稳定性考核与期间核查的辨析
中国计量科学研究院
正确理解期间核查的概念，特别是理解期间核查与稳定性考核的异同，对正确制定期间核查的计划，正确实施期间核查，起到很好的指导作用。
一、关于稳定性考核
在编制国家计量技术规范JJF1094-2002《测量仪器特性评定》的统一宣贯教材时，为了区分漂移和稳定性，笔者提出了如图1所示的图形，以说明重复性、漂移和稳定性考核是综合描述仪器示值随时间变化的不同计量特性:
1. 在尽量短的时间内，测量仪器通过对同一个测量对象多次测量，评价其示值的变化范围，得到测量仪器的重复性。重复性反映了仪器的随机效应。
图1重复性、漂移与稳定性
2. 测量仪器开机后的持续运行过程中，以一定的时间间隔采样，每次采样通过取多个示值的平均值作为采样结果消除重复性的影响后，该采样结果随时间的变化(慢变化) 即为漂移。
3. 消除了重复性和漂移的影响，测量仪器的计量特性在间隔了足够长时间后仍然能够得到保持的能力(变化范围) 为测量仪器的稳定性。
重复性、漂移和稳定性的相互关系如图1所示。其中:
1. 重复性显示的是短时间内多次测量显示的示值变化情况。
2. 漂移是在开机后的一段时间内，每数分钟进行一次测试，每次测试测量10个数据，取平均值以消除随机误差，获得数据绘制的曲线。
3. 稳定性考核是利用被考核仪器测量一个核查标准，经历数个校准周期积累数据构成的曲线。
根据定义，稳定性是测量系统保持其计量特性不随时间变化的能力。因此稳定性考核是在测量系统的整个生命周期内不断进行的一种考核。
当利用测量仪器校准结果作为稳定性考核数据来源时，稳定性仅反映被考核仪器的计量性能。例如利用量块的周期校准获得的值考核稳定性，获得的稳定性反映的是量块长度保持不变的能力。
采用具有量值的核查标准进行稳定性考核时，稳定性反映了包括该仪器在内的相关要素的影响。例如使用砝码考核电子天平的稳定性，稳定性结果反映了包括电子天平示值的变化、砝码量值的变化，甚至可能包含环境条件和空气密度在内的环境影响。
二、关于期间核查
根据GB/T27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》、ISO/IEC17025:2005《检测和校准实验室认可准则》，期间核查是按照规定程序，对参考标准、基准、传递标准或工作标准，以及标准物质进行的核查，以保持其校准状态置信度的操作。
校准状态是什么？校准状态就是通过校准建立起来的，测量仪器示值与测量标准提供的量值(参考值) 之间的关系。随着时间的推移和测量仪器的使用，测量仪器的示值可能偏离校准时的状态，即测量仪器示值与参考值之间的关系发生了变化。期间核查就是期望及时发现这种变化的可能性，或者确认这种变化没有发生，或者这种变化没有超出允许范围。通过这种确认活动，获得了测量仪器还保持着其校准状态的证据，提高了测量仪器示值可靠性的置信度。
另外，期间核查是由使用测量仪器的实验室在两次校准或检定之间，在实际工作的环境条件下，对预先选定的同一核查标准进行定期或不定期的测量，所得到的测量数据与允许误差限比较，以确认测量过程处于质量控制之中。如果期间核查结果保持在允许误差限内，仪器可以继续使用。
测量仪器的校准或检定通常是在理想条件下进行的，即校准或检定只对测量仪器本身进行，因此测量仪器符合要求不等于给出的测量结果的质量得到保证。测量结果的质量除取决于测量仪器本身，还可能受到操作方法、环境条件、测量方法等因素的综合影响。因此，如果期间核查结果符合要求，说明测量过程受控，测量仪器的校准状态没有不可容忍的变化。如果期间核查结果不符合要求，说明测量过程失控，则要从影响测量过程的各种因素分析其原因，可能是仪器失准引起的，也可能是其他原因。
通过期间核查可以提供证据，增强测量数据的置信度；通过期间核查可以及时发现测量误差的变化趋势，并采取预防措施，从而有效地控制测量结果的准确度，使之保持在规定
的要求之内。当核查结果的变化趋近允许误差限，应采取措施避免状态进一步恶化。防止错误的测量值结果被公布。
三、期间核查与稳定性考核的异同
