UL DAP要求解析和UL認可實驗室建設(shè)

楊 斌， 楊廣凌

(1.東莞辰達電器有限公司，廣東東莞 523160;2.華南理工大學(xué)，廣東廣州 510640)

0 引言

實驗室國際標(biāo)準(zhǔn)IEC/ISO17025《檢測和校準(zhǔn)實驗室能力的通用要求》［1-2］的出現(xiàn)，為世界各國進行檢測和校準(zhǔn)活動提供了一個統(tǒng)一的平臺，對加強實驗室測試結(jié)果國際互認，加快世界貿(mào)易發(fā)展起到了積極作用［3-4］。作為世界上最有影響力的安規(guī)認證和檢測機構(gòu)之一，美國UL實驗室也發(fā)展了一套完整的產(chǎn)品認證和體系評價系統(tǒng)。為了進一步提升其全球競爭力以及與世界各國實驗室體系保持連貫性和一致性，UL提出了其對合作實驗室的DAP計劃，更加詳細、更具操作性地規(guī)范了實驗室的環(huán)境設(shè)施條件、人員資格條件、儀器設(shè)備要求、易耗品的控制、記錄和報告控制等各項控制要求。

UL的DAP(Data Acceptance Program)計劃，是因應(yīng)IEC/ISO導(dǎo)則65和IEC/ISO17025對實驗室的要求而作出的相應(yīng)調(diào)整，其各項內(nèi)容已相繼于2009年1月1日前開始生效執(zhí)行。DAP計劃取代了UL之前的CIP(Client Interactive Program)客戶互動計劃，它直接影響了 CIP計劃中的WTDP(Witness Test Data Program)、CTDP(Client Test Data Program)、TPTDP(Third Party Test Data Program)和TCP(TotalCertification Program)四種模式，是CIP計劃的強化和拓展。

表1 UL DAP測試計劃的模式

1 UL DAP測試計劃

UL DAP測試計劃的四種模式內(nèi)容見表1。

2 UL DAP內(nèi)容重點介紹

UL DAP計劃要求其參與者基于IEC/ISO17025標(biāo)準(zhǔn)建立一套實驗室運作體系，內(nèi)容包括試驗設(shè)備、環(huán)境設(shè)施、人員資格、試驗標(biāo)準(zhǔn)、試驗程序、試驗記錄和結(jié)果報告程序等。DAP關(guān)注的重點內(nèi)容，主要在于:

(1)環(huán)境設(shè)施條件。包括實驗室環(huán)境條件、電源質(zhì)量要求等;

(2)儀器設(shè)備控制要求和量值溯源要求。包括儀器精度和儀器選擇、儀器計量要求、計量證書分析、實驗室耗材管理、熱電偶線的接受條件等;

(3)實驗室運作管理要求。試驗記錄試驗報告及相關(guān)要求、實驗室體系審核要求、申訴程序等。

3 UL DAP內(nèi)容條款解析

3.1 實驗室環(huán)境條件

實驗室環(huán)境條件對試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和一致性有直接的影響，試驗過程中應(yīng)依照試驗要求監(jiān)控和記錄實驗室環(huán)境條件，試驗應(yīng)在試驗標(biāo)準(zhǔn)或試驗程序規(guī)定的受控環(huán)境條件下進行，具體參數(shù)見表2。

表2 試驗環(huán)境條件及參數(shù)［5］

(1)溫度注解。①環(huán)境溫度測量應(yīng)用校驗過的指示器如熱電偶測溫儀或水銀溫度計等來進行;②用熱電偶測環(huán)境溫度時，由于有空氣流動，熱電偶尖處的溫度讀數(shù)會有波動，使熱電偶尖附著一熱容體可以減少瞬時波動(如在3 min內(nèi))，該熱容體可以是一枚硬幣或一玻璃管礦物油，可予以懸掛以減少接觸;③環(huán)境溫度熱電偶應(yīng)離開被測樣品以避免熱效應(yīng)并給出不實讀數(shù);④可接受校驗過的水銀溫度計，它通常具有足夠的質(zhì)量以防止溫度讀數(shù)瞬時波動。

