通常，很多实验室小伙伴们对仪器设备检定/校准回来后没有经过确认就直接使用，这是不正确的。拿到检定校准证书后，除了对被检定或校准器具的名称、型号、一标识、检定或校准日期等项目进行核对外，还要从以下几方面进行确认：
?一、资格
1法定的计量检定机构（地方县以上计量所或政府部门授权的计量站等），出具的证书上应有授权证书号；如:国（法）计2011xxxxxx号，如果检定机构未提供，则该证书无效！
2政府授权的或国家实验室认可委认可的校准机构，出具的证书上应有授权证书号或出具的校准证书上应有认可标识。如：cnas校准实验室认可章cnas?l6634；如果校准实验室未加盖cnas认可章和无校准机构备案号，则该证书无效。
注：无论是检定证书还是校准报告，都没有“cma”标识，“cma”标识针对的是检验检测机构。
?二、测量能力
1应在授权范围内，出具检定证书（在采购前索取法定计量检定机构授权范围证明，放入供应商档案）。
2应在政府授权的或认可范围内，出具仪器校准报告或证书，校准证书应有包括测量不确定度和/或符合确定的计量规范声明的测量。(在采购前索取校准实验室校准能力的证明，如依据iso/iec17025国际标准的认可证书及相应认可范围，放入供应商档案。)
?三、溯源性
1测量结果能溯源到国家或国际基准；无论是检定证书，还是校准证书都应提供标准器的溯源证明：包括校准器的证书号和有效期。
2满足实验室检测或校准要求。(检定或校准机构提供的检定或校准证书（报告）应提供溯源性的有关信息和不确定度及其包含因子的说明。)
?四、校准项目、校准点确认
对校准证书中记载的校准项目和每一个项目的校准点进行确认，即确认其是否符合预期的校准要求和使用要求。
首先要清楚，根据校准结果确认计量仪器是否符合其说明书规定的计量特性，与根据校准结果确认计量仪器是否符合预期的工作要求是两个不同的概念。
预期的工作要求指的是测量工作对测量仪器的计量特性的要求。例如：某项测量工作要求测量仪器应具备直流电压500v的量程，大允许误差不超过0.5v。而计量仪器的计量特性则是计量仪器说明书中所规定的测量能力的具体指标，如测量领域、量程、大允许误差、测量不确定度等。如根据上面例子的要求，购买一台量程为600v，大允许误差为0.3v的直流电压表完全能满足测量工作的预期要求。如果购买一台量程为600v、大允许误差为0.6v的直流电压表，即使这台仪器是完全符合其说明书要求的，送检后的结论为“合格”，但对于这项测量工作而言，它也是不适用的。
很多实验员对检定的概念根深蒂固，只要一看检定证书上给出的结论是“合格”，就认为可以使用。而校准证书上不会给出这样的结论，他们就十分不适应，认为是校准机构不负责任。但是，即使是检定证书上给出“合格”的结论，从技术角度讲只是说明这个仪器的计量特性符合该仪器设计指标的要求。至于是否适用于具体测量工作的要求，仍需要计量人员根据校准数据和实际工作需要进行确认。就像上面所提到的例子那样。
?五、检定/校准确认流程
仪器设备检定/仪器校准确认一般程序是：在仪器设备送检/校前按照以上、第二点进行确认，仪器检定/仪器校准回来后再根据检定/校准证书按照以上第三、第四点进行确认。以下是小小福利，拿走不谢！
?在日常的材料检测中，试验机受力部件，杆件磨损位移以及压力管路损坏等因素的影响，万能材料试验机对材料检测的准确性会出现偏差，若使用时间较久未进行仪器校准与仪器检定，检测数据偏离或不准确，将对材料的安全使用带来不利因素。因此，我们必须定期对万能材料试验机进行仪器校准与仪器检定。
1试验机校准和仪器检定含义
要了解试验机的校准和仪器检定，首先应该了解仪器校准和仪器检定的含义、共同点和区别，这样才能对万能材料试验机检定和仪器校准有一个较为深刻的认识。
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仪器检定的含义：在规定条件下，根据有关法规要求测量仪器或测量系统所要达到的计量登记要求，对测量仪器或测量系统与比其至少高一等级的标准计量器进行对比的过程。如合格，则发检定证书，不合格的发不合格通知书。检定具有法制性，是计量管理范畴的执法行为，也是与仪器校准大的区别所在。
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而仪器校准的含义是：在规定条件下，为确定测量仪器或测量系统所指的量值，或实物量具或参考物质所代表的量值，与对应的由标准所复现的量值之间的一组操作，称为仪器校准。仪器校准结果通常发校准证书。
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从仪器校准与检定的含义可以看出，共同点是测量仪器或测量系统要与标准量值进行比对，不同点是、是自发的、自愿行为，而仪器检定是强制的行为（对于强检计量器具），具有法律效力。
