尺寸计量的可追溯性 👨‍🏭

你有没有想过我们周围物体的尺寸是如何被如此精确地测量出来的？

从人类头发的厚度到行星的直径，准确的测量对于确保产品和过程的质量和安全至关重要。

这就是计量学发挥作用的地方，测量科学。

但是，当测量不正确或不一致时会发生什么？

后果可能从小错误到灾难性故障不等。

这就是可追溯性的用武之地，这是计量学的一个重要方面，可确保测量的准确性和可靠性。

在本文中，我将深入探讨可追溯性及其在尺寸测量中的重要性。

什么是计量学中的可追溯性？

计量学中的溯源性是指测量结果的属性，通过不间断的比较链，测量结果可以与适当的标准（通常是国家或国际标准）相关联。

这是确保测量准确并可追溯到已知标准的过程。

计量溯源要点

溯源性是测量结果的属性，而不是仪器或校准报告或实验室的属性。
计量溯源性是通过不间断的校准链建立的，每个校准链都会影响测量的不确定性。
计量溯源性的定义表明，有必要在一个测量模型中建立所有输入量的溯源性，该模型的输出是测量值，其溯源性正在被查明。
测量结果可以追溯到 SI 单位（米，用于尺寸测量），但不能追溯到机构或个人。
准确性和可追溯性是尺寸测量的重要组成部分，涉及测量两个标记在表面上的相对位置。
ASME 技术报告 B89.7.5 中提供了证明尺寸测量可追溯至 SI 长度单位（米）的指南。

可追溯性在尺寸计量中的重要性

测量一致性：可追溯性以合乎逻辑且一致的方式实现实验室与实验室之间的测量一致性。这意味着可以比较和标准化在不同位置进行的测量。
测量系统的验证：可追溯性可用于验证性能并验证测量系统的可追溯性。这确保了测量系统准确可靠。
产品质量：尺寸测量是确保产品按预期运行的关键。例如，结构的强度是使用法兰的厚度或梁的跨度等测量值计算的。这些测量的不确定性增加了强度的不确定性，这对于飞机机翼或桥梁等安全关键结构很重要。
互换性和全球贸易：尺寸测量对于互换性和全球贸易至关重要。它确保零件标准化并且可以组装在一起，这对于全球化工业至关重要。
测量溯源：溯源性是测量结果的属性，而不是仪器或校准报告或实验室的属性。它是记录用于建立与指定参考的连接的测量过程或系统的过程。该文档对于支持可追溯性声明和确保测量准确可靠非常重要。

为什么精度是尺寸测量可追溯性的关键

谈到尺寸测量的可追溯性，准确性就是游戏的名称。没有它，整个过程就会分崩离析。

准确性确保每次测量都是精确可靠的，从而提供对结果的信心。

这对于即使是最微小的变化也会产生重大影响的行业尤其重要，例如航空航天或医疗设备制造。

为达到准确度，必须有适当的校准程序并使用校准设备。

此外，使用统计分析可以帮助识别和纠正可能发生的任何错误。

简而言之，准确性是建立尺寸测量可追溯性的基础，没有它，整个系统就有失败的风险。

了解更多信息：

确保尺寸测量的准确性

国家计量机构 (NMI) 和可追溯性

NMI 负责根据指定的参考测量标准（通常是国家或国际标准，特别是国际单位制 (SI) 的测量单位的实现）建立完整的校准链。
NMI 声明其自身测量和校准结果的计量溯源性。
NMI 参与国际比对并确保其国家测量标准的可追溯性。
NMI 进行科学计量，实现基本单位，并保持主要标准。
NMI 提供资源和活动，例如校准、标准参考材料、标准参考数据、测试方法、能力评估材料、促进测量不确定度评估的工具、测量质量保证计划，以及帮助客户建立测量可追溯性的实验室认可服务结果。
可追溯性以金字塔形式运作，国际标准处于顶层，随后 NMI 通过实现创建可追溯性链的单元来校准主要标准。

在尺寸测量中实现可追溯性的方法

尺寸测量中的溯源性是指能够将测量结果追溯到已知的参考标准，从而确保测量准确可靠。以下是在尺寸测量中实现可追溯性的一些方法：

秤校准：测量标尺上两个标记的相对位置时遇到的不确定因素之一是标尺校准。秤的校准确保测量可追溯到已知的参考标准。
次元人工制品：尺寸人工制品用于在先进制造中实现计量可追溯性。它们是具有已知尺寸的物理对象，可用于校准测量仪器并确保测量可追溯到已知的参考标准。
非接触技术：在某些情况下，非接触式测量技术用于实现尺寸测量的可追溯性。例如，一篇论文展示了一种验证非接触式测量系统的性能和可追溯性的方法。
校准链：为了支持可追溯性声明，测量结果的提供者必须记录用于建立声明的测量过程或系统，并提供用于建立与指定参考的连接的校准链的描述。
初级标准：可追溯性可以通过建立对产品特定尺寸特征的“主要标准”的国家计量研究所 (NMI) 测量的可追溯性来实现。这就是现在所谓的特定测量任务的可追溯性。

