程小雷
遼寧省朝陽市計量測試所 遼寧朝陽 122000
在潤滑油的分析檢測中,計量器具本身的測量誤差直接決定著檢測結果的可靠性。為了保證分析檢測數(shù)據(jù)的可靠性,我們必須對計量器具進行量值溯源管理。本文結合潤滑油的日常檢測工作,談談針對潤滑油檢測,實驗室如何實施計量器具的量值溯源。
被測對象、計量器具使用環(huán)境、測量方法、測量結果要求、計量器具量值溯源管理等計量技術管理因素的多樣性,導致存在計量器具測量范圍與實際使用范圍的不一致性、計量技術規(guī)范計量性能要求與計量器具使用要求的不一致性、計量器具的持續(xù)使用周期與計量規(guī)范規(guī)定周期的不一致性等。這些不一致性引起計量器具計量特性相關要求相對于具體使用要求具有針對性。因此,使用者需要根據(jù)使用要求分析實際量值溯源結果,分別判斷每個計量器具計量性能是否符合使用要求,即溯源結果確認,從而控制計量器具測量結果質(zhì)量[1]。
盡管計量檢定結果擁有確認內(nèi)容,即計量器具檢定結果中給出的符合性結論,但該結論僅反映計量器具是否符合計量檢定規(guī)程中的要求。檢定規(guī)程中關于計量性能的要求,尤其是通用計量器具計量檢定規(guī)程中的計量性能要求,往往無法也不可能考慮相關計量器具的具體測量對象要求。因此,計量檢定結果中的符合性結論不等同于計量器具滿足使用準確性要求。如果采用此結論而不對檢定結果另行確認,可能導致“合格”計量器具不滿足使用要求,或者“不合格”計量器具可能滿足使用要求。檢定結果符合性判定需要計量器具使用者以被測對象要求為基礎,判斷計量器具準確性是否滿足工作要求,即檢定結果需要重新確認[2]。
石油專用計量器具主要在勘探、開發(fā)油田及石油工業(yè)生產(chǎn)建設中應用。結合技術性能的相關要求,具體應用范圍,應基于切合實際,經(jīng)濟合理,技術先進原則建立石油專用計量器具量值溯源系統(tǒng),將石油專用計量器具量值采用校準、檢定測試及比較等多種方式,向社會公用及國家計量基準進行溯源。對石油專用計量器具量值溯源關系進行設計,結合量值溯源的相關關系,利用標準器嚴格遵循逐級檢定方法使量值達到準確傳遞的目標。標準器在傳統(tǒng)的計量檢定方式中具有關鍵性作用,通常將傳遞量值整個過程中的其它影響因素不夠重視?;诖藛渭円蕾嚈z定過程中獲得的結果,在整體上了解傳遞量值的準確性和完整性及其它比較客觀真實的信息。油田并非只是按照先后次序建立量值溯源體系,也在一定程度上加強了傳遞測量控制量值的過程。一般情況下,控制測量過程的原理主要是反饋系統(tǒng)包括各環(huán)節(jié)和審核過程中涉及的相關標準及被測對象等內(nèi)容,結合測量多次結果中表現(xiàn)出的變化對測量過程中隨機產(chǎn)生的誤差進行表示。反復測量后對標準數(shù)據(jù)進行核查后建立數(shù)據(jù)庫,經(jīng)反饋系統(tǒng)向工作標準中進行反饋,實現(xiàn)量值溯源,以確保獲得比較客觀合理的計量檢測數(shù)據(jù)。在控制生產(chǎn)過程中應用的測量過程采用的統(tǒng)計控制方法具有相似性,測量過程的控制與對測量不確定度的檢測人員、計量檢測設備、環(huán)境條件、測量操作過程等方面的影響因素相適用,計量保證方案是最有效控制測量過程的形式[3]。
通常,檢定的溯源方式必須到有資格的計量部門或法定授權的單位進行,而校準的溯源方式有自校、外?;蜃孕<油庑O嘟Y合的方式。對于校準來說,根據(jù)潤滑油有些計量器具的特殊性,一般計量所無法進行量值溯源,如由美國CANNON 公司生產(chǎn)的各類潤滑油黏度測定儀,因這類儀器需要用黏度類專用有證標準物質(zhì)進行黏度毛細管系數(shù)的計算,目前國內(nèi)只能通過購買CANNON 公司生產(chǎn)的標準物質(zhì)進行校準。而CANNON 公司的黏度儀器一根毛細管可以測量(1~2000)mm2/s 的油品,為此毛細管常數(shù)的計算需要十幾種標準物質(zhì)才能確定,這期間需要花費高昂的費用。很多計量所對這類計量器具愛莫能助。對于這類設備,一般只能采用自校的形式進行校準。
計量保證方案充分利用校準結果,同時驗證結果不確定度的范圍,建立較為完善的測量控制校準體系的方法并采取相應的維持措施。在實施計量保證方案過程中,主要分為以下步驟:一是測量核查工作的相關標準。核查標準主要完成控制測量過程的目標,建立對數(shù)據(jù)庫能夠靈活應用的計量儀器。經(jīng)過對工作及核查標準的多次測量,使獲得的測量結果可通過影響環(huán)境因素客觀反映,該測量結果在數(shù)據(jù)庫構成方面主要利用函數(shù)關系式方法。二是傳遞標準采用參考標準進行測量。計量保證方案的實施還應同時配備運輸便捷的傳遞標準,主要是對儀表進行現(xiàn)場校準。為在運輸中傳遞標準是否產(chǎn)生計量性能的變化進行觀察,用于閉環(huán)測量方法,使量值傳遞保證質(zhì)量水平較高。三是工作標準對傳遞標準的測量。一般是根據(jù)相關要求采用體現(xiàn)出傳遞標準的現(xiàn)場校準裝置校準現(xiàn)場儀表、對標準儀器進行檢定或校準,使其可根據(jù)國家計量系統(tǒng)向國家基準進行溯源。
檢定和校準是計量器具量值溯源的主要手段,檢定結果給出計量器具符合性判定結果,校準則不判定計量器具的符合性。使用者需要根據(jù)使用方法要求,確認量值溯源結果,保障計量器具計量性能滿足工作要求。計量器具示值按照標稱值使用時,需依據(jù)量值溯源結果判斷計量器具示值誤差是否滿足工作要求。計量器具示值按照實際值使用時,使用方法測量結果不確定度可引入校準結果的測量不確定度,同時應考慮計量器具穩(wěn)定性的影響。正確了解、應用校準結果,可進一步了解計量性能狀態(tài),為計量器具測量結果控制打下基礎。