(2)濕度注解。① 可以用濕度計或干濕球溫度計及濕度對照表來測量濕度;②可能情況下，最好在與被測樣品距地面等高處測量，在同一點更好，特別是在環(huán)境箱或環(huán)境房內(nèi)進行測試時。

(3)大氣壓力注解。①要求有大氣壓力值時，建議氣壓表位于測試區(qū)域;② 若不可行，也可由氣象等部門獲取大氣壓讀數(shù)值。多數(shù)情況下該氣象資料已經(jīng)足夠，但某些關(guān)鍵測試條件會要求使用氣壓表，因為局部大樓控制環(huán)境或自然變化會使氣象站數(shù)據(jù)與實際測試地點的不同。

(4)其他潛在環(huán)境影響因素。必要時，要對其他相關(guān)環(huán)境條件進行監(jiān)察和記錄，如:① 電子放電或磁場;② 測量設(shè)備電力供應(yīng);③ 空氣流動;④ 振動;⑤光照和反射;⑥生物污染;⑦灰塵。

3.2 實驗室電源質(zhì)量要求

對于WTDP，由UL人員審核電源質(zhì)量分析報告，并在DATASHEET中確認是否符合要求。對于其他DAP計劃(CTDP/TCP/TPTDP等)，由客戶分類及保存電源質(zhì)量分析報告和其他相關(guān)文件。

3.2.1 電源質(zhì)量分析分類

(1)常規(guī)電壓電源質(zhì)量分析。包括120 V，60 Hz，20 A/230 V，50 Hz，16 A/240 V，60 Hz，15 A;如需降低電路參數(shù)(如電流)以保持電源質(zhì)量，則該電路限值應(yīng)清晰標(biāo)明以便測試人員使用。用于測試的電源容量取決于廠商輸出標(biāo)稱值，分支電路容量取決于分支電路保護裝置的標(biāo)稱值。應(yīng)每年至少一次于測試連接處進行電源質(zhì)量分析。

(2)其他電壓電源質(zhì)量分析。電壓或電流超過上述值的電源，應(yīng)在測試時進行監(jiān)測，或每年至少一次進行驗證，以確保符合測試標(biāo)準(zhǔn)要求。如標(biāo)準(zhǔn)未作闡述，UL認為仍有必要進行電源質(zhì)量驗證以保持測試質(zhì)量。電路負載可以是保護裝置最大標(biāo)稱容量值或測試樣品對應(yīng)負載值，如果使用測試樣品負載且其值小于保護裝置標(biāo)稱值，則該測試電路應(yīng)標(biāo)明限定使用范圍。

3.2.2 要求客戶配合提供

(1)測試電路接線圖，由測試點到提供電源的第一個變壓器。(2)測試區(qū)域平面圖，標(biāo)明電源質(zhì)量分析測試點。(3)已校驗儀器設(shè)備，包括電壓表、電流表、總體諧波分量分析儀。

(4)電阻性負載，能夠帶載至要求電流。

3.2.3 電源質(zhì)量分析內(nèi)容［6］

(1)試驗電路獨立性。如果接線圖分析表明試驗電路與其他頻繁變動負載(如空調(diào)、加熱裝置、制造裝置等)共用同一電源時，其變動對試驗電路的影響應(yīng)予以確定。

試驗方法:① 調(diào)整試驗周期至頻繁啟動負載循環(huán)，可重復(fù)多次以確定其在幅度和周期上對試驗電路的影響;②在空調(diào)、加熱裝置、制造裝置、照明系統(tǒng)等日常工作條件下，在每個代表性試驗地點測量試驗電路的開路電壓;③對上述裝置是否影響試驗電路有懷疑時，可以關(guān)閉這些裝置再做測量，不可關(guān)閉時應(yīng)作備注。判定條件:頻繁變動負載條件下的測量電壓與正常條件下的偏離不可超過±3%(或依測試標(biāo)準(zhǔn)要求)。

