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专用测量检测设备的校验

编辑:永利电玩城????来源:未知????发布时间:2018-05-03 14:02????浏览量:

仪器设备校验

1专用测试设备概述
专用测试设备,就是在武器装备在科研、生产、试验及使用中用于质量控制、性能评定、产品验证,为保证装备符合技术指标和性能要求而专门研制或配置的专用测量设备。专用测试设备的质量状态不仅影响着军工产品性能的质量,而且其测试数据的准确与否直接影响军工产品的质量。目前专用测试系统的校验工作才开始起步,由于缺少专门的校验规程(规范),其校验工作在很大程度上局限于单个部件、设备的校验,系统校验工作进展较慢。专用测试设备大多数既是测量系统,又是控制系统,并装有多种模块,结构复杂。这时设备本身的采样速率、线性度、通道间的串扰、零点漂移以及与校验系统的兼容性就显得十分重要。专用测试设备大都为多通道,并且每个通道又可能有多个量程。并且不少专用测试设备,各组成部件在设计时并未考虑可计量性,这对校验方法的确定提出了更高的要求,难度也加大了。专用测试设备的研制、使用过程中不太重视计量法规要求及可计量性,造成了测试设备在使用中是否随时满足预期的测量要求,技术性能的变化是否在规定的范围内等很难把握;而计量部门虽然熟悉计量法律法规及校验方法,但不太熟悉设备性能及使用状况,因此,专用测试仪器设备校验工作应加强各方合作、相互沟通,由计量部门组织实施。
 
2专用测试设备的特点
(1)种类繁多
专用测试设备种类繁多,在产品设计、研制、生产、试验、使用的不同阶段,有不同的专用测试设备:有元器件、部件、单机、分系统使用的专用测试设备,还有整个设备使用的综合测试系统。
 
(2)使用有效期短
专用测试设备的使用有效期的长短,主要依附于相应型号产品的特点和变化。一般来说,一个型号的研制和试验任务完成后,其专用测试设备也就封存了。如果下一个同类型号继续使用,该设备也必须根据不同的产品做较大的改动,硬件、App、技术性能指标也都要符合下一个型号产品的需求。即使硬件、App技术性能指标都满足要求,但由于元器件的使用寿命、电连接器插拔寿命以及使用环境条件的不同等原因,也要做大量的验证试验或做必要的改进才能满足新的使用要求。
 
(3)涉及参数多、结构复杂
很多专用测试设备涉及计量专业参数多,大型专用测试设备通常包括了几何量、热学、电学、无线电、时频、力学等诸多的专业;覆盖的频段宽,从直流一直到微波乃至毫米波段。特别是近几年研制的专用测试系统多数是以计算机为中心的自动综合测试设备,系统复杂、技术含量高、难度大,与型号产品的结构性能密切相关。随着科学技术的发展和产品要求的提高,越来越多的型号产品,其分系统级专用测试设备和总控设备之间通过局域网的形式相联,组成分布式测试系统,系统中还包含了大量的专用测试App,与硬件组成完整的测试系统,以完成型号产品的各项综合测试任务。
 
(4)没有完善的量值溯源渠道
由于专用测试设备的多样性,计量特性及质量控制要求不一,量值传递不统一,校验方法缺乏统一和规范,更没有完善的量值溯源渠道。
 
(5)专用测试设备的阶段性
专用测试设备并不是一成不变的,在某一阶段用于特殊目的,属专用测试设备,但随着产品的批量生产,其测试性能的逐步完善和通用化,随着校验装置、校验方法的逐步建立和完善,专用测试没备就有可能逐步过渡为通用测量设备。
 
(6)工作环境恶劣复杂。
专用测试系统大多数在采用计量保障模式,工作环境恶劣,各种干扰较大。
 
3专用测试设备的校验方法
通用设备一般都有国家或军用检定规程或校验规范作为计量的依据,它由专业计量人员,借助必要的计量标准设备,在规定的环境条件下,按照量值传递体系便可以完成其量值控制。而专用测试设备,由于其专业性强,计量特性及质量控制要求不一,难以寻找规范的量值传递或溯源体系,对专用测试设备的校验应根据具体情况,采用合适的方法来实现,专用测试设备校验方法的选择正确与否,决定了专用测试设备校验测量数据是否准确可靠。