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对于强制性检定的计量器具，都具有一个检定周期，对于试验机来说一般为一年，期满后不能再使用，必须重新检定、否则则应贴?停用?标识。
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另外，仪器检定和仪器校准对环境有一定的要求，需要记录温度、湿度等，有些检定仪器需要进行温湿度补偿。
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一般来说，为了保证仪器校准或检定的准确性，标准量值要高于测量仪器或测量系统一个数量级，例如：1?级的微机控制电子万能试验机要用至少0.3?级的标准测力仪（环）进行仪器校准或检定，这样才能保证微机控制电子万能试验机的力值综合误差不会超过?1%，而0.5?级的微机控制电子万能试验机要用至少?0.1?级的标准测力仪或检定（环）进行仪器校准或检定，这样才能保证微机控制电子万能试验机的力值综合误差不会超过?0.5%。
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对于试验机来说，一般除主参数之外，还有许多参数也需要仪器校准或检定，但目前由于计量检定机构的一些局限，仅检一些主要指标，比如微机控制电子万能试验机、微机控制电液伺服万能试验机等仅仅检定力值而已，对于其它一些指标如速度、应力速率、应变速率、同轴度、变形准确度、位移度、超载保护等不检或少检。
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对于有检定规程的产品、如拉力、压力和万能试验机检定规程可以直接选用该检定规程，但对于一些特殊的产品，如微机控制热变形维卡软化点试验机，等没有相应的检定规程的试验机，则试验单位应制定自检标准，列入管理制度内供自检使用，并向相关部门报备。
2仪器校准和检定误差
对于检定结果的误差，可定义为误差和相对误差。
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2.1?误差=给出值-真值
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给出值：指测量值。真值：与给定的特定量的意义一致的值，如高一级标准器与低一级标准器的误差，相对来说前者是后者的真值。
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2.2?相对误差=值/真值
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相对值误差不仅能反映误差大小，而且能反映测量的准确度，相对误差越小，表示测量的准确度越高。一般用百分数表示。
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人员的误差是检验中的一个主要误差来源，主要表现在：技术性误差：由于检验人员缺乏检验技能造成的误差。粗心大意误差：由于检验人员责任心不强，工作心造成的误差。程序性误差：由于工作程序混乱而造成的误差。
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检定机构目前主要是各地计量所，包括高级、省级、地市级、县级等其他还包括一些各地的特检所、兵器工业及国防工委下属的一些区域计量站，军事国家法定的计量检定机构。
3仪器校准和检定中主要注意事项
标准计量器具的准确度登记、有效期;标准计量器具的温湿度补偿;检定所依据的标准（客户合同、企业标准、国家标准、其它标准等）;检定机构的合法性;检定人员的资格在检定时，一定要避免仪器校准和检定同时进行或交叉进行，否则会给客户或使用者带来不可预计的问题。一般情况下，仪器校准完毕后，应按程序关机，然后再开机进行检定，以便保证仪器检定的结果的准确性和可再现性。
随着科技的发展,对微小装置的功能、性能及可靠性等要求越来越高,使得对精密微小零件及产品的需求日益迫切,因而对中间尺度几何量的精密检测技术也随之成为了国内外研究的热点。显微视觉辅助以精密机械移动的检测方法由于不要瞄准、对齐等操作,相对于其他检测方法(如万能工具显微镜、接触式三坐标测量机等)具有快速高效性和可视化操作的优点,更适合于对微小型零件的检测需要。