显然，期间核查与稳定性考核有相似之处，同时也是有差异的。
1. 期间核查与稳定性考核考查的对象是相同的，都是实验室用于出具数据的测量仪器。JJF1001-2011《通用计量术语及定义》中，测量仪器是实物量具、测量系统、测量设备等的统称，它们均列于测量仪器的标题下。测量标准是具有确定的量值和相关联的测量不确定度，实现给定量定义的参照对象。给定量的定义可通过测量系统、实物量具或有证标准物质复现。因此，测量标准实际上是一种特别设计的，或者经过特别考核过的，准确度达到一定水平的，经过授权的测量仪器。
2. 期间核查与稳定性考核都是考核计量特性不随时间变化的能力，只是稳定性考核的参考点是从设备的最初示值开始，期间核查是从前一次校准后的示值开始。
3. 期间核查与稳定性考核都是考核测量仪器在一个时间周期内量值的变化情况。但是稳定性考核查看的是被考核对象建立以后的长期变化，时间跨越多个校准周期，延续到这个测量仪器的生命周期；期间核查查看的仅是被考核对象在一个校准周期内的变化，下一次校准后，其参考值被归零。
4. 期间核查与稳定性考核都需要有一个稳定的核查标准，其与被考核计量特性对应的量值必须非常稳定。对于稳定性考核，在被考核仪器的整个生命周期内，核查标准量值的变化应可以忽略；而对于期间核查用的核查标准，其稳定性在一个校准周期内的变化可以忽略即可。
5. 期间核查与稳定性考核均可以绘制一条量值变化曲线。由于稳定性考核跨越被考核测量仪器的整个生命周期，这条曲线肯定可以被画出。期间核查的数据仅限于一个校准周期，如果实验室制定的期间核查计划，每个校准周期仅一次核查，就无从绘制曲线。
6. 任何测量仪器均可以进行稳定性考核。有些测量仪器需要利用一个稳定的实物量具进行稳定性考核，例如，三等量块检定装置；有些实物量具可以通过每年的校准数据进行稳定性考核，例如，三等量块标准装置。但是期间核查不是每个测量仪器可以做的，例如，三等量块标准装置，三等量块本身已经是建标单位的最高标准，建标单位本身没有更高准确度的测量仪器对其实施期间核查。
四、期间核查的形式
1. 期间核查与稳定性考核一致
期间核查采用一个有值的核查标准，并且所有核查结果，不分周期地与该核查标准的约定真值比较，以判定被核查仪器的有效性。
这种期间核查与稳定性考核一致。无论其周期如何确定，考核结果可以作为期间核查的结果，也可以作为稳定性考核的结果。甚至记录表格和曲线可以注明为“稳定性/期间核查考核记录”。
2. 为实施期间核查缩短复校周期
实验室建立了自校准的社会公用计量标准，该标准的期间核查方法与校准方法相同。这种期间核查实质上是缩短复校周期。在此情况下，利用校准结果进行标准量值变化的考核，实际上也是稳定性考核。
3. 以低稳定性的核查标准考核
当计量标准的主标准器为实物量具，并且该标准器需要外送校准时，该实验室往往利用被校准设备作为核查标准。例如校准坐标测量机标准器组，其中量块是主标准器之一。量块作为实物量具，在没有发生特别事故的情况下，变化很小。有些单位利用坐标测量机(被校准对象) 作为核查标准，连续测量时，测量结果的重复性实际上是坐标测量机计量性能的表现，与量块无关；而间隔一段时间测量量块获得的量值变化，坐标测量机的影响应该占主要部分。因此这种方法不能说明量块的可靠性。
建议实物量具不进行期间核查，而是利用周期复校准的结果考核其稳定性。在发生碰撞或其他意外情况后，应缩短复校周期，通过校准确认其量值。
4. 最佳期间核查方案
采用与被测量对象相同或相似的标准器作为核查标准。在校准并计量确认合格后对该核查标准进行测量，测量结果作为参考值；在校准周期内，对该核查标准定期进行测量，测量结果与参考值比较，绘制示值变化曲线，判断被核查仪器的状态。
五、结论
期间核查与稳定性考核概念不同。
在计量标准考核和实验室评审过程中看到了许多稳定性考核和期间核查的方案、数据，存在不同的问题。通过总结和辨析，期望通过本文阐明稳定性考核和期间核查的异同，推动计量实验室改进期间核查方法，提高效率，降低成本；同时避免评审员对正确的期间核查方案发出误判，共同提高实验室的测量管理水平。
