【摘要】准确的测量数据是保障产品质量,确保实验结果可靠性以及保障公共安全的基础,然而随着时间的推移和使用频率的增加,测量设备的准确性可能会出现偏差,这可能会对后续的工作产生不利影响,为了确保测量设备的准确性和可靠性,需要对其进行定期的检定和校准。测量设备检定周期的确定是一个重要而复杂的问题,它涉及诸多因素,如设备的类型、使用环境、频率等。不同类型的设备可能需要不同的检定周期,而在特定的环境条件下检定周期可能也会有所调整。因此,确定合适的检定周期需要综合考虑多方面的因素,并制定相应的策略来确保测量设备的准确性和可靠性。本文将对测量设备检定周期确定的思考进行分析和探讨,旨在为相关领域的研究人员和从业者提供一些参考和思路。
【关键词】设备;溯源;检定周期
【DOI编码】10.3969/j.issn.1674-4977.2024.06.058
Reflection and Analysis on Determining the Calibration Cycle of Measuring Equipment
LONG Fei
(Jiangxi General Institute of Testing and Certification Institute of Metrology, Nanchang 330052, China)
Abstract: Accurate measurement data is the basis of ensuring product quality, reliability of experimental results and public safety. However, as time goes on and frequency of use increases, in order to ensure the accuracy and reliability of the measuring equipment, it is necessary to calibrate and calibrate it regularly. The determination of the verification period of measuring equipment is an important and complicated problem, which involves many factors, such as the type of equipment, using environment, frequency and so on, the testing cycle may also be adjusted under certain environmental conditions, so the determination of the appropriate testing cycle needs to take into account a number of factors, and formulate the corresponding strategies to ensure the accuracy and reliability of the measurement equipment. This paper will analyze and discuss how to determine the calibration cycle of measuring equipment, in order to provide some references and ideas for researchers and practitioners in related fields
Keywords: equipment; traceability; calibration cycle
合理确定测量设备的检定周期或校准有效期是计量检测工作中重要的基础工作之一,它可以避免在设备有效期内不必要地进行重复的溯源和测量,减少仪器的无谓损耗,确保仪器的精准可靠性,特别是对于那些处于关键部位、需要提供监测数据或无法拆卸的设备,更需要合理确定其检定周期。
检定周期是指对测量设备进行定期检定以确保其测量准确性的时间间隔,这一概念旨在通过科学合理地安排检定活动,保障测量设备在长期使用过程中的稳定性和可靠性。在确定检定周期时需要考虑设备的技术特性、使用频率、维护状况等因素,例如对于高精度测量设备,由于其测量误差对产品质量的影响更为显著,因此需要缩短检定周期以确保其测量准确性的持续稳定。同时,对于使用频率较高的设备,也应适当缩短检定周期,以减少因设备磨损导致的测量误差[1]。
2.1设备的使用频率
对于高频使用的设备,其磨损和性能变化的速度往往较快,因此需要更频繁的检定来确保其测量准确性。例如,在生产线上的计量器具,由于每天都需要进行大量的测量工作,其使用频率极高,因而其检定周期应相应缩短。高频使用的设备在连续使用一段时间后,其测量误差往往会逐渐增大,因此定期检定对于保障产品质量至关重要。相反,对于低频使用的设备,其检定周期可以适当延长,这类设备通常只在特定场合或特定时间段内使用,其磨损和性能变化的速度相对较慢。例如,实验室中的某些精密测量设备,可能只在特定实验或项目中使用,其使用频率较低,在这种情况下过于频繁的检定不仅会增加成本,还可能对设备本身造成不必要的损害,因此在确定低频使用设备的检定周期时,应充分考虑其实际使用情况和性能稳定性。
这个公式反映了检定周期与设备可靠度和使用频率之间的数学关系,即检定周期随着设备可靠度的降低或使用频率的增加而缩短。
2.2设备的稳定程度
稳定程度高的设备,其性能表现通常较为一致,误差波动范围较小,因此可以相对延长检定周期,减少不必要的检定次数。相反,稳定程度低的设备,其性能表现可能较为不稳定,误差波动范围较大,需要更频繁的检定来确保测量准确性。以某型号电子测量仪器为例,其稳定程度较高,经过长期的使用和观察,发现其误差波动范围始终保持在±0.01%以内,基于这一数据可以合理推断该设备的性能表现较为稳定,因此可以适当延长其检定周期,比如从原来的每半年一次延长至每年一次,这样既能保证测量准确性又能减少检定成本和时间成本。然而,对于稳定程度较低的设备,情况则完全不同,这类设备可能由于设计缺陷、制造工艺问题或使用环境恶劣等原因导致性能表现不稳定,误差波动范围较大,在这种情况下如果仍然按照较长的检定周期进行检定,可能会因为设备性能的不稳定而导致测量结果的准确性受到影响,因而对于这类设备,需要更频繁地进行检定,以便及时发现误差并纠正,确保测量结果的准确性[2]。