在尺寸测量中保持可追溯性的挑战

与非接触系统相关的技术挑战包括表面颜色、反射率和表面纹理。
机床上测量过程的可追溯性尚未得到保证，测量数据对于该过程仍不够可靠。
发展测量在不确定和复杂的条件下运行，这对测量的有效性和可靠性提出了挑战。
零件设置可能非常耗时，尤其是对于航空航天或汽车应用中使用的大型零件。自动化零件位置检测可以减少设置时间和处理时间。
监控机床性能对于检测加工操作期间的几何变化非常重要，这可以使用过程中测量方法进行测量。

确保测量过程可追溯性的步骤

根据指定的参考测量标准（通常是国家或国际标准）建立完整的校准链。
记录用于建立声明的测量过程或系统，并提供用于建立与指定参考的连接的校准链的描述。
确保测量结果可追溯到 SI 单位。
使用定期校准和维护的设备。
确保测量过程是可重复和可再现的。
提供测量过程的详细描述，包括使用的设备、测量程序和数据分析方法。
计算并报告测量不确定度。

请注意，可追溯性不仅是校准服务提供商的责任，也是设备用户的责任。通过遵循这些步骤，企业可以确保他们的测量过程是可追溯的和准确的。

校准与可追溯性

校准是将测量仪器或系统与已知标准进行比较以检测和纠正与标准的任何偏差的过程。校准是为了确保仪器或系统准确可靠，并最大限度地减少测量不确定性。

可追溯性是证明特定测量结果准确可靠，并且可以追溯到已知参考标准的能力。溯源性不是仪器或校准报告的属性，而是测量结果的属性。

它是通过遵循将测量结果连接到指定参考的一系列校准来实现的。

以下是校准和可追溯性之间的一些主要区别：

校准是将仪器或系统与已知标准进行比较的过程，而溯源性是证明测量结果准确可靠并可以追溯到已知参考标准的能力。
校准是为了确保仪器或系统准确可靠，而溯源性是为了证明测量结果准确可靠。
校准是可追溯性的先决条件，因为它确定了用于进行测量的仪器或系统的准确性和可靠性。
校准是在仪器或系统上完成的，而可追溯性是测量结果的一个属性。

请注意，可追溯性需要的不仅仅是校准标签。为了支持可追溯性声明，测量结果的提供者必须记录用于建立声明的测量过程或系统，并提供用于建立与指定参考的连接的校准链的描述。

可追溯性在尺寸测量中的优势

准确性：可追溯性通过提供通往已知标准或参考的清晰路径，有助于确保测量准确可靠。
一致性：可追溯性允许随着时间的推移和跨不同的测量系统进行一致的测量，这对于质量控制和过程改进很重要。
遵守：行业标准和法规通常要求可追溯性，因此进行可追溯的测量有助于确保符合这些要求。
互操作性：可追溯性可实现不同测量系统和实验室之间的互操作性，这对于共享数据和项目协作非常重要。
效率：可追溯性有助于降低测量不确定性并最大限度地减少重复测量的需要，从而节省时间和资源。

尺寸测量的可追溯性对于确保测量准确可靠非常重要。通过使用已知的参考标准和校准技术，可以实现可追溯性并确保测量结果的一致性和可比性。

企业可以按照上述步骤在其测量过程中建立可追溯性，并从准确可靠的测量中获益。

最后的思考和启示

那么，我们从计量学的可追溯性中学到了什么？我们现在了解到，能够将测量结果追溯到已知标准，这对于确保尺寸测量的准确性和可靠性至关重要。我们还知道，国家计量机构在建立和维护可追溯性方面发挥着至关重要的作用，并且校准和可追溯性不是可互换的术语。

但是，让我们退后一步，从大局考虑一下。为什么可追溯性如此重要？好吧，这不仅仅是满足监管要求或行业标准。可追溯性最终作为建立对测量结果的信任和信心的一种手段。它让我们对我们使用的产品的准确性、我们建造的结构的安全性以及我们服用的药物的有效性充满信心。

此外，可追溯性不仅限于计量领域。它可以应用于涉及测量或量化的任何过程或系统。从环境监测到金融交易，可追溯性是确保问责制和透明度的一个基本方面。

因此，当我们考虑在我们自己的业务中实施可追溯性时，让我们记住大局。让我们不仅要努力实现合规，还要努力建立对我们产品和服务的信任和信心。让我们认识到，可追溯性不仅仅是一个技术概念，而是支撑我们整个社会诚信的核心价值。

了解计量测量单位

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链接和参考

我关于该主题的文章：

探索计量学、单位、仪器等

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