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仪器仪表校准质量控制措施探讨谷明宇

发表时间：2021/4/28 来源：《电力设备》2020年第33期作者：谷明宇刘向军

[导读] 摘要：随着经济和各行各业的快速发展，环境试验设备是用于模拟一种或一种以上环境条件对被测试产品的影响程度及作用机理，而其主要的偏差、波动度和均匀度技术指标须定期校准，以确保其满足试验指标要求。

        （国家电投集团河南电力有限公司沁阳发电分公司河南省焦作市 454002）
        摘要：随着经济和各行各业的快速发展，环境试验设备是用于模拟一种或一种以上环境条件对被测试产品的影响程度及作用机理，而其主要的偏差、波动度和均匀度技术指标须定期校准，以确保其满足试验指标要求。传统的校准方式需要校准人员在多个不同温度设定点下，多次等待环境试验设备达到稳定状态后进行手动测量，工作量大且耗时，导致后期数据处理烦琐且效率低。为了提高工作效率，开发了一套环境试验设备全自动校准系统，解决了稳定状态的自动识别、数据的自动采集、校准的结果的自动计算、测量不确定度的自动评定、原始记录和校准证书的自动生成等技术难题，实现了环境试验设备的全自动校准。
        关键词：仪器仪表；气体检测仪；校准工作；质量控制
        引言
        在仪器仪表正常使用过程中，很有可能会出现漂移等情况，造成仪器仪表的精准度下滑，直接影响了企业的业务活动质量。在这种情况下，各个企业应该充分重视仪器仪表的精度控制，积极开展高质量的校准活动。企业还要分派相关人员进行仪器仪表校准活动的全过程监督控制，保证校准活动能够按照既定制度体系深入开展，并及时处理校准过程中出现的问题。这样，仪器仪表校准活动的质量水平就能够得到较好的控制，保证各个仪器仪表设备能够发挥较好作用。
        1我国仪器仪表校准质量控制现状
        我国各个企业在使用仪器仪表的时候，都制定了相对完善的设备校准活动。我国多数企业也开始注意控制仪器仪表校准活动的质量水平，保证校准活动能够取得预计的成效。但是仪器仪表校准活动在进行过程中，会受到多种因素的影响，因此，校准工作的开展水平也具有较强的不确定性。虽然我国企业已经开始重视仪器仪表校准活动的质量控制，但结合当前开展的校准活动来看，仪器仪表校准质量还没有得到较好的控制。这主要是因为部分企业指定的仪器仪表校准质控体系比较粗糙，无法对校准活动进行全过程管控，使校准活动的最终质量很难得到保证。此外，部分校准人员自身素质水平也存在较为突出的不足，导致他们很难灵活使用校准方法开展校准活动，同时，也不利于各项细化校准制度的贯彻实施。这些情况都导致我国仪器仪表校准质量控制活动无法取得较好的成效，有必要在后续时间里进行深入的探索。
        2仪器仪表校准质量控制的有效策略
        2.1供电及接地检查
        供电系统的稳定是保证安全仪表系统正常工作的基本要求。若供电系统上的波动超过系统设计的额定值，会造成系统性能受到影响，甚至不能正常工作，严重的会造成现场停车事故和安全事故。检验测试时使用专用的供电质量检测设备测试系统供电电压、负载平衡、谐波、噪声干扰等指标，检查系统电源的输出是否符合系统要求并判断其工作状态是否正常，根据检测结果提出合理的建议，提高系统工作的稳定性。接地的目的在于抑制干扰以提高稳定性、防止电流危害人身和设备、防止雷击等过电应力对设备造成损伤等。控制系统接地不到位会直接影响设备的正常运行，且对人身安全构成威胁。检验测试时需使用专业接地检测设备对安全仪表系统接地情况进行检测，主要检测内容包括系统接地电阻检测、系统漏电流检测、系统接地形式检查、接地线长度及线径检测、系统机笼／机架与汇流铜条连接电阻检测、系统零地电压直流／交流检测等。检测结果需由具备防雷、抗干扰等领域研发应用工程师分析，提出合理的建议或整改措施。

