實驗室測量的溯源性和校準（一）

一個實驗室所從事的標準／檢測的正確性和可靠性取決于許多因素，其中“測量的溯源性和校準”是重要因素之一。中國實驗室國家認可委員會制定的《實驗室認可準則》(CNACL201—1999)和《量值溯源的政策》(CNACL206—1999)，為證明實驗室是否在技術上具備指定的校準／檢測能力，提供了測量溯源性方面的要求。 　　

　　一、總的要求 　　

　　在申請認可和已獲認可的實驗室中，所有用于校準／檢測的設備，包括對校準結果、檢測結果或抽樣結果的準確度或有效性有顯著影響的輔助測量設備(例如用于環境條件的測量設備)，在投入使用前必須進行校準或檢定。對這種測量設備的校準或檢定，實驗室必須事先制定出實施的計劃和執行的程序。在該計劃中，應當包括對計量標準、作為計量標準的參考標準以及用于校準／檢測的測量設備與試驗設備，進行選擇、使用、校準／檢定、核查、控制及維護方面的內容，并形成一套制度。這就是《實驗室認可準則》第9.1條以及即將替代ISO/IEC導則25(1990)的ISO17025草案(ISO／DIS／17025:1998)第5.6.1條提出的主要內容。 　　

　　在這套制度中，首先對需要校準／檢定的測量設備列出清單并加以標識，對有些只要求最初校準而后只需要進行功能檢查的設備(如直流電源、正弦樣板等)，也應列出清單并加以標識。其次，應區分哪些是屬于本室可以進行自校準的，即校準所用的計量標準或參考標準是實驗室自己擁有的；哪些是屬于外部校準的，即必須選擇溯源體系圖中相應等級的外部機構(例如計量院所、計量中心及校準實驗室等)，通過送校或送檢制度才能使這些測量設備始終處于受校或受檢的控制狀態。 　　

　　對不同類型的實驗室，這種外部校準和自校準的內容和要求會有所不同，但是一般須包含以下七個要點： 　

　　(1)對需要校準／檢定的測量設備進行標識； 　

　　(2)說明測量設備上一次和下一次的送校或送檢的日期； 　

　　(3)必要時提供外部機構校準／檢定能力的證明，并對測量設備如何送達外部機構和如何接回本室的送校或送檢等情況進行記錄；

　　(4)說明實驗室如何保存來自外部機構的校準／檢定證書，特別要注意證書中的信息是否與本室對應的校準／檢測范圍和不確定度或準確度等級相符； 　

　　(5)提供實驗室有能力對某些測量設備進行自校準所必需具備的測量溯源性的證明； 

　　(6)說明自校準所采用的程序、方法，如何保存其記錄、證書，并提供自校準人員的資格證明； 　　

　　(7)對測量設備校準/檢定狀態的保持、核查、變化趨勢與控制等情況進行記錄。 

　　實際上以這些要點為基礎，實驗室可以建立起對測量設備校準／檢定的歷史檔案和數據庫。利用這個數據庫，實驗室往往可以得到不少有益的信息，例如： 　

　　(1)對于同一臺測量設備的同一參數或指標，在校準、檢定或核查中如果反復出現超差，此時應引起實驗室的高度關注，對其可能原因和后續問題進行研究，必要時應采取適當措施，比如進行調整、修理、降級使用甚至報廢處理(即從現行使用的測量設備清單中刪除出去)； 　　

　　(2)對于偶爾出現的計量性能異常的測量設備，則應暫停使用并加以標識，直至查清問題并得到控制為止； 

　　(3)對于在狀態趨勢與控制圖上，顯示某些參數正在超出預定控制限的測量設備，也應暫停使用并加以標識，直到查明原因、得到糾正并進行適當校準／檢定為止。 　　

　　實驗室應配有專人或專門機構，對測量設備的校準／檢定狀態進行識別和認定。

　　上面提到的“測量設備”是指測量儀器(計量器具)、計量標準、參考物質、輔助設備以及進行測量所必需的資料的總稱。“計量標準”的含義是：為了定義、實現、保存或復現量的單位或者一個或多個量值，用作參考的實物量具、計量儀器、參考物質或測量系統。例如1kg質量標準、100Ω標準電阻、銫頻率標準、標準氫電極、有證的血漿中可的松濃度的參考溶液等。“參考標準”的含義是：在給定地區或在給定組織內，通常具有最高計量學特性的計量標準，在該處所進行的測量均由它導出。例如我國省級、市級、縣級的社會公用計量標準，國家專業計量站的社會公用計量標準，部門最高計量標準，以及企業、事業單位的最高計量標準等。 　　