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显微视觉检测仪器由于结构特征及诸多因素影响不可避免地存在着仪器检测误差,而系统检测误差大小直接影响微小型零件检测结果的准确度。本文从显微视觉检测原理出发,建立检测系统的误差模型,分析误差来源和误差修正方法,并参照国家仪器校准标准,提出了微小型零件显微检测仪标准的仪器校准方法。
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1显微视觉检测原理
如图1所示,显微视觉检测技术是通过利用非相干光源照射微小型零件,透过显微镜头成像投影到ccd靶面转换为数字图像信号输入计算机,进行预处理、边缘检测等图像处理,检测出零件的轮廓边缘点。当显微摄像机直接摄取零件轮廓时,由于其视场很小,所能观测零件的实际轮廓甚小,不能一次获取整个零件轮廓的全部数据。为此选择面阵ccd器件与高精度位移平台,采用轮廓跟踪的检测方法来确定零件轮廓的实际位置。测量时将图像中的轮廓边缘点从图像坐标系oxy转换到空间坐标系oxy,当移动工作台时,视场在空间坐标系中作图1检测原理平移运动,实现对零件边缘轮廓的跟踪测量。零件边缘轮廓上的任意点在一次跟踪过程中,其坐标是一确定的。
?显微视觉检测原理
2.1运动系统位置精度影响因素
位置精度对精密运动系统重要,运动系统的位置精度用位置误差来表示。几何量仪运动系统的位置误差是指运动部件实际位置和显示位置的示值的偏差。影响运动系统位置精度的因素主要有:
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1)开环控制运动系统的位置精度受到所有电气和机械装置及元件结构设计和制造精度的综合影响。在使用过程中,位置精度进一步受到振动、热变形、导轨和丝杠螺母副的磨损以及控制元件特性变化等的影响。
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2)闭环控制是在移动台上安装位置检测装置,把位移信号反馈到输入端与输入信号进行比较,实现对运动的反馈控制。系统位置误差主要取决于位置检测元件的制造误差,以及由于检测元件的安装调整引起的误差,包括如安装倾斜、自重变形、热变形、短尺接长等产生的检测误差和安装中检测元件离被测物体距离太远引起的阿贝误差。闭环系统中的机械系统中各种机构间隙、结构弹性变形等综合形成的反向运动时的矢动量虽不直接影响定位精度,但实际上过大的矢动量会造成闭环系统的动态不稳定和振荡,使系统的精度下降。可见对于闭环和开环系统来说,对械运动系统制造和安装精度要求较高。
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2.2视觉系统图像检测精度的影响因素
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用光学显微视觉的方法对微小型零件进行检测的过程中,被拍摄及处理后的图像是否真实反映了被测物理量,直接影响到系统的测量误差:
1)检测系统所处理的图像通常存在由镜头引起的非线性失真和由相机位置引起的透视误差,导致图像内的被测对象发生变形,使被测影像不能真实反映被测物理量,终给测量结果带来误差。图像的透视误差(图2a)是由与相机轴向和被测对象所在平面不垂直造成的;非线性失真(图2b)是由显微镜头的光学误差引起的几何失真,离轴线越远,图像畸变现象越严重。
?视觉系统图像检测精度的影响因素
2)边缘点位置的检测是指图像中物体轮廓边缘点坐标位置的检测。经典的边缘检测算法只针对微小型结构件的像图像进行,不考虑与物体的实际边缘(物像)的映射关系,边缘点定位分辨率在像素级。
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3)像素的标定主要是指标定图像单位像素代表的物理尺寸。镜头畸变校正以后,可以用校正过的图像像素坐标对像素值进行标定。标定线纹尺的宽度为amm,经过校正后图像上线纹尺两端的坐标位置差为n,则图像上一个像素所代表的实图2视觉成像误差际尺寸kp=anmm。因此,标定误差也取决于图像中刻线边缘点的位置检测精度。
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3检测系统的仪器校准
3.1运动系统设计及位置误差补偿
显微视觉检测方法不需要对准操作,因此设计时可采用开环控制+位置检测方式:利用开环控制方式控制运动执行装置,通过位置检测元件检测机械部分的位移,检测信号不参与系统的反馈控制。系统具有以下特点:
1)具有开环系统的稳定、快速性,无需进行系统pid调整;
2)具有闭环系统的位置精度,精度取决于位置检测元件的精度;
