本文摘要:摘要:利用溫度二次儀表檢定裝置對一臺較為穩定的數字溫度指示調節儀,在裝置正常及測試條件相同的狀態下在選定的溫度點進行多次重復測量。在建立測量誤差數學模型的基礎上分析測量不確定度的來源,以求出其示值誤差對應的測量結果的不確定度。 關鍵字:標準
摘要:利用溫度二次儀表檢定裝置對一臺較為穩定的數字溫度指示調節儀,在裝置正常及測試條件相同的狀態下在選定的溫度點進行多次重復測量。在建立測量誤差數學模型的基礎上分析測量不確定度的來源,以求出其示值誤差對應的測量結果的不確定度。
關鍵字:標準不確定度合成不確定度擴展不確定度
計量檢定與校準的概念,是十分容易混淆,所以筆者將主要從以下幾個方面對檢定與校準這兩個概念進行區分。首先從定義上來說,檢定指的是查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序,檢定包括檢查、加準標記和出具檢定證書。而校準指的是在規定條件下,為確定測量儀器或測量系統所指示的量值,或實物量具或參考物質所代表的量值,與對應的由標準所復現的量值之間關系定義的一組操作[2]。規定條件指的是參考條件或標準條件,由校準規范或檢定規程規定。其次是從目的上進行區分,檢定的目的是全面評定計量器具的計量特性及技術要求,而校準的主要目的是確定測量器具的示值誤差。
1、校準方法用
建立溫濕度巡檢儀槽設備溫濕度校準裝置,首先將水浴鍋加熱溫度設定在被校溫度點,然后將巡檢儀傳感器放入被檢箱體內,5個測溫點分別位于工作區的幾何中心和四個角。各測溫點到水浴鍋內壁的距離為各自邊長的1/10。溫度傳感器離擱板20mm,待設定溫度穩定后,開始測量。在30min內,每隔3min測量1次,共測量11次,記錄各測溫點和水浴鍋顯示的溫度值。校準條件和計量器具要求如下。
(1)計量標準器配套設備及技術指標:環境試驗設備溫濕度巡檢儀;測量范圍:-60℃~200℃;分辨力:0.01℃;允差:±0.15℃;沈陽計量檢定:周期1年。
(2)環境條件:溫度:(15~35)℃;溫度:≤85%;無振動影響;有排水。環境試驗設備溫濕度巡檢儀輔配一支鉑電阻傳感器,分辨率為0.01℃,測量范圍為(-100~200)℃。首先進行重復性試驗判斷其是否符合要求。以溫度30℃測量點為例進行精度測量10次計算重復性。10次測量值分別為30.02、30.00、30.01、30.03、30.03、30.04、30.03、30.00、30.02、30.01,平均值為30.024℃。計算重復性:
(3)計量標準的穩定性考核。溫濕度巡檢儀設置40℃為核查溫度點,不同日期測10個溫度值,得出變化量分別為:0.08、0.07、0.08、0.06,均小于允許變化量0.09,符合要求。
2、如何提高計量檢定與校準的質量
2.1提高計量器具的管理水平
進行計量工作的首要前提便是對計量器具的管理。具體來說,檢定或是校準工作必須嚴格遵守本部門的《質量手冊》或其他管理文件,其次儀器以及計量標準器的使用必須在有效期內進行。不常用的計量器具也要定期檢查,以確保設備的正常運行。還要禁止使用超過有效期的計量器具。另外,還要依據不同器具的精度高低來選擇不同的部門進行計量檢定或校準。除此之外,計量儀器的維護以及保養工作也十分重要,這一點直接關乎到計量儀器的質量、測量準確度以及使用壽命,所以負責管理計量儀器的工作人員應該定期對計量儀器進行除塵、防銹等保養工作[3]。
2.2保證原始記錄的真實性和完整性
科學性和嚴謹性是計量工作的兩個最大特點,從最初的檢定/校準工作前的準備到后來的檢定/校準工作的實施,再到最后的出具證書的工作,每一項工作都不能忽視。開展計量確認、計量檢定與校準工作,最終體現在原始記錄、檢定/校準證書或結果通知書等記錄上。筆者在日常的計量管理和計量監督工作中,發現這些記錄存在一些問題,如:對出具的測量設備的檢定/校準證書、結果通知書內容不規范,責任人沒能發現證書問題;計量原始記錄中存在數據修約問題、缺少必要的數據處理過程和無數據處理結果。
2.3確保檢定與校準的環境
環境是計量檢定/校準工作的另一重要因素。計量工作的環境能夠直接影響檢定/校準工作的真實性與準確性。所以說,計量環境必須確保防燥性、防震性、防塵性等計量檢定規程或校準規范的要求,其次,計量檢定/校準的工作環境的內部管理和安全管理也十分重要。
2.4提高計量人員工作水平與思想水平
