淺析計量器具非預(yù)期失效

　　摘  要：計量工作是企業(yè)的一項基礎(chǔ)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(dāng)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(yù)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(xùn)和管理、設(shè)備的維護保養(yǎng)及設(shè)備正常運行中的檢查等措施加以解決。
　　關(guān)鍵詞：計量器具；非預(yù)期；失效
　　1．引言
　　計量工作是企業(yè)的一項基礎(chǔ)工作，也是質(zhì)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(chǔ)工作，才能促進企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)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(chǎn)品的質(zhì)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(yù)期失效，即在兩次檢定期間發(fā)生了測量數(shù)據(jù)不準確的情況。根據(jù)計量室對2005-2008四年間各項數(shù)據(jù)的統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)有一些計量器具在檢定有效期內(nèi)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(nèi)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(nèi)徑千分尺、百分表），儀器儀表6種（萬用表、水準儀、經(jīng)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(shè)備，則立即對測試結(jié)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(fù)的成本太大，或某些測試結(jié)果根本不能夠復(fù)現(xiàn)，給追溯工作帶來了一定的難度。因此，為了避免非預(yù)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(nèi)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(shè)備損壞或不完備；操作人員技術(shù)素質(zhì)偏低，操作使用不當(dāng)；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(jù)的監(jiān)控。
　　2.1輔助設(shè)備損壞或不完備
　　一部分計量器具因其本身結(jié)構(gòu)和計量原理對于測量介質(zhì)及輔助設(shè)備有一定的要求，若不能滿足，勢必造成其在短期內(nèi)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(shè)過濾器，濾除介質(zhì)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(nèi)間隙，即要求待測介質(zhì)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(nèi)的正常使用。
　　2.2操作人員技術(shù)素質(zhì)偏低，操作使用不當(dāng)
　　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(jié)構(gòu)原理不甚清楚，使用操作不當(dāng)，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(nèi)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(dǎo)致彈簧管受到?jīng)_擊，加速了彈簧管的彈性疲勞，使其彈性恢復(fù)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(gòu)的計量器具，在運輸與安裝過程中經(jīng)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(jié)論在整個周期內(nèi)將大打折扣。在此類計量器具檢定過程中，可能經(jīng)過反復(fù)調(diào)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(nèi)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(jīng)上級計量檢定部門檢定為合格，但在使用一段時間后，經(jīng)對比發(fā)現(xiàn)其輸出值發(fā)生失準，經(jīng)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(gòu)成，經(jīng)長期使用后，集成電路、晶體管等關(guān)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(jīng)調(diào)校后滿足技術(shù)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(jù)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(jù)的監(jiān)控。主要表現(xiàn)為操作人員不能及時對測試數(shù)據(jù)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(dǎo)致計量器具在檢定有效期內(nèi)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(dāng)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(jù)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(nèi)容包括確定測量方法、選定測量設(shè)備、確定進行測量所需人員的素質(zhì)和技能等。
　　3.2加強對相關(guān)人員的培訓(xùn)和管理
　　首先，可在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識的前提下，針對生產(chǎn)過程中的技術(shù)要點、難點，制定具體的培訓(xùn)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(zé)，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(shè)備的維護保養(yǎng)
　　有的設(shè)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(fù)零部件，避免破壞性事故的發(fā)生，從而確保設(shè)備能長久可靠地運行。
　　3.4 加強設(shè)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(shè)備在兩次校準和檢定(驗證)之間應(yīng)經(jīng)受運行中檢查。也就是說，在兩次校準和檢定的間隔之中，應(yīng)進行運行檢查。通過運行檢查，可以考核檢測儀器、設(shè)備在使用期內(nèi)性能是否有變化，可能預(yù)防因儀器的過載、誤用、損壞等原因造成測量結(jié)果的不準確，可以在檢測設(shè)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(jié)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(guān)鍵監(jiān)視、測量設(shè)備進行核查。
　　3.5加強對不合格測量設(shè)備的管理
　　不合格測量設(shè)備的管理是1S010012：2003《測量管理體系測量過程和測量設(shè)備的要求》標準的重要內(nèi)容，對于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的在檢定有效期內(nèi)發(fā)生失效的計量器具，應(yīng)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(diào)整，隨后應(yīng)對其有效期限間隔進行評審和確認。對于不能恢復(fù)其預(yù)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(yù)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(jié)束語
　　綜上所述，為了減少由于非預(yù)期的失效造成測試結(jié)果失真，并降低由此帶來的測試結(jié)果追溯的成本，可考慮采取加強測量過程的控制、人員培訓(xùn)和管理、設(shè)備的維護保養(yǎng)及設(shè)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(shè)備的管理，確保設(shè)備的計量特性始終滿足試驗的需要。
　　參考文獻
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