(2)L/N/G電壓測量。①試驗方法。在每個代表性試驗電源輸出插座或電源連接點，測量L-G，NG，L-N間開路電壓。注:此試驗不適用于無接地的delta系統(tǒng)，I-T，TN-C或T-T系統(tǒng)。② 判定條件:L-G間開路電壓與L-N間相同，N-G間開路電壓 ＜1V;注1:若L-G間開路電壓與L-N間不同，該地線/零線連接可能需要維護，改善后再測試;注2:若N-G間開路電壓≥1V，則接地回路阻抗太高，改善后再測試。

(3)電氣調(diào)節(jié)/電路容量試驗。手動調(diào)壓器(自耦式或滑線式)電壓調(diào)節(jié)方式的使用;對某些測試的整個過程，在連接負載后，可以通過調(diào)節(jié)自耦調(diào)壓器或滑線調(diào)壓器來穩(wěn)壓。

因動態(tài)負載引起電壓變化或惡劣輸電線品質(zhì)影響電壓穩(wěn)定性時，不可手動調(diào)節(jié)變壓器以作補償。手動調(diào)壓只用于長期電壓變化補償，不預(yù)作動態(tài)調(diào)節(jié)。

手動調(diào)壓最小間隔為15 min。

若電壓調(diào)節(jié)需在15 min內(nèi)進行，其動態(tài)響應(yīng)應(yīng)通過更換電源或使用自動調(diào)壓裝置來改善。

電壓調(diào)節(jié)/電路容量試驗。

試驗方法:① 空載電壓穩(wěn)定性。在代表性測試點，調(diào)節(jié)開路電壓至標(biāo)定值并予以記錄，以15min間隔記錄1 h，其間電壓不可再作調(diào)節(jié)。② 滿載電壓穩(wěn)定性。在該測試點連接負載，調(diào)整電壓至標(biāo)定值且負載為該點標(biāo)稱輸出電流。若使用了自耦/滑線調(diào)壓器，可按規(guī)定進行監(jiān)控和調(diào)整直到熱穩(wěn)定。此后開始測量電壓，以15 min間隔記錄1 h。需要手動調(diào)節(jié)時，記錄每15 min電壓調(diào)節(jié)值。

判定條件:① 空載時，(Vocmax-Vnom)/Vnom和(Vnom-Vocmin)/Vnom≤±3%(或測試標(biāo)準(zhǔn)限值);② 滿載時，(Vloadedmax-Vnom)/Vnom和(Vnom-Vloadedmin)/Vnom≤±3%(或測試標(biāo)準(zhǔn)限值)。

帶載頻率穩(wěn)定性測試

試驗方法(注:多數(shù)情況下，工業(yè)化國家的電網(wǎng)頻率穩(wěn)定性可以接受):①空載頻率。在代表性測試點，測量開路(正弦)電壓的頻率值并予以記錄。②滿載頻率。在該測試點連接負載，調(diào)整電壓至標(biāo)定值且負載為該點標(biāo)稱輸出電流。若使用了自耦/滑線調(diào)壓器，可按規(guī)定進行監(jiān)控和調(diào)整直到熱穩(wěn)定。此后開始測量頻率(如用頻率計或示波器)，記錄起始和1 h后的頻率值。注:有些電源為230 V 50 Hz 10 A max，該電源可以使用但應(yīng)予記錄。

判定條件:滿載時，(Floadedmax-Fnom)/Fnom和(Fnom-Floadedmin)/Fnom≤±2%(或測試標(biāo)準(zhǔn)限值)

總體諧波分量(THD)測試［7］(見表3)。

試驗方法:①使用總體諧波分量分析儀，在代表性測試點測量開路電壓的諧波分量。② 在該測試點連接標(biāo)稱負載，不必調(diào)整電壓。測量起始和1 h后的諧波分量。