3.1校验方法的选择
参考通用设备的校验方法,一般采用标准源法、标准表法和比对法三种,但由于专用测试设备的特殊性,在选择校验方法时往往要灵活把握,通常采取以下几种方式:
(1)分析计算的方法
利用符合量传规定的计量标准或经评审批准的非标准仪器,直接对单项指标进行校验/检定,给出实际技术指标。由计量部门对组成测试系统的各单元仪器分别进行校验合格后,再分析计算系统的合成不确定度是否满足使用要求。
(2)比对的方法
凡单位内有三台以上专用测试设备才能实施比对,当只有两台以下需要比对时,可由相关部f-1叉,I外联系进行比对。在实施比对时要制定比对程序,要保证参加比对的专用测试设备之间都发生比对联系。例如三台比对,要完成1和2、1和3、2和3的比对,相互比对的差值要小于参加比对测量设备的极限误差。
(3)利用标准产品验证的方法
此种方法是利用性能参数已知的“标准产品”按照经批准的验证程序,对专用测试设备的性能进行试验验证,符合要求后由计量部门确认。
(4)利用统计分析的方法
由设备的使用部门通过对相同设备测试数据的统计技术分析并做出报告,经计量部门审核确认;或由使用部门利用不同的方法对相同设备进行试验并提供性能相同记录后,再由计量部门审核确认。
(5)专家评审的方法
如果上述的方法均不能利用,在这种情况下,可由计量部门组织设计、管理、使用等部门的专家根据有关数据和情况进行评审,取得一致意见,给出评审报告。
 
3.2不确定度分析
专用测试设备校验的特殊性,决定专用测试设备的校验不应只停留在参量的校验上,而应向系统化发展,突出对系统技术性能的总体评价。专用测试设备通常不是单一环节,往往包含多个环节,各环节及参量之间相互影响。现场评价指标最终又总是以专用测试设备的总体性能指标给出,而各环节分项指标在合成时可能产生不确定因素,使总体不确定度变化。因此,评定专用测试设备的不确定度时,应以系统的不确定度或主要参量的不确定度为主。在校验时应尽量减少信号在传输过程中所带来的干扰,充分考虑设备及系统各环节连接不当、干扰、阻抗不匹配、传输线路损耗、高频反射等问题所带来的不确定度因素,使其对校验所带来的影响减少到最少程度,使校验结果的不确定度更加合理。在进行系统不确定度评定时,应抓住测量系统不确定性的基本特征,即系统的分辨力、稳定性、重复性、再现性、线性及漂移等指标,这几个指标实际上也就是引起测量系统不确定度的主要来源。按照不确定度评定的基本原则,选择适合各指标特征的不确定评定方法,分别将测量系统指标转化为测量系统的不确定度分量,再按不确定度合成的方法获得测量系统的不确定度。3.3校验证书和标记无论采取什么方式对专用测试设备进行校验都要给出相应的证书和标记,以表明计量状态。当使用符合要求的测量标准,依据规范的校验方法实施校验后,凡符合预期使用要求的,给出校验证书和合格标记;当使用上述其他方法对专用测试设备进行计量保障时,要分别给出验证、比对、分析计算、统计分析、计量评审报告和确认准用标记。当专用测试设备的某一部分没有被确认,此时,要在相应的证书或报告中加以说明,并给出确认限用标记,还要在限用标记上标明限用的范围。
 
4专用测试设备管理应注意的几个问题
4.1 在专用测试设备的各个环节加强可计量性设计
在专用测试设备的设计之初就考虑设备的可计量性设计,是解决专用测试设备校验难题的最根本的途径。设计专用测试设备前,要分析测试对象涉及到哪些量值,了解当前计量校验技术对这些量值的校验能力和测量范围,设计方案中同时设计校验必需的接口、专门用于校验的测试App,有时还要单独设计出专门用于校验的标准器具或转接器。这就需要充分发挥管理环节的组织协调功能,使研制方、使用方、计量管理部门相互沟通、相互协商,通过联合制定测试设备的校验方案、委托校验单位编写该测试设备的校验方法、参与专用测试设备的立项评审工作、组织核查标准的研制开发、加强周期校验管理等手段,共同来完成专用测试设备的校验工作,使专用测试设备的校验不断走向法制化、规范化的道路。
 