稳定性考核与期间核查的辨析
中国计量科学研究院
正确理解期间核查的概念，特别是理解期间核查与稳定性考核的异同，对正确制定期间核查的计划，正确实施期间核查，起到很好的指导作用。
一、关于稳定性考核
在编制国家计量技术规范JJF1094-2002《测量仪器特性评定》的统一宣贯教材时，为了区分漂移和稳定性，笔者提出了如图1所示的图形，以说明重复性、漂移和稳定性考核是综合描述仪器示值随时间变化的不同计量特性:
1. 在尽量短的时间内，测量仪器通过对同一个测量对象多次测量，评价其示值的变化范围，得到测量仪器的重复性。重复性反映了仪器的随机效应。
图1重复性、漂移与稳定性
2. 测量仪器开机后的持续运行过程中，以一定的时间间隔采样，每次采样通过取多个示值的平均值作为采样结果消除重复性的影响后，该采样结果随时间的变化(慢变化) 即为漂移。
3. 消除了重复性和漂移的影响，测量仪器的计量特性在间隔了足够长时间后仍然能够得到保持的能力(变化范围) 为测量仪器的稳定性。
重复性、漂移和稳定性的相互关系如图1所示。其中:
1. 重复性显示的是短时间内多次测量显示的示值变化情况。
2. 漂移是在开机后的一段时间内，每数分钟进行一次测试，每次测试测量10个数据，取平均值以消除随机误差，获得数据绘制的曲线。
3. 稳定性考核是利用被考核仪器测量一个核查标准，经历数个校准周期积累数据构成的曲线。
根据定义，稳定性是测量系统保持其计量特性不随时间变化的能力。因此稳定性考核是在测量系统的整个生命周期内不断进行的一种考核。
当利用测量仪器校准结果作为稳定性考核数据来源时，稳定性仅反映被考核仪器的计量性能。例如利用量块的周期校准获得的值考核稳定性，获得的稳定性反映的是量块长度保持不变的能力。
采用具有量值的核查标准进行稳定性考核时，稳定性反映了包括该仪器在内的相关要素的影响。例如使用砝码考核电子天平的稳定性，稳定性结果反映了包括电子天平示值的变化、砝码量值的变化，甚至可能包含环境条件和空气密度在内的环境影响。
二、关于期间核查
根据GB/T27025-2008《检测和校准实验室能力的通用要求》、ISO/IEC17025:2005《检测和校准实验室认可准则》，期间核查是按照规定程序，对参考标准、基准、传递标准或工作标准，以及标准物质进行的核查，以保持其校准状态置信度的操作。
校准状态是什么？校准状态就是通过校准建立起来的，测量仪器示值与测量标准提供的量值(参考值) 之间的关系。随着时间的推移和测量仪器的使用，测量仪器的示值可能偏离校准时的状态，即测量仪器示值与参考值之间的关系发生了变化。期间核查就是期望及时发现这种变化的可能性，或者确认这种变化没有发生，或者这种变化没有超出允许范围。通过这种确认活动，获得了测量仪器还保持着其校准状态的证据，提高了测量仪器示值可靠性的置信度。
另外，期间核查是由使用测量仪器的实验室在两次校准或检定之间，在实际工作的环境条件下，对预先选定的同一核查标准进行定期或不定期的测量，所得到的测量数据与允许误差限比较，以确认测量过程处于质量控制之中。如果期间核查结果保持在允许误差限内，仪器可以继续使用。
测量仪器的校准或检定通常是在理想条件下进行的，即校准或检定只对测量仪器本身进行，因此测量仪器符合要求不等于给出的测量结果的质量得到保证。测量结果的质量除取决于测量仪器本身，还可能受到操作方法、环境条件、测量方法等因素的综合影响。因此，如果期间核查结果符合要求，说明测量过程受控，测量仪器的校准状态没有不可容忍的变化。如果期间核查结果不符合要求，说明测量过程失控，则要从影响测量过程的各种因素分析其原因，可能是仪器失准引起的，也可能是其他原因。
通过期间核查可以提供证据，增强测量数据的置信度；通过期间核查可以及时发现测量误差的变化趋势，并采取预防措施，从而有效地控制测量结果的准确度，使之保持在规定
的要求之内。当核查结果的变化趋近允许误差限，应采取措施避免状态进一步恶化。防止错误的测量值结果被公布。
三、期间核查与稳定性考核的异同
