淺析計量器具非預期失效

　　摘  要：計量工作是企業(yè)的一項基礎工作，企業(yè)的生存和發(fā)展離不開計量，計量工作的好壞相當于企業(yè)的晴雨表，隨著市場競爭的日趨激烈，其作用會越來越明顯。計量器具的非預期失效是計量工作中一個不可避免的問題，并且對于企業(yè)有不利的影響。為了減少此類問題的發(fā)生，須對其失效的原因進行分析，并通過采取加強測量過程的控制、人員培訓和管理、設備的維護保養(yǎng)及設備正常運行中的檢查等措施加以解決。
　　關鍵詞：計量器具；非預期；失效
　　1．引言
　　計量工作是企業(yè)的一項基礎工作，也是質量管理的組成部分，企業(yè)的生存和發(fā)展離不開計量。因此，只有搞好計量這項基礎工作，才能促進企業(yè)的生產和產品質量的提高。其中，計量器具的準確性是工藝控制中的重要一環(huán)。沒有了準確性，產品的質量就無法得到保證。然而在實際工作中，時常出現(xiàn)計量器具非預期失效，即在兩次檢定期間發(fā)生了測量數(shù)據不準確的情況。根據計量室對2005-2008四年間各項數(shù)據的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有一些計量器具在檢定有效期內發(fā)生了失效，其具體情況統(tǒng)計如表1所示。 　　由表1可以看出，在檢定有效期內發(fā)生失效的計量器具共計10種，其中通用量具4種（游標卡尺、外徑千分尺、內徑千分尺、百分表），儀器儀表6種（萬用表、水準儀、經緯儀、超聲波探傷儀、電表檢定儀、壓力表）。圖1為上述計量器具失效率統(tǒng)計圖。 　　2．失效原因分析
　　計量室嚴格按照國家計量檢定規(guī)程和該所制定的校準方法對所有計量器具進行檢定，一旦在檢定時發(fā)現(xiàn)不合格的測試設備，則立即對測試結果進行追溯，并及時通知使用部門。但由于某些試驗情況重復的成本太大，或某些測試結果根本不能夠復現(xiàn)，給追溯工作帶來了一定的難度。因此，為了避免非預期失效的發(fā)生，必須對失效的原因進行深入的分析。通過對近年來在檢定有效期內發(fā)生失效的計量器具的使用情況的分析發(fā)現(xiàn)，失效的原因主要在于輔助設備損壞或不完備；操作人員技術素質偏低，操作使用不當；運輸安裝環(huán)節(jié)存在一定的問題；使用年限較長，整機穩(wěn)定性差；忽視日常維護和對測試數(shù)據的監(jiān)控。
　　2.1輔助設備損壞或不完備
　　一部分計量器具因其本身結構和計量原理對于測量介質及輔助設備有一定的要求，若不能滿足，勢必造成其在短期內失準的情況。例如，容積式流量計，按照《GB9109—88容積式流量計安裝規(guī)定》，表前須設過濾器，濾除介質中顆粒物，以保證儀表的正常使用。由油流量計的計量原理可知其誤差因素主要是內間隙，即要求待測介質為潔凈不含顆粒物液體。如果不能做到按期檢查過濾器濾芯，即使濾芯破損也未能及早發(fā)現(xiàn)，將造成油流量計石墨軸承及計量件的快速磨損，使其滲漏量增大，出現(xiàn)“過的多而記的少”的負誤差情況。如果忽視了表前過濾器這一環(huán)節(jié)，更談不上流量計在有效期內的正常使用。
　　2.2操作人員技術素質偏低，操作使用不當
　　計量器具在使用操作中一般都有一定的要求，操作人員如果對計量器具的具體結構原理不甚清楚，使用操作不當，有可能造成儀表失效。例如對彈簧管式壓力表，有些操作人員不太了解表內彈簧管的特性和作用。測壓時，裝好表后即迅速旋開截止閥測壓，表針快速上指，導致彈簧管受到沖擊，加速了彈簧管的彈性疲勞，使其彈性恢復能力變差，造成儀表示值誤差越來越大。
　　2.3運輸安裝環(huán)節(jié)存在一定的問題
　　有些部門在送取計量器具時，不采取防震防撞措施，使計量器具在運輸途中過于顛簸和碰撞，也易造成計量器具失準。例如對于百分表這類具有機械傳動機構的計量器具，在運輸與安裝過程中經受沖擊或強烈震動，將使軸與軸承的配合、齒輪之間嚙合松緊程度等發(fā)生一定變化，即使在一時不被發(fā)覺，運行一段時間之后，造成的影響將顯現(xiàn)出來，反映在器具示值即會出現(xiàn)失準的情況。
　　2.4使用年限較長，整機穩(wěn)定性差