2.3历史检定数据的分析
通过对历史数据的深入分析可以发现设备性能的变化趋势,从而预测未来的检定需求。例如,某型号测量设备在过去五年的检定记录中,其误差值呈现出逐年递增的趋势,根据这一数据可以推断出该设备的性能可能正在逐渐下降,因此需要缩短其检定周期以确保测量结果的准确性。历史数据还可以帮助我们识别设备性能突变的节点,这些节点往往与设备的关键部件磨损、老化或外部环境变化等因素有关,通过对这些节点的分析可以更加精准地确定检定周期,避免过度检定或检定不足的情况发生[3]。
2.4设备的使用环境和维护状况
设备的使用环境和维护状况是确定检定周期时不可忽视的关键因素。例如,在潮湿、多尘或高温环境中使用的测量设备,其性能稳定性和精度往往更容易受到损害。维护状况同样对检定周期产生重要影响,良好的维护能够延长设备的使用寿命,减少故障发生的概率。相反,缺乏维护或维护不当的设备,其性能会迅速下降,甚至可能导致测量结果的失真。因此在确定检定周期时必须充分考虑设备的维护状况,对于维护良好的设备可以适当延长检定周期,而对于维护状况较差的设备则需要缩短检定周期,以确保其测量结果的准确性。
3.1设备的技术特性与复杂性
不同设备的技术特性各异,其复杂程度也直接影响检定的频率和方式。例如,高精度测量设备往往具有更为复杂的结构和更高的技术要求,这些设备在长期使用过程中,其性能稳定性和精度保持能力会受到更多因素的影响。以某型高精度光谱分析仪为例,其技术特性包括高分辨率、高灵敏度以及宽光谱范围等,这些特性使得该设备在科研、医疗等领域具有广泛的应用价值,然而由于其结构复杂、精度要求高,该设备的检定周期需要更为频繁和严格,根据历史数据和制造商的建议,该设备的检定周期通常设定为每半年一次,以确保其性能的稳定性和测量结果的准确性。设备的技术特性与复杂性还体现在其校准和维修的难易程度上,一些设备由于结构复杂,校准过程需要专业的技术人员和特定的校准设备,这增加了检定的难度和成本,复杂设备的维修也更为困难,一旦出现故障可能需要更长的维修时间和更高的维修费用。因此,在确定检定周期时需要充分考虑设备的维修和校准需求,避免因检定不足而导致设备性能下降或故障频发。
3.2操作人员的技术水平与经验
技术熟练、经验丰富的操作人员能够更准确地判断设备的性能状态,及时发现潜在问题,从而确保测量结果的准确性和可靠性,相反技术水平较低或缺乏经验的操作人员可能无法准确识别设备的异常状态,导致检定周期的误判。操作人员的经验积累也是确定检定周期的重要依据,经验丰富的操作人员能够根据设备的实际使用情况,预测设备性能的变化趋势从而提前制定检定计划,避免设备因长期使用而出现性能下降或故障,这种基于经验的预测方法,不仅提高了检定周期的准确性还有助于降低企业的维护成本和风险[5]。
3.3测量任务的性质及精度要求
不同的测量任务对设备的精度要求不同。在科研领域,对于高精度的物理量测量,如长度、质量、时间等往往需要设备具备极高的稳定性和准确性,因此检定周期相对较短以确保测量结果的可靠性,相比之下一些工业生产中的常规测量任务,对设备精度要求相对较低,可以适当延长检定周期,以提高设备的使用效率。测量任务的性质也决定了检定周期的长短,对于连续、高频的测量任务,如生产线上的质量检测,设备需要长时间稳定运行,因此检定周期应相对较短,以便及时发现并纠正设备的误差。而对于间断性、低频的测量任务,如某些科研实验中的特定测量,设备的使用时间较短,可以适当延长检定周期以减少不必要的检定成本[6]。
3.4经济性与成本效益分析
在确定测量设备的检定周期时,经济性与成本效益分析是一个不可忽视的关键因素,首先需要考虑检定周期与设备维护成本之间的关系,过短的检定周期可能导致频繁的检定活动,从而增加人力、物力和时间成本,过长的检定周期虽然减少了检定次数,但可能增加设备故障的风险,进而引发更大的维修或更换成本。因此,需要找到一个平衡点,使得检定周期既能保证设备的准确性和稳定性,又能控制成本在合理范围内,还可以借助成本效益分析模型来辅助决策。例如,可以建立一个包含设备购置成本、维护成本、检定成本以及潜在故障损失等多个因素的数学模型,通过调整检定周期来观察成本效益的变化趋势,通过这种方法可以更加直观地了解不同检定周期对成本效益的影响,从而做出更加科学的决策[7]。
确定测量设备的检定周期是一项关键的任务,它直接影响到生产质量、安全性和成本效益,在确定检定周期时应考虑的是法律法规和标准要求,不同行业、不同类型的测量设备可能有不同的法规和标准规定了检定周期,必须确保符合相关规定以保证合规性和合法性。考虑设备的使用频率和环境条件,设备使用频率越高、环境条件越恶劣,其检定周期可能需要缩短以确保测量结果的准确性和可靠性。还需要考虑设备的历史性能数据和制造商建议,通过对设备历史性能数据的分析,可以了解设备的稳定性和漂移情况,从而确定合适的检定周期。
【参考文献】
[1]张玉桂,李金平,王绒香,等.浅谈企业测量设备的管理[J].中国金属通报,2022(1):79-81.
[2]赵少美,黄健,刘威伟,等.关于测量设备检定周期确定的思考[J].计量与测试技术,2020,47(12):91-93.
[3]肖永超,刘金生,凌波.空间站测量设备计量周期确定方法研究与探讨[J].计测技术,2017,37(6):32-34.
[4]李玉玲,李宗昆,张传秋,等.专用测试设备检定周期的确定浅析[J].宇航计测技术,2017,37(1):76-80.
[5]姚连喜.利用可靠性模型确定电子测量设备检定周期的方法[J].内蒙古煤炭经济,2016(24):134-135.
[6]任万杰,刘明珠,胡生伟.浅谈测量设备检定周期与校准间隔确定[J].计量与测试技术,2016,43(9):117-118.
[7]杨静.测量设备的计量确认间隔选择和调整方法[J].工具技术,2014,48(1):89-91.
【作者简介】
龙飞,男,1966年出生,高级工程师,学士,研究方向为计量检定。
(编辑:于淼)