注:有些電源為220 V 50 Hz 10 A max，該電源可以使用但應(yīng)予記錄。

判定條件:空載和滿載時THD值均 ≤±5%(或測試標(biāo)準(zhǔn)限值)如各方同意，也可接受THD＞5%，相關(guān)意見要文件化，并維持測試標(biāo)準(zhǔn)要求。

表3 總體諧波分量(THD)測試參數(shù)表

測試時應(yīng)注意:①電源分析測試點的選擇應(yīng)使其距離電源變壓器或轉(zhuǎn)換器最遠;②可能情況下應(yīng)首先進行試驗電路獨立性測試;③帶載頻率穩(wěn)定性測試針對使用頻率變換器的電源。

3.3 儀器精度和儀器選擇

儀器精度選擇的依據(jù)，源自以下四項要求:書面測試標(biāo)準(zhǔn)或協(xié)議要求/表4默認精度表/聯(lián)絡(luò)UL確定類似儀表精度/設(shè)備制造商或校驗證書標(biāo)明精度。

儀器選擇的確認，會在UL人員到訪前或到訪中進行，不符合的儀表不能用于數(shù)據(jù)采集。

對WTDP，UL人員會在測試之前進行儀器校驗證書和其他相關(guān)文件的審核。

對其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，實驗室要對相關(guān)測試儀器資料保存?zhèn)渌?，可用電子或書面形式，保存期?yīng)符合CTDP/TCP實驗室協(xié)議(L-56)。①測量儀器的精度誤差要求，是用于確保獲取數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和測試結(jié)果的重復(fù)性，該表適用于測試標(biāo)準(zhǔn)或文件沒有對測試測量規(guī)格作詳細規(guī)定時。其精度要求通常為下述條件之一:CTL 251A儀器精度誤差限值表/上表未包括的儀表取其滿量程的(0.1%作為默認值/儀器制造商規(guī)格要求［9］。② 測溫儀備注:熱電偶法測溫儀，其溫度指示應(yīng)符合相應(yīng)的由NIST接受的國際溫度標(biāo)尺所規(guī)定的熱電壓對照表。熱電阻法測溫儀，應(yīng)符合DIN43760、IEC751或BS1904規(guī)定的電阻-溫度對照表，并依據(jù)這些標(biāo)準(zhǔn)進行測量。熱電偶的用法，應(yīng)符合 CTL OP-0108(http:∥www.iecee.org/ctl/operational/ctl-op-108-ed1.pdf)。熱電偶線的誤差應(yīng)符合限值，可依據(jù) CTL OP-0109(http:∥www.iecee.org/ctl/operational/ctl-op-109-ed1.pdf)。測溫儀應(yīng)符合測量儀表基本應(yīng)用的精度要求，熱電偶校驗誤差不包括在此表容差中。③稱重儀備注:重量基子最好采用不銹鋼材質(zhì);小于0.01lb(4.5 4 g)的基子應(yīng)采用不銹鋼、鉭、鎳鉻合金或其他不用表面防護處理就足夠抗腐蝕和氧化的材質(zhì);0.01lb(4.54 g)≤W＜10lb(4.54 kg)時，采用的材質(zhì)和加工方法應(yīng)可防止校驗誤差及由于腐蝕和破損而引至的數(shù)據(jù)失效。

表4 實驗室測量儀器精度誤差限值表［8］

3.4 儀器計量要求(自校驗及非認可校驗服務(wù)提供商校驗要求)

儀器的計量對測量數(shù)據(jù)質(zhì)量和試驗重復(fù)性有著直接影響，合格評定條件要求可能情況下追溯到國家標(biāo)準(zhǔn)和國際單位制。對于某些專業(yè)儀器或不存在合格校驗服務(wù)時，DAP客戶若對其測試儀器進行自行校驗，或利用了非認可校驗服務(wù)提供商，該校驗的要求和細則，可參見 DAP– In-house calibration requirements(and use of Non-Accredited Calibration Service Providers)［10］。