　　對于一些使用年限較長而其整機穩(wěn)定性已劣化的汁量器具，所下檢定結論在整個周期內將大打折扣。在此類計量器具檢定過程中，可能經過反復調校后，達到允差范圍要求，判為合格，但很難保證在整個周期內保持原精度指標。例如，修船事業(yè)部一臺使用近20年的船用電表檢定儀，經上級計量檢定部門檢定為合格，但在使用一段時間后，經對比發(fā)現(xiàn)其輸出值發(fā)生失準，經查，個別集成組件明顯發(fā)燙，分析為該儀器由大量電子元器件構成，經長期使用后，集成電路、晶體管等關鍵元件工作點發(fā)生偏移，整機穩(wěn)定性劣化，即使在檢定過程中經調校后滿足技術指標，但在使用過程中，其元器件工作點可能繼續(xù)發(fā)生漂移，乃至出現(xiàn)失準情況。
　　2.5 忽視日常維護和對測試數(shù)據的監(jiān)控
　　忽視日常維護。主要表現(xiàn)為計量器具長期處于超負荷狀態(tài)，缺乏必要的維護保養(yǎng)。忽視對測試數(shù)據的監(jiān)控。主要表現(xiàn)為操作人員不能及時對測試數(shù)據進行統(tǒng)計、分析，不能及時發(fā)現(xiàn)問題并上報。
　　3. 解決對策與措施
　　針對以上導致計量器具在檢定有效期內發(fā)生失效的原因，可以通過采取以下對策和措施加以解決：
　　3.1 加強對測量過程的控制
　　只有把測量當作一個過程來加以規(guī)范和控制，并通過對全部的計量數(shù)據進行匯總、歸納、整理、分析，才能及時發(fā)現(xiàn)測量過程中的異常變化，降低因偶然性故障、損壞等所引起的測量不準確可能性。對測量過程控制的內容包括確定測量方法、選定測量設備、確定進行測量所需人員的素質和技能等。
　　3.2加強對相關人員的培訓和管理
　　首先，可在學習基礎知識的前提下，針對生產過程中的技術要點、難點，制定具體的培訓項目，有的放矢，從而使操作人員能在使用過程中及時發(fā)現(xiàn)計量器具出現(xiàn)不合格，使計量管理人員在檢定/校準中及時發(fā)現(xiàn)不合格的計量器具，并能對不舍格的程度進行評價。其次，各級人員要落實職責，及時傳遞信息，保證信息交流的及時性和有效性。
　　3.3加強對設備的維護保養(yǎng)
　　有的設備即便是正常的使用，也存在因疲勞積累而損壞的問題，只有定期檢測保養(yǎng)，才能延長零部件的使用壽命，才能及時發(fā)現(xiàn)問題隱患，及時更換修復零部件，避免破壞性事故的發(fā)生，從而確保設備能長久可靠地運行。
　　3.4 加強設備正常運行中的檢查
　　GB／T15481—2000《校準和校驗實驗室能力的通用要求》中指出：適用時，參考標準及測量和檢驗設備在兩次校準和檢定(驗證)之間應經受運行中檢查。也就是說，在兩次校準和檢定的間隔之中，應進行運行檢查。通過運行檢查，可以考核檢測儀器、設備在使用期內性能是否有變化，可能預防因儀器的過載、誤用、損壞等原因造成測量結果的不準確，可以在檢測設備一旦損壞時縮短追溯的時間間隔。該所目前采用期間核查的辦法進行此項工作。期間核查須確定核查范圍、核查參數(shù)及核查時間。具體做法是，選擇一個檢定周期的中間或在試驗結束后，采用抽樣的方式，對靜力、疲勞、環(huán)境振動試驗中使用的關鍵監(jiān)視、測量設備進行核查。
　　3.5加強對不合格測量設備的管理
　　不合格測量設備的管理是1S010012：2003《測量管理體系測量過程和測量設備的要求》標準的重要內容，對于已經發(fā)現(xiàn)的在檢定有效期內發(fā)生失效的計量器具，應做好記錄，停止使用，隔離存放，加以標識，并對其予以修理或調整，隨后應對其有效期限間隔進行評審和確認。對于不能恢復其預期的計量特性的不合格計量器具，可按規(guī)定予以降級或改變其預期用途，以確保其始終處于受控狀態(tài)。
　　3.6 加強對運輸和安裝過程的控制
　　在運輸過程中，采取一定的防碰撞措施，避免摔、碰、磕；在安裝過程中，避免猛敲猛打、強烈沖擊震動計量器具。
　　4.結束語
　　綜上所述，為了減少由于非預期的失效造成測試結果失真，并降低由此帶來的測試結果追溯的成本，可考慮采取加強測量過程的控制、人員培訓和管理、設備的維護保養(yǎng)及設備正常運行中的檢查等措施，并可通過加強對不合格測量設備的管理，確保設備的計量特性始終滿足試驗的需要。
　　參考文獻
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