黃成 張麗杰 翁俊

摘 ?要：計(jì)量，指的是通過(guò)技術(shù)與法制手段的應(yīng)用，使單位統(tǒng)一與量值準(zhǔn)確可靠實(shí)現(xiàn)的一種測(cè)量方式。在計(jì)量校準(zhǔn)工作開展過(guò)程中，脫離不了專用測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用。按時(shí)，基于計(jì)量測(cè)試行業(yè)，對(duì)于一些大型的專用測(cè)試設(shè)備或者系統(tǒng)，其計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題顯著存在。為了預(yù)防控制計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題的出現(xiàn)，提高專用測(cè)試系統(tǒng)的應(yīng)用價(jià)值，進(jìn)一步提高計(jì)量校準(zhǔn)工作的效率及質(zhì)量，文章重點(diǎn)對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題進(jìn)行分析研究。

關(guān)鍵詞：專用測(cè)試系統(tǒng);計(jì)量校準(zhǔn);問(wèn)題;效率;質(zhì)量

中圖分類號(hào)：TJ06 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）25-0071-02

Abstract： Measurement refers to a way of measurement that unifies the unit and realizes the value accurately and reliably through the application of technical and legal means. In the process of metrological calibration， it can not be separated from the application of special test system. On time， based on the metrology and testing industry， for some large-scale special test equipment or systems， the problem of metrological calibration exists significantly. In order to prevent and control the problems of measurement and calibration， improve the application value of the special test system， and further improve the efficiency and quality of the measurement and calibration work， this paper focuses on the analysis and research of the measurement and calibration of the special test system.

Keywords： special test system; metrological calibration; problem; efficiency; quality

專用測(cè)試系統(tǒng)是一個(gè)廣泛的概念，學(xué)術(shù)界對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)、專用測(cè)試設(shè)備的界定存在意義。通常，將專用測(cè)試系統(tǒng)定義為：針對(duì)某種存在復(fù)雜性的專門功能任務(wù)而設(shè)計(jì)制造的儀器設(shè)備、裝置或設(shè)施，亦或武器裝備，用于完成某項(xiàng)或多項(xiàng)重要性能指標(biāo)或整體參數(shù)的測(cè)量、測(cè)試以及診斷。在國(guó)企計(jì)量測(cè)試工作開展過(guò)程中，專用測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用廣泛。值得注意的是，需保證專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)的精準(zhǔn)性及科學(xué)性，才能夠?yàn)橛?jì)量測(cè)試工作的順利、高效完成提供依據(jù)[1]。

1 專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題分析

1.1 系統(tǒng)校準(zhǔn)問(wèn)題

1.1.1 系統(tǒng)校準(zhǔn)概念

對(duì)于系統(tǒng)校準(zhǔn)，指的是被校準(zhǔn)對(duì)象作為一個(gè)整體加以考慮的校準(zhǔn)工作，不能拆分、切割進(jìn)行校準(zhǔn)。它和“全面校準(zhǔn)”“綜合校準(zhǔn)”均屬于不同的概念;其中，全面校準(zhǔn)，指的是最徹底的校準(zhǔn)，指的是基于被校準(zhǔn)系統(tǒng)各類可能的工作條件下均被執(zhí)行的校準(zhǔn)，進(jìn)一步對(duì)被校準(zhǔn)系統(tǒng)的全部計(jì)量特征及量值特征進(jìn)行定量描述;全面校準(zhǔn)的工作量巨大，且成本高，因此不是一種經(jīng)濟(jì)、可行的計(jì)量校準(zhǔn)方法。而對(duì)于綜合校準(zhǔn)來(lái)說(shuō)，指的是基于綜合完全地分析與研究全面校準(zhǔn)狀況之后，提取其中最劣質(zhì)的組合狀態(tài)，進(jìn)一步使綜合校準(zhǔn)狀態(tài)方案有效形成，進(jìn)一步基于此狀況下實(shí)施計(jì)量校準(zhǔn)的一種方法，其目的是實(shí)現(xiàn)以最少的工作量、降低經(jīng)濟(jì)成本，使系統(tǒng)校準(zhǔn)目標(biāo)得到有效完成，這種校準(zhǔn)方法較為理想[2]。

1.1.2 問(wèn)題分析

針對(duì)體積比較小的單一參量功能的單機(jī)、單臺(tái)類專用測(cè)試儀器系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，其系統(tǒng)校準(zhǔn)在現(xiàn)狀下的共識(shí)為：需基于完整的全系統(tǒng)處在工況條件下，對(duì)其相關(guān)性能指標(biāo)、量值參數(shù)進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)作業(yè);不可以對(duì)不同構(gòu)成成分分拆開來(lái)形成不同功能模塊，進(jìn)而分別完成校準(zhǔn);并且，不同模塊的量值參數(shù)校準(zhǔn)結(jié)果不能與系統(tǒng)校準(zhǔn)結(jié)果搞混淆。針對(duì)一些專用測(cè)試系統(tǒng)，倘若功能復(fù)雜、體積大，且呈現(xiàn)積木組合形式，目前比較明確的是需要對(duì)各項(xiàng)功能模塊進(jìn)行校準(zhǔn)處理。但是，對(duì)于此類專用測(cè)試系統(tǒng)，其系統(tǒng)性劑量校準(zhǔn)體現(xiàn)在何處？是不是歸類為各項(xiàng)功能模塊的相關(guān)參數(shù)量值性能的簡(jiǎn)單組合？是否和綜合性校準(zhǔn)搞混淆？目前，均缺乏有效的佐證[3]。

