必须比参加实验室具有更小的测量不确定度。由参考实验室主室具有更小的测量不确定度。由参考实验室主持的校准实验室之间的比对（能力验证），各持的校准实验室之间的比对（能力验证），各参加实验室能够达到被认可的准确度的能力，参加实验室能够达到被认可的准确度的能力，通过计算比率值通过计算比率值En（也称为（也称为En数）来进行评定。数）来进行评定。 3 用于评定各参加实验室测量结果的比率值用于
3、评定各参加实验室测量结果的比率值En代表归一化的误差，并定义如下：代表归一化的误差，并定义如下： (1)式中，式中，xL 参加实验室测量结果；参加实验室测量结果； xR 参考实验室测量结果；参考实验室测量结果； UL 参加实验室报告的测量结果不确参加实验室报告的测量结果不确 定度（置信水平定度（置信水平95）；）； UR 参考实验室报告的测量结果不确参考实验室报告的测量结果不确 定度（置信水平定度（置信水平95）。）。 2R2LRLnUUxxE 用各参加比对的实验室的人、机、法、料、环测得的结果用各参加比对的实验室的人、机、法、料、环测得的结果4 En数表示校准实验室在测量参考值（事数表示校准
4、实验室在测量参考值（事先给定值）时，是否是在他们的规定的不确先给定值）时，是否是在他们的规定的不确定度范围内。满意的比率值定度范围内。满意的比率值En（也称为（也称为En数）数）应当在应当在1和和1之间，亦即之间，亦即 En 1（越接近（越接近0越好）。表越好）。表1给出了有给出了有6个参加实验室测量个参加实验室测量1V标准电池的比对测量结果、报告的测量不确标准电池的比对测量结果、报告的测量不确定度和定度和En数。数。En数未必一定要使实验室的测数未必一定要使实验室的测量结果最接近参考值。通常，报告具有较小量结果最接近参考值。通常，报告具有较小不确定度的校准实验室的不确定度的校准实验室的En数
5、，有可能与工数，有可能与工作在很低准确度水平（亦即较大不确定度）作在很低准确度水平（亦即较大不确定度）的实验室的的实验室的En数一样。数一样。 5表表1 直流电压标准比对测量结果和直流电压标准比对测量结果和En数数 实验室代码实验室代码xL xR( V) U95( V)EnREF01-112 0.452220.89333 0.94211.4150.51.50.2862.52-1.12测量水平高，但是没有达到其宣布的不确定度测量水平高，但是没有达到其宣布的不确定度测量水平较低，但是达到了其宣布的不确定度测量水平较低，但是达到了其宣布的不确定度6能力验证结果评价和应用能力验证结果评价和应用 当比率
6、值当比率值En 1时，实验室的检测时，实验室的检测/校准校准 能力达到了规定的要求。能力达到了规定的要求。 当当 0.7 En 1 应引起实验室的关注，应引起实验室的关注， 分析原因并采取适当的预防措施。分析原因并采取适当的预防措施。 当当 1 En 时，实验室应分析原因并迅时，实验室应分析原因并迅 速采取纠正措施。速采取纠正措施。推荐的临界预防准则的下限推荐的临界预防准则的下限0.7需要根需要根据不同实验室和不同设备的情况决定。据不同实验室和不同设备的情况决定。也可以是也可以是0.8甚至甚至0.9，其选择需要在，其选择需要在资源投入和风险之间进行平衡。资源投入和风险之间进行平衡。 7两组人员
7、比对报告两组人员比对报告1. 概概 述述 本次比对是根据本次比对是根据CNAL/AC01:2002要素要素5.9的要求，依据本所的要求，依据本所“2004年校准结果质年校准结果质量量保证保证/期间核查计划期间核查计划”安排，由计量管理室安排，由计量管理室组组织进行的。本报告报导了两组人员之间织进行的。本报告报导了两组人员之间“电电能表基本误差能表基本误差”比对测量结果；对比对测量比对测量结果；对比对测量结果进行了评定，验证了校验员的能力。结果进行了评定，验证了校验员的能力。 81.1 目目 的：验证校验员的能力。的：验证校验员的能力。1.2 比对项目比对项目：（不同人员之间）：（不同人员之间）
8、“电能表基本误差电能表基本误差” 测量比对。测量比对。1.3 比对项目代号比对项目代号：2003-051.4 参加人员参加人员： WWW和和XXX(1组校验员组校验员)、YYY和和 ZZZ(2组校组校 验员验员) 1.5 比对物品（比对标准）比对物品（比对标准）：性能稳定的：性能稳定的VVVV型单型单相相 电子式多功能电度表作为比对标准。其额定电压电子式多功能电度表作为比对标准。其额定电压 220V，电流，电流5（30）A。 1.6 工作标准工作标准： 0.2级级XXXX型单相校验台（编号型单相校验台（编号 xxxxxx）。）。1.7 比对参量比对参量：比对物品的示值基本误差：比对物品的示值基
9、本误差 。1.8 比对时间比对时间： 2004年年XX月月XX日。日。 92. 比对测量条件和方法比对测量条件和方法 2.1 比对依据和方法：比对依据和方法：(1)(1)检定规程检定规程JJG596-1999JJG596-1999电子式电能表电子式电能表。(2)(2)XXXX-XXX-2004XXXX-XXX-2004电子式电能表作业指导书电子式电能表作业指导书。 2.2 测量电压：测量电压：50Hz， 220V。 2.3 测量的误差点测量的误差点(负载电流负载电流)为：分别在为：分别在Imax(30A)， Ib(5A)，0.5Ib，0.2Ib和和0.1Ib 5个误差点测量。个误差点测量。2.
