計量儀器儀表檢驗的重要性分析

(內(nèi)蒙古自治區(qū)計量測試研究院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020)

1 儀器儀表計量檢測的概念表述

在人類文明進程中，儀器儀表的使用有著悠久的歷史，米斗是一種較早出現(xiàn)的計量工具，用于計量糧食作物，最早的文字記錄見于先秦時期，《史記·田敬仲完世家》“其收賦稅于民以小斗受之，其稟予民以大斗”[1]。隨著科學技術(shù)發(fā)展的推進和社會經(jīng)濟發(fā)展需求，傳統(tǒng)的計量檢測工作得到了繼承和發(fā)展，通過借鑒國外先進技術(shù)和自主科研創(chuàng)新，研制出大量高精度、高靈敏度、高可靠性的現(xiàn)代化計量檢測設(shè)備，適應現(xiàn)代社會特點和經(jīng)濟發(fā)展方式。通常而言，計量檢測用于對生產(chǎn)企業(yè)的產(chǎn)品質(zhì)量和數(shù)量進行記錄、分析檢測和控制，不只用于控制質(zhì)量標準，同時對產(chǎn)品整個工藝流程進行全面監(jiān)督和質(zhì)量控制，對于產(chǎn)品的質(zhì)量保障，儀器儀表計量檢測環(huán)節(jié)是重要且必需的。一個缺失計量設(shè)備和必要控制手段的生產(chǎn)企業(yè)，其產(chǎn)品質(zhì)量控制也就無從談起，因此，為了保障并提升企業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量，應該購置儀器儀表計量檢測設(shè)備。儀器儀表計量檢測服務對于企業(yè)的經(jīng)濟和社會效益增長，具有準確性和統(tǒng)一性，有助于企業(yè)的可持續(xù)性發(fā)展[2]。

因此，計量儀器儀表的精度如何保證變得十分重要，本文主要探討計量儀器儀表檢驗流程和提升手段。

2 儀器儀表計量檢驗工作流程及要求

儀器儀表計量檢測工作由多個環(huán)節(jié)組成，計量檢測工作要滿足準確性、精確性、靈敏性3個目標。為了提升質(zhì)量，需要實現(xiàn)技術(shù)人員的高效管理，做好儀器儀表的日常檢測、校準、調(diào)整工作，實行定期與不定期檢修、維護相結(jié)合的方式，一方面可以使設(shè)備性能表現(xiàn)維持在最佳狀態(tài)，另一方面延長設(shè)備使用壽命。

1)在儀器儀表計量檢驗過程中，如果有異常信號報警，應立即中止操作，實施全面減產(chǎn)，尤其是對于關(guān)鍵設(shè)備元件，全面排查儀器儀表檢測設(shè)備線路情況，分析各項功能是否仍處于正常狀態(tài)，最終綜合評定故障成因，以便于制定最適用的措施，在最短時間內(nèi)解決問題。

2)做好儀表儀器計量設(shè)備的定期檢驗維護工作，確保其正常工作狀態(tài)和性能，確保其靈敏度和精度，滿足計量要求。對于已到使用期限的儀表儀器計量檢測設(shè)備，應立即退出使用狀態(tài)，待檢驗合格后方可再次投入使用，確保儀表儀器保持正常工作精度。

3)保障儀器儀表計量檢測工作的高質(zhì)量完成，有必要做好工作狀態(tài)的檢測數(shù)據(jù)記錄工作，確保數(shù)據(jù)的準確性和完整性。這樣，一旦數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常情況時，可以與正常狀態(tài)數(shù)據(jù)進行比對，準確判斷問題所在，有利于維修人員進行維修、調(diào)整。

3 計量儀器儀表的特殊性及其檢驗的重要性

計量檢測過程會引入測量誤差，誤差數(shù)值的大小直接表征儀器儀表的測量精度。從測量原理來看，誤差的存在是必然的、不可消除的，但誤差的大小是可以控制的。通過對儀器儀表測量和調(diào)試原理的分析與改進，可以有效縮減儀器測量誤差，提高其測量精度。在計量檢測過程中會產(chǎn)生檢測不確定因素和測量不確定因素，如果在儀器儀表使用之前缺失了調(diào)試環(huán)節(jié)，測量不確定度和測量誤差會在計量檢測過程中逐步積累。誤差的大小與計量檢測質(zhì)量成反比，誤差越小，表明計量檢測的完成質(zhì)量越高。但是如果沒有事先明確不確定度的大小，計量檢測本身便失去了意義[3]。

對計量檢測工具進行定期的檢測和維護，能使各計量檢測工具的性能表現(xiàn)均處于最佳狀態(tài)，適應計量檢測需求，在計量檢測工作開始前，應制定針對儀器儀表的計量檢測標注和基準，是儀器儀表實現(xiàn)其真正的功能定位。當然計量檢測會受到多種因素影響，檢測員的業(yè)務水平、素養(yǎng)，對儀器儀表的熟悉程度、工作態(tài)度等，這些因素直接或間接地對計量檢測工作產(chǎn)生影響。因此，有必要組織對計量檢測員的定期培訓，增強其操作能力，不斷充實、更新其知識體系，提升自身業(yè)務水平和素養(yǎng)，以適應隨時變化的計量檢測需求。

