第二节 我国的量值传递体系
一、我国的量值传递体系结构
量值传递体系是国家计量体系中最重要的部分。我国的量值传递体系是国家根据经济合理、分工协作的原则,以城市为中心,就地就近组织起来的量值传递网络。其目的是为了保证我国量值的准确、统一。
(一)量值传递体系的构成
量值传递体系大致由三部分内容构成:
1)从能复现单位量值的国家基准开始,通过各级(省、市、县、区)计量标准器具逐级传递,最后传递给工作计量器具,这就是平时说的量值传递。为了达到量值传递时测量不确定度损失小、可靠性高和便于操作的要求,量值传递时应按国家计量检定系统(表)的规定逐级进行(特殊情况经上级同意方可越级传递)。
2)国家基准由国务院计量行政部门负责建立。各级法定计量机构的计量标准接受同级人民政府计量行政部门的管理,为了使各级计量标准具有法律性,要受到计量建标、设备、人员考核等监督管理,同时各类计量标准和工作计量器具应按国家计量检定规程进行周期检定,不得超周期使用。
3)各级人民政府计量行政部门最终受国务院计量行政管理部门领导。
可以看出,现行量值传递体系是一个以人为因素起主导作用的、分层按级的依法管理的封闭系统,是我国计量工作法制管理的具体体现。它强调的是自上而下的途径,主要的方法是检定。
(二)计量法规体系
法规体系就由母法及属于母法的若干子法所构成的有机联系的整体。在我国,《计量法》就是计量法规体系的母法。我国的量值传递体系是根据《计量法》建立的。按照审批的权限、程序和法律效力的不同,计量法规体系可分为三个层次:第一层次是计量法律,即《计量法》;第二层次是计量行政法规;第三层次是计量规章。按其法规属性可将这个法规体系中的法规分成计量行政法规(法律、行政法规、规章,规章包括地方性法规、部门规章、地方政府规章等)和计量技术法规。若没有计量法规体系做保障,量值传递体系是无法正常运行的。
二、我国量值传递体系的形式
每一个量值传递或溯源体系只允许有一个国家计量基准。计量基准由国务院计量行政部门根据社会、经济发展和科学技术进步的需要,统一规划,组织建立。基础性、通用性的计量基准,建立在国务院计量行政部门设置或授权的计量技术机构(如中国计量科学研究院建立并保存了124项计量基准和副基准);专业性强、仅为个别行业所需要或工作条件要求特殊的计量基准,可以建立在有关部门或者单位所属的计量技术机构。2017年11月29日,原国家质检总局发布《中华人民共和国国家计量基准名录》(质检总局公告2017年第62号),其中收录的177项计量基准涵盖几何、热工、力学、电磁、无线电、时间频率、光学、电离辐射、声学、化学十个计量专业领域,有12项处于国际领先水平,115项达到国际先进水平。截至2017年11月29日,已授权其他技术机构建立和保存的计量基准(含副基准)有五种。它们分别是:工频大电流比例基准装置,建在国家高电压计量站;直流电压副基准装置,建在航天科工集团第203所;10cm热噪声基准装置,建在航天科工集团第203所;0.633μm波长副基准装置,建在中航工业第304所;300kN副基准测力机,建在中航工业第304所。较高准确度等级的计量标准,大多数设置在省级或部委级计量技术机构及计量准确度要求很高的少数大企业内。其他准确度等级的计量标准,大多数设置在地、县级计量技术机构及计量要求较高的大、中型企业中。而工作计量器具则广泛应用于工矿、企业、商店、医院、研究机构、院校中,由此构成了量值传递体系。该体系的形式呈三角形或树形结构,如图6-1所示。
图6-1 量值传递体系的形式
分布在各大区的国家计量测试中心是国家组织建立的承担跨地区计量检定、测试任务的国家法定计量检定机构。它们是由原国家质检总局批准建立,承担跨地区量值传递及检定测试任务的国家法定计量技术机构,是国家级量值传递体系和科研测试基地的组成部分。全国设立7个大区中心,分别称为华北、东北、华东、中南、华南、西南、西北国家计量测试中心,分别设在北京、辽宁、上海、湖北、广东、四川、陕西省级市场监督管理部门,主要技术依托所在地省(直辖市)计量院。我国的全国量值传递体系如图6-2所示。
国防系统根据自身特点建立了量值传递体系,国防最高标准由国家计量基准进行传递。国防一、二级计量技术机构的设置由国防科工局直接以行政许可的方式进行,其中一级计量技术机构按专业设置,二级计量技术机构按行政区域设置。国防三级计量技术机构由国防科工局授权各省、自治区、直辖市国防科工局(办)自主设立。