10、4 功率因数：分别在功率因数：分别在cos =1.0和和cos =0.5L测量测量 （cos =1.0不测不测0.2Ib，cos =0.5L不测不测0.1Ib）。）。2.5 环境条件：室温环境条件：室温 20 2，相对湿度，相对湿度 60% 15% RH。 102. 比对测量条件和方法（续）比对测量条件和方法（续） 2.6 在上述条件下，由在上述条件下，由2组校验员分别用组校验员分别用0.2级级XXXX型单相校验台（编号型单相校验台（编号xxxxxx），测量同一块），测量同一块VVVV型单相电子式多功能电度表（条码号型单相电子式多功能电度表（条码号vvvvvvvv）的）的示值基本误差示值基本误
11、差 。测量结果见表。测量结果见表1。 表表1中，中，i（=1，2）是检验员编组号，）是检验员编组号，Ui是第是第i（=1，2）组检验员测量的基本误差）组检验员测量的基本误差 i的扩展不确定的扩展不确定度（置信水准度（置信水准95%）。因为测量方法、环境条件、）。因为测量方法、环境条件、所用测量标准、被测物品等完全相同，只是测量人所用测量标准、被测物品等完全相同，只是测量人员不同，所以，可以认为员不同，所以，可以认为= U = 0.24%（参见电子（参见电子式单相电能表示值误差检定测量不确定度评定）。式单相电能表示值误差检定测量不确定度评定）。En是判断比对结果质量的比率值。是判断比对结果质量的
12、比率值。 113. 比对测量结果比率值比对测量结果比率值En计算计算 比对结果采用比率值比对结果采用比率值En进行评定：进行评定：式中，式中， 1 1是由第是由第1 1组校验员测得的电能表（比对组校验员测得的电能表（比对 标准）的基本误差，标准）的基本误差，% %。 U U 1是是 1 1的测量不确定度，置信概率的测量不确定度，置信概率95%95%。 2 2是由第是由第2 2组校验员测得的同一台电能表（比对组校验员测得的同一台电能表（比对 标准）的基本误差，标准）的基本误差，% %。 U U 2是是 2 2的测量不确定度，置信概率的测量不确定度，置信概率95%95%。 U U 1= =U U
13、2= =U U = 0.24%= 0.24%。 UUUEn221222121 124. 比对测量结果评定比对测量结果评定 接受准则：接受准则： En 0.7，表明测量结果满意，表明测量结果满意， 可以接受；可以接受； 拒绝准则：拒绝准则： En 1，表明测量结果不满意，表明测量结果不满意， 必须查找原因并迅速采取纠正措施；必须查找原因并迅速采取纠正措施； 临界预防准则：临界预防准则： 0.7 En 1，表明测量，表明测量 结果接近临界，基本满意，必须查找原因结果接近临界，基本满意，必须查找原因 并采取适当预防措施。并采取适当预防措施。 135. 比对结果报告比对结果报告 2组不同人员之间比对的结果判据组不同人员之间比对的结果判据En 0.7时，测量结果可以接受。本次不同人员组之间时，测量结果可以接受。本次不同人员组之间“电能表基本误差电能表基本误差”比对结果的比率值全部小比对结果的比率值全部小于于0.7，证明校验员的校验能力得到保证。同时证明校验员的校验能力得到保证。同时表明影响校准结果正确性和可靠性的人员因素表明影响校准结果正确性和可靠性的人员因素得到控制（得到控制（ISO/IEC 17025：1999 要素要素5.1总总则则 人员）。人员）。 14