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        2.2配热电阻的数字式温度显示仪表的示值误差的校准
        被校数字温度显示仪表配Pt-100型热电阻，测量范围为0℃～400℃，最大允许误差为±1.0%FS，分辨力为0.1℃，使用FUCK的822A过程校准仪作为测量标准，根据实际使用要求选用三线制或四线制进行连接工业生产中多数数字温度显示仪表为三线制，仪表内部有电桥电路，按照说明书连接，电桥电路可以将连接导线电阻通过电路方式消除。按照JJF1664-2017温度显示仪表校准规范要求，校准点分别为0.0℃，100.0℃，200.0℃，300.0℃，400.0℃。使用FLUKE过程认证校准器的模拟热电阻功能，选择Pt100（385），即Pt100热电阻在0.0℃标准阻值为100.0欧，在100.0℃标准阻值为138.5欧，为我国日常工作生产中最常见的热电阻。由于FLUKE过程认证校准器给出的是模拟热电阻，可以选择直接对应校准温度点直接输出，实际测量情况依次模拟输出0.0℃，100.0℃，200.0℃，300.0℃，400.0℃（上行程），记录数字温度显示仪表示值；然后再按400.0℃，300.0℃，200.0℃，100.0℃，0.0℃（下行程），记录数字温度显示仪表示值；取2次示值的平均值作为测量结果；由于数字仪表分辨力为0.1℃，需要考虑分辨力误差d=0.1℃，若仪表分辨力为1℃，应测量结果末位一般与仪表分辨力一致，出于谨慎原则修约，则此时不应考虑分辨力误差。
        2.3计量校准、校准工具和设备的监视和监督
        对于计量校准、校准，用于测量的工具和设备是验证的关键。因此，在使用日常测量工具和设备时，应做好工具和设备的维护和检查。确保正确使用所有工具和设备。具有不同性能的设备需要合理维护。如果工具不能在高温下存放，则必须适当控制设备的存放温度。员工必须对设备和工具的使用环境进行全面地管理和了解，确保合理、正确地使用工具和设备，保证计量校准、校准的准确性和水平。
        2.4充分提高校准人员的综合素质
        仪器仪表校准质量会直接受到校准人员自身专业能力和职业道德影响，因此，以后企业应加强对这些人员的培训教育。一方面，企业应该针对校准人员定期开展仪器仪表校准实践活动的培训工作，提高各个校准人员对不同仪器仪表设备校准活动的认知水平，同时，还要提高他们参与校准活动的规范性，避免出现违反操作规程的情况。在培训活动中，还应该引入一些真实案例，以及之前校准活动中存在的问题，使得校准人员对仪器仪表校准质控技能有更深的掌握。另一方面，企业还应该针对校准人员开展职业道德教育，让每名校准人员能够充分认识到自身肩负的责任。与此同时，企业还可以考虑制定岗位责任制和校准质量追溯体系，使得各个校准人员能够更加积极参与仪器仪表校准质控活动中。
        2.5对计量校准、校准工作进行公开
        由于公众缺乏对计量校准、校准的理解和支持，计量校准、校准的低效率推广对计量工作质量产生了负面影响。因此，有关部门必须采用现代媒体手段，积极宣传计量工作的重要性，让全社会充分认识计量校准、校准工作的意义，促进经济的有效发展。在整个计量校准、校准过程中，原始记录是评估工作的基础，并且要确保原始记录的准确性，提高评估工作的质量。验证操作的原始记录通常包含更复杂的信息，包括测量过程中的各种显示数据，测量设备的详细数据，周围环境指标以及测量过程中的其他信息。原始记录数据的妥善保存，可以提高计量工作的准确性，同时员工也可以方便地搜索验证数据。
        结语
        实现了计量标准仪器设备的识别、工作空间稳定状态的判断、校准数据的采集、校准结果的计算、测量不确定度的评定、原始记录和校准证书的自动生成等一系列校准工作的全自动化，该校准系统操作简单、使用方便，提高了校准工作效率，同时杜绝了人为判断稳定状态不准确对校准结果的影响，提高了校准结果的可信度。
        参考文献
        [1]王晓东，周家忠.温度二次仪表检定探讨[J].科技经济导刊，2018，26（24）：77.