4 計量檢驗設(shè)計水平及質(zhì)量提升建議

與西方發(fā)達國家相比，我國的儀器儀表計量檢測設(shè)備設(shè)計水平處于中等偏上的水平，但仍有不小的差距，尤其是在技術(shù)水平和生產(chǎn)工藝層面有著明顯的短板。國內(nèi)生產(chǎn)企業(yè)陸續(xù)購置了計量儀器儀表，如何對這些儀表的計量精度進行檢驗成為一個技術(shù)難題。在技術(shù)理論體系的根本層面向先進制造國家和企業(yè)學習，并引入其生產(chǎn)工藝，用以提升我國儀器儀表產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)質(zhì)量和計量水平，筆者認為可以從如下4個方面開展工作。

1)政府層面，加強對國產(chǎn)檢驗儀器儀表產(chǎn)業(yè)的扶持力度，制定儀器儀表檢驗國家標準，促進行業(yè)間的技術(shù)交流。

2)成立行業(yè)技術(shù)協(xié)會、國際學術(shù)合作組織，劃撥支持發(fā)展經(jīng)費，用以儀器儀表相關(guān)前沿資訊的搜集整理工作。

3)培養(yǎng)儀器儀表校驗人才，尤其是計量專業(yè)人才，注重對其專業(yè)性和實際操作能力的培養(yǎng)，以適應國產(chǎn)儀器儀表設(shè)備研制、升級換代的需求。

4)儀器儀表計量向著綠色、節(jié)能方向發(fā)展，在考核標準中應該予以體現(xiàn)，實現(xiàn)設(shè)備性能、節(jié)能降耗、綠色環(huán)保指標的共同發(fā)展。

5 儀器儀表計量檢測行業(yè)發(fā)展動向

5.1 精細化流量儀表占比逐年增加

為了實現(xiàn)經(jīng)濟整體減排目標，發(fā)改委、工信部等部委對過程控制行業(yè)提出了節(jié)能降耗目標，并給出了相關(guān)指導意見，測量測試領(lǐng)域的流量儀表成為國內(nèi)相關(guān)行業(yè)關(guān)注的熱點，其中以質(zhì)量流量計和超聲波流量計具有較強代表性，銷量持續(xù)攀升。在儀器儀表相關(guān)的國標與行業(yè)標準中陸續(xù)加入了節(jié)能參數(shù)指標，這就需要對原料選用與排量進行更為精準的計量，由過去的粗略估算階段向定量分析階段轉(zhuǎn)變。擴大了質(zhì)量流量計與超聲波流量計的應用范圍，未來需求總量巨大。流量儀器的大規(guī)模應用，標志著我國計量檢測行業(yè)正式步入成本節(jié)約發(fā)展階段。

5.2 網(wǎng)絡化系統(tǒng)將成為未來主流

以互聯(lián)網(wǎng)為基礎(chǔ)，物聯(lián)網(wǎng)逐漸發(fā)展起來，儀器儀表的特性決定了其與物聯(lián)網(wǎng)的天然連接關(guān)系，計量儀表將作為物聯(lián)網(wǎng)的感知終端而存在。雖然目前使用的儀器儀表大都具備雙向通信接口，但還不能直接適應物聯(lián)網(wǎng)應用場景。在實現(xiàn)智能化的過程中，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將賦予儀器儀表真正的萬物互聯(lián)能力，使現(xiàn)場測控參量可以登錄就近的網(wǎng)絡。工程應用中的測控系統(tǒng)，依托工作站與PC客戶端組建物聯(lián)網(wǎng)絡，在實現(xiàn)資源共享的同時，可極大提升生產(chǎn)效率。

5.3 環(huán)保型儀器儀表將得到推廣

節(jié)能降耗、低碳環(huán)保是我國經(jīng)濟轉(zhuǎn)型發(fā)展的2個重要目標，并作為基本國策長期推行下去。尤其是在大氣環(huán)境與水資源監(jiān)測領(lǐng)域，環(huán)保型儀器儀表得到大力推廣，環(huán)境取樣與監(jiān)測自動化控制系統(tǒng)相關(guān)產(chǎn)品步入快速開發(fā)應用期?，F(xiàn)階段國情要求我們必須立足發(fā)展中國家視角分析問題，環(huán)境監(jiān)測儀表須同時滿足單價低、維護簡便的特性，具有較強的抗干擾能力與環(huán)境適應性，同時具有一定的智能化水平。環(huán)保型儀器儀表將向著高精度、高智能化、高可靠性方向發(fā)展。

6 結(jié)語

對儀器儀表計量檢測概念進行解讀，其本質(zhì)是為了保障生產(chǎn)，這同時也是計量檢驗的重要性所在。隨著我國智能儀表用量的增加，檢驗工作也需要做出相應的調(diào)整，計算機技術(shù)在計量領(lǐng)域應用越發(fā)廣泛。針對我國制造工藝和設(shè)計水平不足的現(xiàn)狀，提出了幾點參考意見，以期對我國計量儀器儀表的設(shè)計、制造、檢驗環(huán)節(jié)有所幫助。