图6-2 全国量值传递系统示意图
综上所述,国家计量基准复现的单位量值,通过各级计量标准,逐级传递到工作计量器具,由此形成了量值传递系统。在我国,具体用国家计量检定系统表的形式表达量值传递体系。
三、我国现行量值传递体系的不足
经过多年的努力,我国建立形成了相对较为完整的量值传递与溯源体系,在社会经济发展和国防建设方面发挥了重要作用。但是在战略性新兴产业、高技术产业以及现代农业等其他经济、社会快速发展的重点领域存在着不同程度的量值传递与溯源的空白。现有的量值传递与溯源体系中还存在技术指标、测量范围难以满足需求的情况,现有计量基准、标准及配套设施存在着不同程度的设备设施老化、自动化程度低的状况,急需进行技术升级与改造。仅靠“自上而下”的量值传递系统已经不能完全满足我国经济发展的要求,因此需要通过“自下而上”的量值溯源来补充其不足。
四、国家计量检定系统表
(一)国家计量检定系统表介绍
我国《计量法》规定“计量检定必须按照国家计量检定系统表进行。国家计量检定系统表由国务院计量行政部门制定。”
为了保障某物理量计量单位制的统一、量值的准确可靠,国家建立了该物理量具有最高计量特性的基准及各等级的计量标准,通过计量检定把计量基准所复现的单位量值逐级传递到工作计量器具上去。对这种从计量基准到各级计量标准直到工作计量器具的检定主从关系所做的技术规定,称为国家计量检定系统表,简称国家计量检定系统或检定系统。在我国也曾称为量传系统。国际上通常称为计量器具等级图。
国家计量检定系统是把工作计量器具(用于现场测量而非作量值传递用)的量值和国家计量基准的量值联系起来,为量值传递(或量值溯源)而制定的一种法定性技术文件。它在计量工作中具有十分重要的作用,是建立计量基准、计量标准,对各等级计量标准器具和工作计量器具进行检定或校准,制定检定规程或其他技术规范,组织量值传递的重要依据。只有应用国家计量检定系统才能把全国各地区、各企事业单位所使用的不同等级、不同量限的计量器具,纵横交错的计量网络,科学地、合理地组织起来,才能使计量检定结果在允差范围内溯源到计量基准的量值,实现全国量值统一、准确的目的。有利于计量技术机构选择测量用计量器具,保证测量的可靠性和合理性,指导并确保地方、部门、企业在经济合理实用的原则下建立本地区、本部门、本企业的量值传递与溯源体系。
国防科技工业系统为规定国防军工系统量值传递程序而编制法定技术性文件——等级图,其目的是保证单位量值由国防最高计量标准经过其他等级计量标准,准确可靠地传递到工作计量器具。等级图的构成包括:从国防最高计量标准到工作计量器具的各级计量器具和量值传递关系;允许(或推荐)使用的方法和测量仪器;计量标准复现或保存量值的不确定度要求。
(二)国家计量检定系统的内容
国家计量检定系统,一般是用图表结合文字说明的形式来表达。其主要内容包括:
1.引言
引言主要说明该检定系统的适用范围。
2.计量基准
计量基准应规定国家计量基准的用途、组成国家计量基准的全套主要计量器具名称、国家计量基准复现的量的范围、国家计量基准器具的总不确定度(U)及包含因子(k)。
如果按实际需要还建立了副基准、工作基准,那么还应当分别把组成副基准的全套主要计量器具名称、副基准的复现范围、副基准的总不确定度(U)及包含因子(k)、工作基准的计量范围及总不确定度(U)和包含因子(k)表达清楚。
3.计量标准器具
给出了各等级计量标准的计量范围、各等级计量标准器的总不确定度(U)及包含因子(k)或允许误差(Δ)。
4.工作计量器具
分别给出各种工作计量器具的计量范围及允许误差(Δ)。
5.检定系统框图
检定系统框图的格式如图6-3所示。检定系统框图分三部分:计量基准器具、计量标准器具、工作计量器具,各区域用点画线分开,表明各等级计量器具在图框中的位置和量值上的相互传递关系。从图中可以看出,某些高准确度的工作计量器具,可以越过低等级的标准计量器具,直接受高等级的计量标准,甚至工作基准的检定。
图6-3 检定系统框图格式
(三)国家计量检定系统的管理