　　二、對校準實驗室的要求 　　

　　對于校準實驗室來說，這種測量設備校準／檢定計劃的制定和執行，必須確保由實驗室進行的測量均可溯源到SI計量單位，包括溯源到有關的自然常數。測量的溯源性必須以實驗室所從事的校準服務來保證，即通過校準服務來演示實驗室的勝任能力、測量能力及測量溯源性。在實驗室簽發的校準證書中，必須表明有一 條不間斷的溯源鏈，能夠將校準與計量基準或實現SI單位的自然常數聯系起來。校準證書上的測量結果，必須包括測量不確定度以及(或者)符合指定計量規范的說明或聲明。這就是CNACL201—1999第9.2條以及ISO17025第5.6.2.1條提出的主要內容。 

　　上述“SI”(國際單位制)是指由國際計量大會(CGPM)采納和推薦的一種一貫單位制，SI目前基于下列七個基本單位：長度單位米(m)、質量單位千克或公斤(kg)、時間單位秒(s)、電流單位安[培](A)、熱力學溫度單位開[爾文](K)、發光強度單位坎[德拉](cd)、物質的量單位摩[爾](mol)。“計量基準”的含義是：具有最高的計量學特性，其值不必參考相同量的其他標準，被指定的或普遍承認的計量標準。基準的概念同等地適用于基本量和導出量。“溯源性”是指：通過一條具有規定不確定度的不間斷的比較鏈，使測量結果或計量標準的值能夠與規定的參考標準(通常是國家計量基準或國際計量基準)聯系起來的特性。這條不間斷的比較鏈也稱為“溯源鏈”。 

　　溯源性在ISO9000族標準中稱為可溯源性或可追溯性，其含義比較廣泛。在實驗室認可和計量領域，溯源性反映了測量結果或計量標準量值的一種特性，即任何測量結果和計量標準的值，最終必須與國家的或國際的計量基準聯系起來，才能確保計量單位統一、量值準確可靠，才具有可比性、可重復性和可復現性。而其途徑就是按這條比較鏈，向測量的源頭(計量基準)追溯。 　

　　溯源性是國際計量界廣泛使用的術語，就其技術內容而言，類似于我國常用的術語“量值傳遞”，通過不間斷的比較鏈構成的溯源體系類似于“檢定系統”。但從管理方式來看卻有重大差異。量值溯源是從下而上，企業可根據測量準確度的要求，自主地尋求具有較佳不確定度的參考標準進行測量設備的校準，甚至可以跨地區、跨國界與國家的或國際的計量基準進行比對或校準，因而可以比較合理地滿足使用要求。量值傳遞則是自上而下的，尤其對屬于強制檢定的計量器具一直實行定點、定周期檢定，難免會形成計量檢定機構的重復設置，且傳遞環節增多，從而會損失一些測量準確度。為了與國際慣例接軌和適應社會主義市場經濟發展的需要，應多提倡量值溯源。 　

　　中國的量值溯源體系是基于我國《計量法》建立起來的，我國《計量法》第10條規定：“計量檢定必須按照國家計量檢定系統表進行。國家計量檢定系統表由國務院計量行政部門制定”。計量檢定系統表的法律地位由此而定，其內容一般包括文字說明和系統框圖，比如說明計量基準、計量標準和工作計量器具的名稱、測量范圍、不確定度或允許誤差、檢定方法及量值傳遞關系等。每一項國家計量基準，都應有一個與之相對應的計量檢定系統。截止目前我國業已制定了93個計量檢定系統表。