红外耳温计检定数据自动分析处理探究

李 妙，洪 伟，杜 钢，褚君尉

（金华市计量质量科学研究院，浙江金华 321000）

0 引言

随着2017 年强制检定免费政策的正式实施及现代经济社会发展需要，计量检定工作量和一线工作人员工作压力直线上升，计量工作效率亟待提升。得益于近年来计量体系文件的不断完善，电子原始记录的推广和使用成为了可能[1]，计量工作效率得到一定提升，而基于Excel 记录数据的电子原始记录的数据自动分析处理又进一步提升了计量工作效率。

1 红外耳温计数据处理涉及公式及参数

本次计算涉及的函数共有8 个，具体情况如表1所示。

表1 涉及的函数及处理内容

实验室误差Δt 的计算过程由式（1）表示：

式中 tIR——耳温计单次测量的示值，℃

ts——标准温度计单次测量值，℃

Δtε——耳温计黑体发射率小于1 引入的修正值，℃

用εBB、εIR分别表示耳温计的黑体发射率和探头发射率，它们的最大值为1。在不同环境温度下，当εBB为0.9995、εIR为0.80 时，Δtε的数值见表2。

表2 耳温计黑体发射率小于1 引入的修正值[2] ℃

2 数据自动分析处理详解

金华市计量质量科学研究院采用的计量系统数据管理是基于Excel 的，为了能更好地呈现过程，将电子原始记录涉及的主要数据移至Excel（图1）。

图1 红外耳温计电子原始记录涉及的主要数据

2.1 修正值Δtε 的计算

修正值Δtε即图1 中I10～I12 的计算，涉及表2 内数值与内插法计算，数据自动分析处理程序为：

以I10 的结果为例进行详细解释，涉及3 层IF（）函数套用，具体情况见表3。

表3 3 层IF（）函数套用过程

I11、I12 的计算过程和I10 类似，此不再赘述。

2.2 实验室误差Δt 的计算

实验室误差Δt，即图1 中J10～J12、K10～K12、L10～L12 的计算根据式（1）进行，数据自动分析处理程序为：

以J10 的结果来详细解释，涉及两层IF 函数套用和两层ROUND 函数套用。

第一层IF 为：IF（D10="/"，"/"，……）。用来屏蔽当被检耳温计实测温度未登记的情况，即“/”时，实验室误差Δt 无法计算故只能为“/”，否则进入第二层根据被检耳温计实测温度（D10）、标准温度计实测温度（C10）、修正值Δtε（I10）应用式（1）计算。

第二层为：嵌套在第二层ROUND 即ROUND（……/100，2）中的IF（MOD（（D10-C10-I10）*100，1）=0.5，EVEN（TRUNC（（D10-C10-I10）*100）），ROUND（（D10-C10-I10）*100，0））。用于计算实验室误差Δt 和按0.01 ℃数据修约，用A 代替（D10-C10-I10）可得到公式IF（MOD（A*100，1）=0.5，EVEN（TRUNC（A*100）），ROUND（A*100，0））。其计算过程为：先利用公式MOD（A*100，1）=0.5 对A 进行第三位小数之后（包括第三位小数）是否是0.005，如果不是则运用第二层ROUND（A*100，0）结合第一层ROUND（……/100，2）形成公式ROUND（ROUND（A*100，0）/100，2）对A 进行正常的四舍六入（取2 位小数）；如果是则利用公式EVEN（TRUNC（A*100））结合第一层ROUND（……/100，2）对舍弃第三位小数之后（包括第三位小数）的数进行向上取偶[3]。

2.3 单点实验室误差小结论的判定

单点实验室误差判定结果小结论，即图1 中M10～M12 的判断依据：根据修约间隔0.01 ℃为实验室误差进行修约，而后与±0.2 ℃进行比较，如超过即不合格。数据自动分析处理程序如下：

其中，L13、L14 均为小结论，分别为“符合”或者“不符合”。

以M10 的结果来详细解释，里面涉及两层IF 函数套用。同样，第一层IF（OR（J10="/"，K10="/"，L10="/"），"/"，……），用于屏蔽当其中一个实验室误差未登记的情况，即：“/”时，实验室误差小结论直接无法得出故只能为“/”，否则进入第二层IF（AND（ABS（J10）<0.205，ABS（K10）<0.205，ABS（L10）<0.205），L13，L14）用于将3 次测量得到的实验室误差和0.2 ℃进行比较，如果3 次的绝对值都小于0.2 ℃，则小结论为“符合”，否则为不符合。这样在检定过程中就可以非常直观地了解耳温计的计量性能，从而为是否进行再次核查提供依据，减少不必要的升降温稳定时间。

3 结束语

红外耳温计计量检定过程中需要记录的数据有21 个，需要计算判断的数据和结论有15 个，如果人工计算，一只耳温计大概需要花费10 min 的时间，且易出错造成误判和重复检定。如果使用数据自动分析处理功能，将会节省99%的计算时间，按每年需要检定1500 支红外耳温计来计算，则一年可以节省人工250 h，大幅提高工作效率。