4.2灵活处置专用测试设备校验中的各种问题由于专用设备不像通用设备那样有专业的计量检定人员、标准设施及检定规程,它常常需要几个专业共同完成;有的专用测试设备不易拆装,但往往又属于强检设备或其测量结果作为鉴定结论的依据。针对专用测试设备的复杂性,可能遇到的问题还有很多,因此在实际校验过程中应遵循简单、方便、易于操作的原则,灵活处置问题。在设备研制生产及交付使用阶段实施计量监督,抓好首次检定及首次计量保障工作;在不违反计量法规定的前提,尽量减少不必要的拆卸,不影响设备正常使用,以确保专用测试设备测量结果的准确;在校验方式上,尽量避免送检方式,建设采用切实可行的计量保证方案方式,利用传递标准和核查标准相结合来实现专用测试设备的量值溯源;利用统计技术,科学分析并适当延长周期,定期现场确认及随检修开展保障。

4.3规范校验技术,将校验方法进行评审并形成文件根据GB/T19000一IS09000标准关于确认影响产品质量的所有检验、测量和试验设备,按规定的周期或使用前对照与国际或国家承认的有关基准由已知有效关系的检定合格的设备进行校验和调整。当不存在上述基准时,用于校验的依据应形成文件的要求和《国防计量监督管理条例》及《兵器工业计量监督管理办法》关于“若既无国家检定规程也无行业计量检定规程的,各单位制定企事业单位计量检定规程”的要求,对专用测试设备的校验必须按国家或行业计量检定规程或校验规范进行,若没有国家或行业计量检定规程或校验规范,设备使用方应根据测试设备的技术要求,并参照《国家计量检定规程编写规则》,组织编制内部校验规范。编写组成员既要有计量技术人员,也要有产品设计人员、试验人员等,计量人员在计量技术方面是内行,但对产品的了解不如产品设计人员和产品试验人员,而产品设计人员和试验人员的计量常识相对不足,设计部门和计量部门结合,发挥各方面技术优势,互相取长补短,有利于编写工作的顺利进行。编制完成后,一定要经过反复试验加以验证,并组织相关人员对所编写的校验方法进行评审,听取各方面的意见加以完善,经有关管理部门批准后纳入内部标准,实行规范性管理。

4.4加强人才培养,为专用测试设备校验打下坚实基础专用测试设备涉及许多先进技术,专业面宽、综合程度高,专用测试设备计量人员除了掌握必须的计量基础常识外,还要熟悉和了解多种专业常识,会操作各种测试设备,若没有一只高素质、高水平的队伍,不可能做好专用测试设备管理及校验工作,因此应制定相关的管理制度,健全机构设置、完善人员配置。只有人的素质提高了,专用测试设备的校验或检定工作质量的提高才有保证。所以必须加强专用测试设备计量人员的培养,提高专用测试设备计量人员素质,提高专用测试设备管理和校验技术研究的能力,培养一批跨学科、复合型人才,为不断发展的专用测试设备校验奠定坚实基础。4.5结合行业特点,加强现代计量测试技术基础研究对专用测试设备的校验不能只停留在静态校验上,还要对专用测试设备的使用全过程进行实时校验,以确保专用测试设备的性能指标真实可靠。为了保证校验条件和现场条件相符合,避免拆卸设备给产品测试可能带来的故障或不便,专用测试设备的校验应向原位校验和现场校验发展。对多功能、多参量、多通道、多量程的专用测试设备,为了提高它的校验效率和可靠性,应努力创造条件使其向半自动化、自动化校验方向发展。这就要求计量测试人员时刻跟踪国内外武器装备研制的最新动态和采用的最新技术,及早介入武器装备研制项目,开展现代计量新理论、新方法研究,站在科学研究的前沿,为国防科研、生产、试验的量值传递准确可靠,产品质量全面受控提供科学合理的技术支撑。
 
5结束语
专用测试设备的校验与管理是提高武器装备研制的内在质量,实现产品质量全过程受控的重要保证之一,直接关系到型号产品在鉴定、试验等全过程中性能和技术指标的准确可靠。如何开展专用测试设备的校验与管理,目前均没有统一的固定模式,需要设备使用部门与计量部门共同去去探讨、去实践。随着专用测试设备的应用愈加广泛,特别是基于计算机系统的虚拟仪器系统的发展空间更为广阔,通过分析、研究,找出可行的校验解决方案和途径,使专用测试设备管理及质量控制走上规范化、科学化、程序化轨道,对保证专用测试设备的测试数据准确、有效,实现量值溯源,保证武器装备质量具有重要意义

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