在研究質(zhì)量和稱重儀器時(shí)，您可能已經(jīng)注意到“可追溯性”一詞經(jīng)常出現(xiàn)，尤其是在實(shí)驗(yàn)室和制造領(lǐng)域?？勺匪菪杂糜趶V泛的領(lǐng)域，其定義也相應(yīng)變化。在這篇文章中，我們將重點(diǎn)關(guān)注計(jì)量學(xué)中的可追溯性，以及它如何影響質(zhì)量測(cè)量。

什么是計(jì)量溯源？

根據(jù)國(guó)際計(jì)量局（BIPM，翻譯為國(guó)際度量衡辦公室）的說(shuō)法，計(jì)量可追溯性是“測(cè)量結(jié)果的屬性，其結(jié)果可以通過(guò)記錄在案的不間斷校準(zhǔn)鏈與參考相關(guān)聯(lián)，每個(gè)導(dǎo)致測(cè)量不確定度”。

這意味著什么？

本質(zhì)上，每當(dāng)稱量某物時(shí)，人們相信結(jié)果將是正確的，并且盡可能接近真實(shí)值（或準(zhǔn)確）。他們可以信任結(jié)果的原因是因?yàn)椋ɡ硐肭闆r下）稱重設(shè)備經(jīng)常校準(zhǔn)，以確保天平或秤產(chǎn)生精確和準(zhǔn)確的測(cè)量結(jié)果。

人們?nèi)绾未_保它們本身是正確的？通過(guò)測(cè)量它們并校準(zhǔn)它們的設(shè)備。這就是 BIPM 在他們的定義中所說(shuō)的鏈。校準(zhǔn)砝碼就像一棵家譜樹(shù)：每個(gè)砝碼都可以追溯到主砝碼，而主砝碼又會(huì)針對(duì)另一個(gè)砝碼進(jìn)行校準(zhǔn)，一直到最接近真實(shí)值的參考標(biāo)準(zhǔn)。它曾經(jīng)是 le Grand K（國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)公斤），保存在法國(guó)的一個(gè)金庫(kù)中?，F(xiàn)在，該值基于通過(guò)精煉普朗克常數(shù)得到的計(jì)算。

如果使用時(shí)間足夠長(zhǎng)，小錯(cuò)誤可能會(huì)累積成大錯(cuò)誤，這在數(shù)學(xué)問(wèn)題和供應(yīng)鏈中是正確的。這就是為什么校準(zhǔn)過(guò)程中的所有內(nèi)容都被記錄下來(lái)的原因：如果在此過(guò)程中某處出現(xiàn)錯(cuò)誤，人們可以將錯(cuò)誤追溯到其源頭。它還有助于找出鏈條中有多少環(huán)節(jié)受到影響。

假設(shè)校準(zhǔn)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，因此分析天平偏離了幾毫克。這可能看起來(lái)不多，但突然間，由該平衡產(chǎn)生的所有測(cè)量值都會(huì)偏離那么多。然后測(cè)量的化合物用于制劑混合物中?，F(xiàn)在所有這些混合物本身都是錯(cuò)誤的。這可能導(dǎo)致臨床試驗(yàn)失敗或研究中出現(xiàn)意外結(jié)果?；蛘吒愀獾氖?，如果儀器用于校準(zhǔn)作為標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)質(zhì)量，則使用該參考校準(zhǔn)的所有儀器本身都是不準(zhǔn)確的，并且誤差會(huì)在整個(gè)組織中傳播。在找到錯(cuò)誤開(kāi)始的位置之前，可能需要檢查很多工具。然而，通過(guò)可追溯性，所有校準(zhǔn)都被記錄在案。這意味著所有校準(zhǔn)都可以追溯到標(biāo)準(zhǔn)。 

為什么計(jì)量可追溯性很重要？

我們需要計(jì)量可追溯性有幾個(gè)原因。首先，正如我們上面提到的，它確?？梢詫㈠e(cuò)誤追溯到其源頭。它還有助于確保整個(gè)鏈上數(shù)據(jù)的完整性，以及它的可信度。無(wú)論實(shí)驗(yàn)室或工廠是從下一個(gè)城鎮(zhèn)還是從不同的大陸獲取數(shù)據(jù)，他們都需要確保數(shù)據(jù)是可靠的并且測(cè)量是正確的，以便生產(chǎn)從環(huán)境分析到醫(yī)療化合物的任何東西。