3.5 計量證書分析

儀器的計量(包括計量標(biāo)準(zhǔn))應(yīng)可追溯至國家標(biāo)準(zhǔn)，計量服務(wù)提供商應(yīng)通過ISO17025認可。

用于控制關(guān)鍵測試功能或獲取測試數(shù)據(jù)的所有測試測量儀器都應(yīng)有計量證書，該證書應(yīng)包含ISO17025規(guī)定的各項信息(見表5)。

當(dāng)計量由非認可實驗室完成時:①若可以找到認可計量實驗室，則客戶需分析闡述使用非認可實驗室的適當(dāng)性。參見附錄B 00-OP-C0038內(nèi)部校驗要求(非認可計量服務(wù)提供商的使用)。②若找不到認可計量實驗室，則客戶需確保計量實驗室通過評審(文件審核和現(xiàn)場訪問)以獲取追溯性，其校驗報告應(yīng)等同于認可校驗報告，提供校驗數(shù)據(jù)和測量不確定度。③若計量由原始儀器廠家(OEM)進行，則客戶需表明只有OEM可以進行和/或沒有適用的認可實驗室，同時應(yīng)符合前一條款以確?？勺匪葜羾覙?biāo)準(zhǔn)。

表5 計量證書包含信息［11］

對于WTDP實驗室，UL會要求提交所用儀器證書和相關(guān)文件并置于UL文件保存系統(tǒng)中;對于其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，客戶可自行檢索和保存此類文件(可用電子檔)，保存期限與L-56協(xié)議一致。

應(yīng)有程序和記錄規(guī)定校驗證書何時失效以及重新校驗如何確認。

注:對于內(nèi)部客戶，只要是準(zhǔn)確清晰明確客觀的，ISO17025允許使用內(nèi)部簡化報告形式，但相關(guān)信息應(yīng)予以保留并可于需要時提交，保存期限按‘證書、認證表格和其他文件’要求或L-56協(xié)議要求。

以下三種標(biāo)識可以接受:ILAC MRA–國際實驗室評定組織;APLAC MRA–亞太實驗室評定委員會;EAC MRA–歐洲評定組織。

3.6 實驗室耗材管理

對于實驗室關(guān)鍵耗材應(yīng)提供采購、接收、驗證和存儲等相關(guān)信息［12］:

(1)耗材采購。確定材料失效日期/使用壽命;應(yīng)有文件化的程序規(guī)定需要特殊操作、存儲或處置的關(guān)鍵耗材;要求供應(yīng)商提供符合性證明(COC);采購時完整地確定所需耗材以確保收到適當(dāng)?shù)牟牧稀?/p>

(2)耗材驗證。收到后，檢查物料并審核相關(guān)證書等;驗證“所得即所訂”:① 收到的物料與規(guī)格要求中的供應(yīng)商/廠家型號和描述一致;② 研究表明該物料滿足規(guī)格要求;若有疑問，應(yīng)聯(lián)絡(luò)供應(yīng)商。

(3)耗材存儲。存儲的物料應(yīng)標(biāo)示以下信息:耗材ID標(biāo)識/物料描述和詳細規(guī)格(可能時)/失效期/任何特殊的存儲條件;

對于WTDP實驗室，UL會于測試前審核耗材COC和相關(guān)文件;對于其他 DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，客戶可自行檢索和保存此類文件(可用電子檔)，保存期限與L-56協(xié)議一致。

3.7 熱電偶線的接受條件

熱電偶的精度直接影響到測試數(shù)據(jù)質(zhì)量和重復(fù)性，其精度應(yīng)符合:① ASTM E230《標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格和熱電動勢》中的特別限值表［13］或② ANSI MC96.1《測溫?zé)犭娕肌罚?4］或③ IEC60584-2或 JIS C 1602;《IEC誤差等級 1、2 或 3》［15］。