計量工作需要高素質的計量工作人員、精密先進的計量儀器、計量環境等多個要素。在以上幾個因素中,高業務水平與思想水平的計量工作人員是確保計量工作的首要條件。所以,新上崗的計量工作人員應該按照相應的規章制度接受嚴格的培訓與考核,考核合格后才能正式進行計量工作。上崗后的工作人員也要不斷的接受新知識,不斷更新自己的知識,以此來指導新的實踐工作。其次,提高計量工作人員的思想水平以適應新時代的需要也十分重要。
3、標準不確定度的分析
3.1輸入量的標準不確定度
(1)測量重復性引入的標準不確定度。60℃,在溫度平均值最高的測溫點上讀取11次溫度值,按A類方法評定,服從正態分布[2],得到℃,則:0.08℃。
(2)測量標準修正值引入的標準不確定度分量。60℃時,溫濕度巡檢儀修正值的擴展不確定度為0.15℃,k=2,則:=0.05℃。
(3)測量標準的分辨力引入的標準不確定度。溫濕度巡檢儀的分辨力為0.01℃,取半寬為0.005℃,按均勻分布處理,則:℃。
(4)的合成標準不確定度。由于測量重復性和溫濕度巡檢儀的分辨力引入的分量相互關聯,故℃,℃。
3.2輸入量的標準不確定度
(1)測量重復性引入的標準不確定度。60℃,在溫度平均值最高的測溫點上讀取11次溫度值,按A類方法評定,得到℃,則℃。
(2)測量標準修正值引入的標準不確定度分量。60℃時,溫濕度巡檢儀修正值的擴展不確定度為0.15℃,k=2,則:=0.05℃。
(3)測量標準的分辨力引入的標準不確定度。溫濕度巡檢儀的分辨力為0.01℃,取半寬為0.005℃,按均勻分布處理,則:
(4)的合成標準不確定度。由于測量重復性和溫濕度巡檢儀的分辨力引入的分量相互關聯,故℃。
3.3合成標準不確定度
4、檢定或校準結果的驗證
選4路溫度傳感器,配合溫濕度記錄儀和標準水銀溫度計,比較檢定-30℃、0℃、100℃、200℃條件下的測量結果,溫濕度記錄儀測量值分別為:+0.02、0.00、+0.02、+0.02;標準水銀溫度計測量值分別為:+0.01、-0.01、+0.02、0.00;比對差值為:0.01、0.01、0.00、0.02。代入式|Y-Y0|<[3],符合要求。
4.1標準源法
將被校源表的輸入端與標準電流源的輸出端相連,把源表的表功能打開,源功能關閉。調整標準電流源輸出至選定的校準點An,此時數字源表電流測量功能測得值為Ax,源表直流電壓測量示值誤差用公式(1)計算。
4.2標準表法
將被校源表、數字多用表、標準電阻連接。將被校源表的源功能和表功能同時打開,調整源表的輸出電流值,使數字多用表的讀數至選定的校準點In或Un([Un=In×Rn]),此時數字源電流測量功能測得值Ix,源表直流電流測量示值誤差用公式(1)或公示(2)計算。
4.3電阻測量示值誤差
電阻測量示值誤差采用標準源法。被校源表的輸入端與標準電阻源的輸出端相連接,并盡可能采用四線連接,源表的電阻測量“源”選擇“自動”,調整標準電阻源輸出至選定的校準點An,此時源表電阻測量功能測得值為Ax,源表直流電阻測量示值誤差用公式(1)計算。
金屬論文投稿刊物:《冶金分析》主要報導我國冶金分析學科(礦物、冶金原材料、金屬、合金、環保等)具有創新性的研究成果,實用、行之有效的新技術、新方法、先進經驗;國內、外冶金分析的進展和動態。本刊可供冶金、礦山、化工、機械、地質、環保、外貿、商品檢驗、國防等部門從事冶金分析的科研人員、科研和生產管理人員、實驗人員及大專院校和中等技術學校有關專業的師生閱讀參考。
5、結語
計量工作的檢定與校準是十分復雜的,涉及到的范圍也廣,只有切實從提高計量器具的管理水平、保證原始記錄真實性和完整性、確保檢定與校準的環境、提高計量人員工作水平與思想水平這幾個具體角度出發,才能更好的提高計量檢定與校準的質量,提高產品生產的水平。隨著我國《計量法》的修訂,我國相關的計量管理模式與計量法制體系也應該不斷地進行完善,不僅要與國際接軌也要與我國的具體實際相符合,不僅需要國家和政府的支持,也需要社會相關企業與每一個人民群眾的支持,只有這樣,最終才能實現計量檢定與校準工作的真實性、有效性、精確性的有機統一。
參考文獻
[1]JJF(遼)118-2011,電熱溫濕度巡檢儀水浴鍋校準規范[Z].2013
[2]JJF1059-2012,測量不確定度評定與表示[Z].2016
[3]曹宏燕.分析測試中測量不確定度及評定[J].冶金分析,2015(2)
作者:祝立新
轉載請注明來自發表學術論文網:http://www.zpfmc.com/jzlw/23603.html