如果測(cè)量結(jié)果和產(chǎn)生它們的儀器不可追溯，它們就會(huì)失去可信度，并且對(duì)全球社會(huì)沒(méi)有用處。這可能會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。想象一下，如果政府委托進(jìn)行的一項(xiàng)研究有無(wú)法追蹤的測(cè)量結(jié)果！或者不同的實(shí)驗(yàn)室測(cè)量相同的東西并且都根據(jù)他們的位置獲得不同的結(jié)果。我們?cè)趺粗滥男┦清e(cuò)的，哪些是正確的？

在不同國(guó)家進(jìn)行研究、模型和分析以檢測(cè)全球模式或簡(jiǎn)單地共享以使現(xiàn)有模型更準(zhǔn)確。計(jì)量可追溯性確保了這些測(cè)量的完整性，并證明無(wú)論數(shù)據(jù)來(lái)自何處，都可以放心使用。

如何實(shí)施計(jì)量溯源？

現(xiàn)場(chǎng)儀器由授權(quán)認(rèn)可的區(qū)域?qū)嶒?yàn)室校準(zhǔn)。這些實(shí)驗(yàn)室得到了國(guó)家計(jì)量機(jī)構(gòu)等國(guó)家組織的認(rèn)可和驗(yàn)證。反過(guò)來(lái)，國(guó)家組織本身也受到國(guó)際組織的檢查，這些組織使用國(guó)際公認(rèn)的參考和標(biāo)準(zhǔn)，如國(guó)際單位制。這些過(guò)程都根據(jù)嚴(yán)格的規(guī)定記錄在案，因此可以創(chuàng)建歷史記錄并進(jìn)行驗(yàn)證。這種層次結(jié)構(gòu)有助于確保參考標(biāo)準(zhǔn)得到執(zhí)行，并且無(wú)論在何處執(zhí)行測(cè)量都保持不變。還有更多的層次（例如，一個(gè)組織可以有自己的標(biāo)準(zhǔn)，他們也必須遵守）但你可以把它想象成一個(gè)金字塔，真正的價(jià)值在上面，下面是國(guó)家組織的層次，下面是認(rèn)可的區(qū)域?qū)嶒?yàn)室和下面的組織標(biāo)準(zhǔn)，使用的儀器在底部。它也被表示為一個(gè)垂直鏈，每個(gè)組織都是一個(gè)鏈接。

計(jì)量溯源有哪些要求？

計(jì)量可追溯性的一個(gè)主要組成部分是不間斷的校準(zhǔn)鏈。這意味著每臺(tái)儀器和參考標(biāo)準(zhǔn)都在整個(gè)鏈條（或金字塔）中進(jìn)行校準(zhǔn)，不會(huì)錯(cuò)過(guò)任何一步。

文檔是最重要的。它證明了這些儀器是在哪里、由誰(shuí)、多久以前校準(zhǔn)的，等等。如果發(fā)生錯(cuò)誤或?qū)徍耍鼈兪遣榭凑麄€(gè)過(guò)程以找出問(wèn)題所在或過(guò)程是否正常工作的好方法。

經(jīng)常及時(shí)地進(jìn)行校準(zhǔn)也很重要。一段時(shí)間后，稱重儀器可能會(huì)偏離校準(zhǔn)值，因此定期執(zhí)行此操作以繼續(xù)檢查儀器是否仍給出正確讀數(shù)非常重要。

測(cè)量不確定度必須包含在整個(gè)過(guò)程中，在每個(gè)步驟中，在每次校準(zhǔn)中。測(cè)量不確定度不等于誤差；相反，它是真實(shí)值所在的可能值范圍。盡管我們擁有所有的科學(xué)知識(shí)，但我們幾乎不能 100% 確定我們知道測(cè)量的確切真實(shí)值。測(cè)量不確定度是一種顯示我們對(duì)測(cè)量值落在正確范圍內(nèi)的信心的方式。它不僅用于計(jì)量學(xué)，還用于各種科學(xué)和數(shù)學(xué)學(xué)科，從物理學(xué)到會(huì)計(jì)。如果測(cè)量不確定度太高，則必須重新校準(zhǔn)儀器。