1.1.3 系統(tǒng)校準(zhǔn)的擇優(yōu)選擇

但專用測(cè)試系統(tǒng)劑量校準(zhǔn)工作實(shí)踐證明：在通過(guò)全面校準(zhǔn)，或者綜合校準(zhǔn)之后，基于同一通道的物理量值，處于不同技術(shù)條件下的共同邊界指標(biāo)與參量，才能夠作為此通道系統(tǒng)校準(zhǔn)的指標(biāo)結(jié)果。而對(duì)于同種通道量值來(lái)說(shuō)，處于不同技術(shù)條件下的共同邊界指標(biāo)與參量，才屬于此種通道系統(tǒng)校準(zhǔn)的指標(biāo)結(jié)果。換而言之，綜合校準(zhǔn)之后得出來(lái)的綜合性公共結(jié)果，才應(yīng)該屬于系統(tǒng)校準(zhǔn)的最終結(jié)果。

1.2 現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)問(wèn)題

1.2.1 原位校準(zhǔn)問(wèn)題

原位校準(zhǔn)，指的是基于實(shí)際現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境條件當(dāng)中，專用測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)對(duì)象不進(jìn)行互連，而使系統(tǒng)在原位非工作狀態(tài)下進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)的一種模式。該模式的主要特征為測(cè)試系統(tǒng)處在一個(gè)校準(zhǔn)的工作狀態(tài)，其問(wèn)題體現(xiàn)在實(shí)際測(cè)量負(fù)責(zé)造成的影響，難以完全基于校準(zhǔn)當(dāng)中表現(xiàn)出來(lái);如果系統(tǒng)的各輸入、輸出通道需處于組合邏輯或者時(shí)序邏輯狀態(tài)工作狀態(tài)時(shí)，需要另外提供數(shù)據(jù)了解其影響，這樣會(huì)使校準(zhǔn)的難度大大增加[4]。

1.2.2 現(xiàn)場(chǎng)離線校準(zhǔn)問(wèn)題

現(xiàn)場(chǎng)離線校準(zhǔn)，為現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的一類，通常指的是基于專用測(cè)試系統(tǒng)無(wú)可計(jì)量性的條件下，對(duì)其基于實(shí)際工作部位拆卸下部分或者全部被校部件，然后基于工作現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境當(dāng)中實(shí)施計(jì)量校準(zhǔn)的一種方式。針對(duì)原位校準(zhǔn)很難便于加載，或者相對(duì)應(yīng)的信號(hào)難以便利輸出等相關(guān)問(wèn)題，可以利用現(xiàn)場(chǎng)離線校準(zhǔn)解決。但是，現(xiàn)場(chǎng)離線校準(zhǔn)也有一些問(wèn)題，例如其狀態(tài)和實(shí)際工作狀態(tài)之間存在差異，這樣會(huì)使額外的工作量及復(fù)制程度增加，使拆裝時(shí)間浪費(fèi)，進(jìn)而使校準(zhǔn)的效率受到影響。此外，在拆裝校準(zhǔn)過(guò)程中，還可能使原來(lái)處于正常工作狀態(tài)的專用測(cè)試系統(tǒng)出現(xiàn)異常運(yùn)行問(wèn)題，或者系統(tǒng)被損壞。

1.2.3 在線校準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)

相較于前兩種校準(zhǔn)方式，在線校準(zhǔn)的優(yōu)勢(shì)明顯，指的是專用測(cè)試系統(tǒng)和被測(cè)對(duì)象之間維持直接互連的工作狀態(tài)，或者對(duì)實(shí)際工作狀態(tài)進(jìn)行仿真的一種校準(zhǔn)方式。此校準(zhǔn)方式處在一個(gè)真實(shí)的現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境之下，能夠讓具體的負(fù)載效應(yīng)、干擾等在校準(zhǔn)工作范圍中有效體現(xiàn)。值得注意的是，基于專用測(cè)試胸當(dāng)中，因?yàn)楦鬏斎?、輸出通道和測(cè)試對(duì)象之間保持互動(dòng)關(guān)系，其所需組合邏輯狀態(tài)、時(shí)序條件狀態(tài)等，都可以通過(guò)專用測(cè)試系統(tǒng)與測(cè)試對(duì)象兩者之間相互供應(yīng)，能夠使現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)和實(shí)際工作狀況相契合，使校準(zhǔn)結(jié)果的實(shí)效性、精準(zhǔn)性及客觀性得到有效保障。此外，對(duì)于專用測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)部件，其輸入量值、輸出量值、相關(guān)影響條件，均需具備可觀性及可控性[5]。