3)减小运动矢量对系统性能的影响。由于位置检测信号不参与反馈,矢动量不会造成系统的动态不稳定和震荡,从而降低对机械系统的制造和安装精度的要求。系统的位置误差主要由(位置检测元件)光栅尺的制造、安装误差以及环境温度等影响造成,位置检测系统误差模型如图3所示。图3位置检测系统误差1)光栅尺的周期误差△l1,由光栅尺的细分读数所产生;
?检测系统误差模型
2)光栅尺线性度误差(光栅尺的制造误差)△l2,随光栅尺测量长度的增加而增大;
3)由于光栅尺安装角度所产生的误差δl3=l(cosθ-1),l为被检测尺寸,θ为光栅尺安装倾斜角度;
4)热膨胀特性的影响。当光栅尺在端部紧固,因此迫使其膨胀特性与基体材料的膨胀特性一致,无须对不同的膨胀系数进行补偿。温度影响误差为δl4=αlδt;α为导轨基体材料热膨胀系数,l为被测尺寸,δt为与标准室温20℃的偏差。运动系统的位置误差可通过激光干涉仪进行测量。测量后利用小二乘法对图3所示的测量误差采用分段线性或3次样条拟合,然后对光栅尺的位置读数进行补偿,可极大地消除由光栅尺的线性误差以及安装角度所产生的位置误差。
3.2畸变校正
在微小型零件光学显微检测系统中,必须解决系统的标定问题,使光学系统的畸变能够校正。对于透视误差,可以通过提高相机和被测对象的垂直精度来减小或消除;非线性畸变的形成是入射光线在通过各个透镜时的折射误差和ccd点阵位置误差所致,可用坐标间的多项式来表示。
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3.4检测仪器校准
微小型零件视觉测量仪在结构上类似于三坐标测量机,测量原理上类似于万能工具显微镜,因此,参照国家几何量仪校准技术中万能工具显微镜的检定、校准规范[10],提出对微小型零件视觉测量仪校准方法。
3.4.1标准器检测温度为20℃;校准使用的计量标准为二等石英标准线纹尺,不确定度为0.2μm(k=3)。3.4.2检验方法及实施将被测轴移动到零点,将标准石英尺放到工作台,使石英尺的零刻线位于视场中央,检测出零点刻线位置a0,移动被测轴工作台,每一点均进行3次校准和读数,取平均值作为该点的读数ai,各受检定点的示值误差δi按下式计算:δi=(ai-a0)-li(6)式中,li为标准玻璃纹线尺实际值,ai、a0为各受检点和起始零位仪器读数的平均值。误差检定时,任意两点示值误差之差不大于(a+l/k)μm。
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4试验结果与结论
设计系统采用开环+位置检测控制方式,采用光栅尺的线形误差为δl2=0.75μm/60mm;光栅尺安装角度误差为0.5°时误差δl2=l/26μm,运动系统误差δtx=0.75+l/26。视觉系统物理分辨率0.4μm,不考虑温度影响因素时,视觉系统误差为0.4μm。根据式(3)计算系统误差为δx>0.5+0.75+l/26=1.25+l/26μm。通过上述系统误差补偿后,预期系统误差exy=(1+l/1000)μm,按仪器校准方法进行校准,校准结果如表1所示。
仪器校准结果
从表1可以看出，系统经过误差补偿后误差小于1+l/1000μm，精度达到预期要求。可见通过位置误差补偿后的开环+位置检测控制方式可有效提高运动系统的位置精度;畸变补偿和基于多项式拟合的边缘检测算法能提高视觉系统的图像检测精度。
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?检测仪表的准确性直接影响着产品的质量，关系到生产能否顺利进行。因此作为仪器的管理和维护人员就必须搞清楚误差、精度与不确定度的概念和相互关联性，才能为生产保驾护航。
1、误差的基本概念
1.1误差的定义
误差=测量值-真值;因此误差是一个值，数学上就是坐标轴上的一个点，是具有正负号的一个数值。
1.2误差的表示方法
误差的表示方法分为误差、相对误差和引用误差，具体如下:
?误差=测量值-真值(约定真值)
在检定工作中，常用高一等级准确度的标准作为真值而获得误差。
1.3误差的分类
误差的种类有系统误差、随机误差和粗大误差。系统误差是在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值与被测量的真值之差;随机误差是测量结果与在重复性条件下，对同一被测量进行无限多次测量所得结果的平均值之差;粗大误差是超出在规定条件下预期的误差。
2、精度的基本概念
精度等级又称准确度级，是按国家统一规定的允许误差大小划分成的等级，我国仪表精度等级有0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.35、0.4、0.5、1.0、1.5、2.5?、4.0等，级数越小，精度就越高。