對于WTDP實驗室，對熱電偶線及其加工確認，以及供應(yīng)商預(yù)加工的熱電偶，UL會于測試前審核其COC和相關(guān)記錄;對于其他DAP程序(CTDP/TCP/TPTDP等)，對每卷熱電偶線或在用熱電偶，客戶可自行檢索和保存其證書和文件(可用電子檔)。

3.8 試驗記錄、試驗報告及相關(guān)要求

DAP客戶應(yīng)遵守數(shù)據(jù)記錄和報告的相關(guān)要求，確保信息記錄細致準(zhǔn)確并描述充分，提供產(chǎn)品評價所需的所有信息和觀察現(xiàn)象。

3.9 實驗室運作體系整體審核要求

實驗室的運作體系，是按照IEC/ISO17025要求來建立和維持的，主要分為管理體系要求和技術(shù)要求，管理體系要求覆蓋了IEC/ISO9000的各項相關(guān)要求，技術(shù)要求則專門適用于檢測或校準(zhǔn)實驗室。

3.10 申訴程序

DAP參與者可用本程序?qū)L人員就標(biāo)準(zhǔn)要求適用性所作出的技術(shù)決定向UL(DAP@us.ul.com)進行申訴，本程序不適用于產(chǎn)品證明。

4 結(jié)語

UL DAP測試計劃，為企業(yè)或第三方機構(gòu)對其產(chǎn)品獲得UL安全認證，并快速推向北美市場，提供了一種簡便、快捷和高效的途徑。UL品牌的全球市場美譽度，與企業(yè)或第三方機構(gòu)測試能力的靈活性和廣泛性的結(jié)合，為企業(yè)、社會、消費者之間搭建了一個安全、可靠、便捷、高效的橋梁。建立和維持一個符合世界主流國家要求的實驗室，是中國企業(yè)提高自身水平、融入世界經(jīng)濟、打破技術(shù)壁壘、搶占市場先機的重要環(huán)節(jié)［16］。而實現(xiàn)這一目標(biāo)的關(guān)鍵因素，則是明確管理職責(zé)、優(yōu)化資源管理、提升產(chǎn)品實現(xiàn)、保證持續(xù)改善等［17-19］。

［1］IEC/ISO17025，檢測和校準(zhǔn)實驗室的通用要求［S］.歐洲:國際標(biāo)準(zhǔn)化組織，2005.

［2］CNAS-CL01，檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認可準(zhǔn)則［S］.中國:CNAS，2006.

［3］中國實驗室國家認可委員會.中國實驗室注冊評審員培訓(xùn)教程［M］.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001 年.1-14.

［4］中國實驗室國家認可委員會.實驗室認可評審員培訓(xùn)教程［M］.北京:中國計量出版社，2003年.3-20.

［5］UL DAP 00-OP-C0035.Laboratory Ambient Conditions［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-2.

［6］CNAS-CL11，檢測和校準(zhǔn)實驗室能力認可準(zhǔn)則在電氣領(lǐng)域的應(yīng)用［S］.中國:CNAS，2011，2-3.

［7］UL DAP 00-OP-C0036.電源質(zhì)量［S］.美國:UL，2010，3-6.

［8］IECEE CTL決議DSH 251B.測量儀器精度誤差限值表［S］.IECEE，WWW.IECEE.ORG/CTL.

［9］UL DAP 00-OP-C0034.Equipment Accuracy/Selection［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，3-11.

［10］UL DAP 00-OP-C0038.Equipments – In-houseCalibration Requirements［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-24.

［11］UL DAP 00-OP-C0032.Calibration Certificate Analysis［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-2.

［12］ULDAP 00-OP-C0033.LaboratoryConsumables［S］.US:Underwriters Laboratory.2010，1-3.

［13］ASTM E230.標(biāo)準(zhǔn)化熱電偶用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范和溫度-電動勢圖表［S］.US:ASTM，2003.

［14］ANSI MC96.1.測溫?zé)犭娕迹跾］.US:ANSI，1982.

［15］IEC60584-2.IEC 誤差等級1、2 或3［S］.IECEE，1982.

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