我国《计量法》规定国家计量检定系统表由国务院计量行政部门制定。检定系统基本上是按各类计量器具分别制定的。在我国,一般是每建立一项国家计量基准,就要制定一个相应的计量检定系统。计量检定系统的起草工作,通常由建立或保存该项计量基准的单位负责。由国务院计量行政部门根据制定、修订计量技术法规的规划,起草单位负责组织起草工作,经过修改审定后,上报国务院计量行政部门批准,颁布施行。
国家计量检定系统的代号为JJG 2×××—××。其中,JJG为计量技术法规的缩写;2×××为检定系统颁布的序号;—后面的××为检定系统颁布的年份。
制定检定系统的目的,是为了保证工作计量器具应有的准确度,所以在制定检定系统时,各等级计量标准的准确度要求,必须从工作计量器具的准确度要求开始,自下向上逐级确定。标准计量器具的等级数目应以保证单位量值向全国在用的全部工作计量器具进行合理传递为原则。按照检定系统进行计量检定,既可保证被检计量器具的准确度,又可避免用过高准确度的计量标准检定低准确度计量器具所造成的浪费。所以一个科学、先进和经济合理的检定系统,可以使用最少的人力、物力来保证全国量值准确一致,因此它具有明显的经济效益和社会效益。
五、计量检定规程
(一)计量检定规程及其类型
计量检定规程在计量立法和执法体系中具有重要作用,它是由国家计量部门颁布的一种具有法规性的技术文件,是检定人员在检定工作中共同遵守的依据。
1.计量检定规程的内容
计量检定规程的内容包括:规程适用的范围和被检计量器具的主要技术指标;检定的环境条件要求以及所需的计量标准和辅助设备;检定项目及检定程序;检定周期;检定结果的处理。
2.计量检定规程的类型
计量检定规程分为国家计量检定规程、部门计量检定规程和地方计量检定规程3大类,再细分检定规程可分为三种:
1)检定指导书:它只对某一类型计量器具的检定方法做原则性指导。
2)综合性检定规程:适用于同一类型不同型号的计量器具,如电子电压表检定规程。
3)适用于某一具体型号计量器具的检定规程。
(二)计量检定规程的作用
我国《计量法》明确规定计量检定必须执行计量检定规程。在计量工作中,计量检定规程是十分重要的技术法规。计量检定规程的主要作用是它对测量方法等做了统一规定,因此确保了计量器具的准确一致,使量值都能在一定的允差范围内溯源到国家计量基准。计量检定规程不仅是从事计量检定或校准的技术依据,也是对计量器具实行国家监督和对计量纠纷进行仲裁的技术依据。检定规程的水平标志着一个国家的计量技术和计量管理水平。在国际上,与计量检定规程相似的是由国际法制计量组织(OIML)发布的国际建议和国际文件。为了和国际接轨,我国在制定计量检定规程时,已根据国情,积极地等同或等效采用国际建议。
(三)计量检定规程的管理
对检定规程分国家计量检定规程、部门计量检定规程和地方计量检定规程三类进行管理。其中,国家计量检定规程是国家开展计量检定的法律依据。
(1)国家计量检定规程的管理 国家计量检定规程由国务院计量行政部门负责组织制定、批准颁布在全国范围内施行;部门、地方检定规程由国务院有关部门或省、自治区、直辖市人民政府的计量行政部门负责组织制定、批准颁布,在本部门、本行政区内施行。
(2)部门、地方计量检定规程的管理 部门、地方计量检定规程应向国务院计量行政主管部门备案,经审核批准后,也可在全国范围内推荐使用。
(3)部门、地方计量检定规程与国家计量检定规程之间的关系 相同类型的计量器具,国家计量检定规程一旦批准颁布,相应的部门、地方计量检定规程即行废止。如因特殊需要保留施行的,其各项技术规定不得与国家计量规程相抵触。
国家计量检定规程的效力高于部门的或地方的计量检定规程。地方计量检定规程是地方处理跨部门的计量纠纷的主要依据。部门计量检定规程是处理部门纠纷的主要依据。
(4)计量检定规程的制定和修订 国家计量检定规程的制定、修订程序一般包括制定计量技术法规的规划、计划、组织起草、报审、审定、报批、批准、颁布、宣贯和复审等环节。凡制定、修订、审批、发布、复审计量检定规程应遵守《国家计量检定规程管理办法》的规定。
在我国的计量检定规程中采用国际建议是我国计量工作引进国外计量技术的一项重要技术政策,也是我国作为国际法制计量组织正式成员国的义务。在我国计量检定规程中采用国际建议可分为三种形式:等同采用、等效采用、参照采用。
计量检定规程应在颁布施行后(3~5)年进行复审,目前计量检定规程的复审应由归口单位或专业计量技术委员会组织进行。