比对在量值传递和溯源中的作用及其它

　　为保证计量制度和计量单位的统一,既可以自上而下,按照国家的有关规定进行量值传递,也可根据实际需要自下而上地寻求量值溯源。由于世界各国政治和经济制度不同,发展水平各异,使得量传体制不同,但是各国采用的量传方式基本相似,即通常可采用实物标准、发放标准物质、发布标准数据、发播标准信号以及测量保证方案(即英文缩写为MAP)等传递方式。在量传方法中,既可采用检定的方法,也可采用校准、比对的方法。计量检定仅仅是量值传递的一种方法,但不是唯一的方法。在物理量单位量值统一过程中,采用比对的方法虽然司空见惯,但由于种种原因,对比对在量值传递、溯源中的作用及其有关问题的关心和重视不够。本文主要是谈谈这方面的有关问题。

　　1　比对在量值传递、溯源中的作用

　　从狭义上说,所谓比对(Comparison)是指在规定条件下,对相同准确度等级的同类计量基准、计量标准或工作计量器具的量值进行的相互比较。从广义上说,所谓的相互比对(inter Comparison)是指由两个或多个实验室,按照规定的条件,对相同或相似的物品或材料在实验室之间所进行的组份、性能和评价的测试相互比较[1]。在OIML TCl拟定的“法制计量学名词”中,特别对“计量标准之间的比对”(Comparison between standards)定义为:“为确定标准器之间的联系而规定的关于手段和方法的程序[1]”。因此,广义的比对实际上已经突破了仅限于相同准确度等级的计量器具之间相互比较的限定。比对不仅可在缺少更高准确度计量基准时,往往通过比对来统一量值,是使测量结果趋向一致的重要手段,而且也可以通过比对(往往是2个或多个实验室通过传递标准作为媒介进行)评定每一个实验室的测量器具的测得值相对于比对参考值(或认可值、或定义值)之间的一致程度。如果比对的计量标准属国家(或国际)计量标准之间的比对,在国际上这个参考值称做所谓的“关键比对参考值”,在大多数情况下,它可以认为是SI值的进似值,但不一定是其最佳值。比对的目的就是为了定量地确定比对测得值与比对参考值之间的偏差以及该偏差的不确定度(通常取覆盖因子k=2),即确定所谓的“计量标准(或计量器具)等效度”。由此,各计量标准等效度的确定实际上它给出了各标准器所复现的量值之间的联系。在比对中,为提高比对工作效率,增加比对结果的可比性,对比对手段和比对方法的程序作出相应的规定是至关重要的。关于比对在量值传递、溯源中的作用归纳如下:

　　1.1　当研制一台计量基准或计量标准或一种新的计量器具时,仅靠误差分析,确定其测量结果的不确定度,这不足于证明其误差分析是否合理和周全。当缺乏更高准确度的计量器具检定手段时,则必须借助于几种工作原理或结构不同的、准确度等级相同或相近的同类计量器具进行相互比对,旁证其计量性能,以便对相应的计量器具进行质量评价。