显然，期间核查与稳定性考核有相似之处，同时也是有差异的。
1. 期间核查与稳定性考核考查的对象是相同的，都是实验室用于出具数据的测量仪器。JJF1001-2011《通用计量术语及定义》中，测量仪器是实物量具、测量系统、测量设备等的统称，它们均列于测量仪器的标题下。测量标准是具有确定的量值和相关联的测量不确定度，实现给定量定义的参照对象。给定量的定义可通过测量系统、实物量具或有证标准物质复现。因此，测量标准实际上是一种特别设计的，或者经过特别考核过的，准确度达到一定水平的，经过授权的测量仪器。
2. 期间核查与稳定性考核都是考核计量特性不随时间变化的能力，只是稳定性考核的参考点是从设备的最初示值开始，期间核查是从前一次校准后的示值开始。
3. 期间核查与稳定性考核都是考核测量仪器在一个时间周期内量值的变化情况。但是稳定性考核查看的是被考核对象建立以后的长期变化，时间跨越多个校准周期，延续到这个测量仪器的生命周期；期间核查查看的仅是被考核对象在一个校准周期内的变化，下一次校准后，其参考值被归零。
4. 期间核查与稳定性考核都需要有一个稳定的核查标准，其与被考核计量特性对应的量值必须非常稳定。对于稳定性考核，在被考核仪器的整个生命周期内，核查标准量值的变化应可以忽略；而对于期间核查用的核查标准，其稳定性在一个校准周期内的变化可以忽略即可。
5. 期间核查与稳定性考核均可以绘制一条量值变化曲线。由于稳定性考核跨越被考核测量仪器的整个生命周期，这条曲线肯定可以被画出。期间核查的数据仅限于一个校准周期，如果实验室制定的期间核查计划，每个校准周期仅一次核查，就无从绘制曲线。
6. 任何测量仪器均可以进行稳定性考核。有些测量仪器需要利用一个稳定的实物量具进行稳定性考核，例如，三等量块检定装置；有些实物量具可以通过每年的校准数据进行稳定性考核，例如，三等量块标准装置。但是期间核查不是每个测量仪器可以做的，例如，三等量块标准装置，三等量块本身已经是建标单位的最高标准，建标单位本身没有更高准确度的测量仪器对其实施期间核查。
四、期间核查的形式
1. 期间核查与稳定性考核一致
期间核查采用一个有值的核查标准，并且所有核查结果，不分周期地与该核查标准的约定真值比较，以判定被核查仪器的有效性。
这种期间核查与稳定性考核一致。无论其周期如何确定，考核结果可以作为期间核查的结果，也可以作为稳定性考核的结果。甚至记录表格和曲线可以注明为“稳定性/期间核查考核记录”。
2. 为实施期间核查缩短复校周期
实验室建立了自校准的社会公用计量标准，该标准的期间核查方法与校准方法相同。这种期间核查实质上是缩短复校周期。在此情况下，利用校准结果进行标准量值变化的考核，实际上也是稳定性考核。
3. 以低稳定性的核查标准考核
当计量标准的主标准器为实物量具，并且该标准器需要外送校准时，该实验室往往利用被校准设备作为核查标准。例如校准坐标测量机标准器组，其中量块是主标准器之一。量块作为实物量具，在没有发生特别事故的情况下，变化很小。有些单位利用坐标测量机(被校准对象) 作为核查标准，连续测量时，测量结果的重复性实际上是坐标测量机计量性能的表现，与量块无关；而间隔一段时间测量量块获得的量值变化，坐标测量机的影响应该占主要部分。因此这种方法不能说明量块的可靠性。
建议实物量具不进行期间核查，而是利用周期复校准的结果考核其稳定性。在发生碰撞或其他意外情况后，应缩短复校周期，通过校准确认其量值。
4. 最佳期间核查方案
采用与被测量对象相同或相似的标准器作为核查标准。在校准并计量确认合格后对该核查标准进行测量，测量结果作为参考值；在校准周期内，对该核查标准定期进行测量，测量结果与参考值比较，绘制示值变化曲线，判断被核查仪器的状态。
五、结论
期间核查与稳定性考核概念不同。
在计量标准考核和实验室评审过程中看到了许多稳定性考核和期间核查的方案、数据，存在不同的问题。通过总结和辨析，期望通过本文阐明稳定性考核和期间核查的异同，推动计量实验室改进期间核查方法，提高效率，降低成本；同时避免评审员对正确的期间核查方案发出误判，共同提高实验室的测量管理水平。