2.?1精度的划分标准
精度细分为准确度、精密度和精确度，见表1。准确度是系统误差对测量结果的影响，精密度是随机误差对测量结果的影响，精确度是系统误差和随机误差综合后对测量结果的影响。因此精确度是准确度和精密度的有效组合。
精度的划分标准
测量仪器的大允许误差是对给定的测量仪器按规范规程等所允许的误差极限值，在实际应用中大多数都会把仪器的准确度当成大允许误差来用。
大允许误差/测量范围x?100%=仪表精确度
精度级别一般都是和误差对应的，仪表精确度去掉百分号就是仪表精度，比如说大误差是10.1%，一般精度等级就是0.1级;但是这个不是100%对应的，如热量表，精度等级是1级的话，其允许大误差就不是±1%;另外精度等级的间隔划分也不是固定不变的，如0.1,0.2,0.5,1.0,2.5级等，这中间的间隔分档也不是固定的，例如允许大误差是10.8%，那么精度等级就是1.0级，如果允许大误差是11.1%，那么就不是1.5级，而是2.5级了;具体这个精度等级的划分以此种仪表的国家或部门标准为准。
2.?2降低仪表测量误差和提高精度的措施
系统误差的消除方法是对测量仪表进行校正，在准确度要求较高的测量结果中引入校正值进行修正;消除产生误差的根源即正确选择测量方法和测量仪器，尽量使测量仪表在规定的使用条件下工作，消除各种外界因素造成的影响，如正负误差补偿法、替代法等。
偶然误差的消除方法采用在同一条件下，对被测量进行足够多次的重复测量，取其平均值作为测量结果的方法，所以在测量仪器仪表选定后，测量次数是保证测量精密度的前提。
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3、测量不确定度
测量不确定度表征合理地赋予被测量之值的分散性，是与测量结果相联系的参数，测量不确定度确定过程见图1。
?测量不确定度确定过程
根据生产工艺各类设备运行的实际参数和所需达到的精度，选用合适的检测仪器，并且检测仪器的参数和精度必须大于工艺要求，同时在投入使用前做好仪器检测工作，在使用过程中做好仪器校准的工作，才能确保检测数据的准确性和稳定性，才
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仪器校准或者仪器校正操作前，操作人员应熟悉各种仪器的构造、性能及各操作螺旋的部位和作用。观测时不能骑腿或手扶脚架。一切操作均应手轻、心细、动作柔稳。使用定平螺旋时，应尽量保持约略等高，旋转要均匀，松紧要适当，切不可过紧。转动仪器前，必须先松开相应的制动螺旋，然后，用手轻扶支架(不得手执望远镜)使仪器平稳旋转。当仪器旋转失灵或有杂音时，应立即查明原因，妥善处置。严禁强力扳扭或拆卸、锤击。以免损伤仪器。仪器故障一时不能排除时，要向有关人员申明，及时采取维护措施，不应继续勉强使用，以免损害程度加剧。
制动螺旋应松紧适当，不可过松，尤其不可过紧。微动时，应尽量保持微动螺旋在微动卡中间一段移动。不可旋转过度，使弹簧完全压缩，或完全伸展弹出，以保持微动效用和弹簧的弹性。
操作中应避免用手触及物镜，目镜和暴露的度盘。有灰尘时，用软毛刷轻轻掸去，切不可用手指或手帕等物擦拭。观测结束时，应及时戴好物镜帽。
检测仪器上有磁针时，除使用时外，应将磁针升起制动，以减少顶针的磨损。
检测仪器应避免日晒、雨淋，烈日下或有零星雨点时应撑伞。
1、仪器设备是指计量保证器具、列入强制检定的工作计量器具、对产品质量有重大影响的器具等。对?a类器具应制订严格的管理办法和周检计划，检定时要严格执行检定规程，校准时也要明确周期。
2、仪器设备是指通用的、有准确度要求的、对产品质量有明确影响的仪器设备等。此类仪器设备的检定周期原则上不应超过检定规程规定的长周期，如工作需要对其可适当减少检定项目或只作部分检定，可使用校准，经评估测试后可延长校准周期。
3、仪器设备是指国家规定进行一次性检定和国家暂无要求的仪器设备等。对此类仪器设备可在入库验收检定后投入使用，使用过程可进功能检查。尤其是附在设备上的仪表。
仪器检定,仪器校准,仪器校正
仪器校准基本要求，仪器校准应满足的基本要求如下:
1、仪器校准环境条件仪器校准如在检定(校准)室进行，则环境条件应满足实验室要求的温度、湿度等规定。校准如在现场进行，则环境条件以能满足仪表现场使用的条件为准。
2、仪器作为校准用的标准仪器其误差限应是被校表误差限的1/3~1/10。
3、人员校准虽不同于检定，但进行校准的人员也应经有效的考核，并取得相应的合格证书，只有持证人员方可出具校准证书和校准报告，也只有这种证书和报告才认为是有效的。
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