1.3 法規(guī)建設(shè)校準(zhǔn)問(wèn)題

（1）在計(jì)量溯源依據(jù)中應(yīng)用的相關(guān)計(jì)量檢定規(guī)程或者計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范，都需深入分析研究被校對(duì)象為基礎(chǔ)，進(jìn)而加以制定。但是，因?qū)Ｓ脺y(cè)試儀器系統(tǒng)的測(cè)試目標(biāo)具體化，使得其應(yīng)用范圍不夠廣，同時(shí)技術(shù)要求很高，進(jìn)而導(dǎo)致對(duì)其進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)的研究存在很大的難度，并且在市場(chǎng)回報(bào)率上較低，使得相關(guān)專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)的規(guī)范法研究呈現(xiàn)滯后的局面[6]。

（2）對(duì)于專用測(cè)試儀器系統(tǒng)，尤其是大型的系統(tǒng)，具備較多的輸入、輸出通道，同時(shí)相關(guān)物理量繁多且復(fù)雜，在其計(jì)量檢定規(guī)程及計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范建設(shè)過(guò)程中，涉及的專業(yè)知識(shí)較多，倘若相關(guān)人員的專業(yè)素養(yǎng)不高，缺乏專業(yè)技術(shù)，則難以保證其規(guī)范建設(shè)的有效性及科學(xué)性。

（3）目前的計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范當(dāng)中，對(duì)于專用測(cè)試系統(tǒng)相關(guān)功能模塊的性能指標(biāo)，只是簡(jiǎn)單地闡述;針對(duì)相關(guān)通道處于并行工作狀態(tài)條件下，不同組合邏輯狀態(tài)與時(shí)序狀態(tài)的準(zhǔn)確、科學(xué)闡述卻非常缺乏，顯然這對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)性能指標(biāo)評(píng)價(jià)難以提供完善的規(guī)范體系作為參考依據(jù)。

2 專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)優(yōu)化對(duì)策分析

2.1 重視可計(jì)量性研究工作的開展

需對(duì)可計(jì)量性研究工作的開展加以重視，并針對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)的可計(jì)量性實(shí)行定量評(píng)價(jià)[7]。而對(duì)于一些系統(tǒng)及設(shè)備，倘若不具備可計(jì)量性，則需避免進(jìn)行計(jì)量校準(zhǔn)作業(yè)，顯然這些系統(tǒng)和設(shè)備的規(guī)程及規(guī)范制定也可不作要求，而是需要將重點(diǎn)工作放在可計(jì)量性專用測(cè)試系統(tǒng)的規(guī)程及規(guī)范的制定當(dāng)中。

2.2 重視專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)研究工作的開展

針對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)，特別是大型的專用測(cè)試系統(tǒng)，對(duì)其通道、物理量不同情況下的相關(guān)組合邏輯狀態(tài)、各類時(shí)序狀態(tài)條件下的計(jì)量性能，需進(jìn)行綜合性研究;明確定量評(píng)價(jià)的內(nèi)容，比如專用測(cè)試系統(tǒng)的抗干擾能力、環(huán)境適應(yīng)能力、可計(jì)量性等等，均需實(shí)行定量評(píng)價(jià)。此外，結(jié)合其定量評(píng)價(jià)內(nèi)容及成果，為專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)范的制定提供客觀、科學(xué)的憑據(jù)。

2.3 重視各類工業(yè)產(chǎn)品性能指標(biāo)的計(jì)量校準(zhǔn)研究

針對(duì)各類工業(yè)產(chǎn)品性能指標(biāo)，需對(duì)其計(jì)量校準(zhǔn)研究工作加以重視，針對(duì)計(jì)量法當(dāng)中對(duì)“量值傳遞鏈”的闡述，延伸至對(duì)產(chǎn)品的闡述當(dāng)中，使計(jì)量測(cè)試更加規(guī)范，進(jìn)而促進(jìn)工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量的提升[8]。此外，還有必要對(duì)專用測(cè)試系統(tǒng)的計(jì)量校準(zhǔn)工作進(jìn)行監(jiān)督檢查，對(duì)于各級(jí)計(jì)量管理機(jī)構(gòu)，需明確自身職責(zé)，做好相關(guān)專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)工作過(guò)程的監(jiān)督檢查工作，針對(duì)其規(guī)范細(xì)則、制度的執(zhí)行情況進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)督檢查，針對(duì)違法違規(guī)行為采取相應(yīng)的懲罰措施，使專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)工作的規(guī)范性及法制建設(shè)效果均得到有效增強(qiáng)。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題較多，集中體現(xiàn)在系統(tǒng)校準(zhǔn)問(wèn)題、現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)問(wèn)題以及法規(guī)建設(shè)校準(zhǔn)問(wèn)題三大方面，為了規(guī)避這些問(wèn)題，在合理選擇計(jì)量校準(zhǔn)方式的基礎(chǔ)上，還有必要采取有效優(yōu)化對(duì)策?？傊?，相信從以上方面做好，專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)問(wèn)題將能夠有效預(yù)防控制，進(jìn)一步促進(jìn)專用測(cè)試系統(tǒng)計(jì)量校準(zhǔn)相關(guān)工作效率及質(zhì)量的全面提升。

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