淺析計(jì)量器具非預(yù)期失效

　　摘  要：計(jì)量工作是企業(yè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，企業(yè)的生存和發(fā)展離不開(kāi)計(jì)量，計(jì)量工作的好壞相當(dāng)于企業(yè)的晴雨表，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的日趨激烈，其作用會(huì)越來(lái)越明顯。計(jì)量器具的非預(yù)期失效是計(jì)量工作中一個(gè)不可避免的問(wèn)題，并且對(duì)于企業(yè)有不利的影響。為了減少此類問(wèn)題的發(fā)生，須對(duì)其失效的原因進(jìn)行分析，并通過(guò)采取加強(qiáng)測(cè)量過(guò)程的控制、人員培訓(xùn)和管理、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)及設(shè)備正常運(yùn)行中的檢查等措施加以解決。
　　關(guān)鍵詞：計(jì)量器具；非預(yù)期；失效
　　1．引言
　　計(jì)量工作是企業(yè)的一項(xiàng)基礎(chǔ)工作，也是質(zhì)量管理的組成部分，企業(yè)的生存和發(fā)展離不開(kāi)計(jì)量。因此，只有搞好計(jì)量這項(xiàng)基礎(chǔ)工作，才能促進(jìn)企業(yè)的生產(chǎn)和產(chǎn)品質(zhì)量的提高。其中，計(jì)量器具的準(zhǔn)確性是工藝控制中的重要一環(huán)。沒(méi)有了準(zhǔn)確性，產(chǎn)品的質(zhì)量就無(wú)法得到保證。然而在實(shí)際工作中，時(shí)常出現(xiàn)計(jì)量器具非預(yù)期失效，即在兩次檢定期間發(fā)生了測(cè)量數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確的情況。根據(jù)計(jì)量室對(duì)2005-2008四年間各項(xiàng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)有一些計(jì)量器具在檢定有效期內(nèi)發(fā)生了失效，其具體情況統(tǒng)計(jì)如表1所示。 　　由表1可以看出，在檢定有效期內(nèi)發(fā)生失效的計(jì)量器具共計(jì)10種，其中通用量具4種（游標(biāo)卡尺、外徑千分尺、內(nèi)徑千分尺、百分表），儀器儀表6種（萬(wàn)用表、水準(zhǔn)儀、經(jīng)緯儀、超聲波探傷儀、電表檢定儀、壓力表）。圖1為上述計(jì)量器具失效率統(tǒng)計(jì)圖。 　　2．失效原因分析
　　計(jì)量室嚴(yán)格按照國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程和該所制定的校準(zhǔn)方法對(duì)所有計(jì)量器具進(jìn)行檢定，一旦在檢定時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的測(cè)試設(shè)備，則立即對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行追溯，并及時(shí)通知使用部門。但由于某些試驗(yàn)情況重復(fù)的成本太大，或某些測(cè)試結(jié)果根本不能夠復(fù)現(xiàn)，給追溯工作帶來(lái)了一定的難度。因此，為了避免非預(yù)期失效的發(fā)生，必須對(duì)失效的原因進(jìn)行深入的分析。通過(guò)對(duì)近年來(lái)在檢定有效期內(nèi)發(fā)生失效的計(jì)量器具的使用情況的分析發(fā)現(xiàn)，失效的原因主要在于輔助設(shè)備損壞或不完備；操作人員技術(shù)素質(zhì)偏低，操作使用不當(dāng)；運(yùn)輸安裝環(huán)節(jié)存在一定的問(wèn)題；使用年限較長(zhǎng)，整機(jī)穩(wěn)定性差；忽視日常維護(hù)和對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的監(jiān)控。
　　2.1輔助設(shè)備損壞或不完備
　　一部分計(jì)量器具因其本身結(jié)構(gòu)和計(jì)量原理對(duì)于測(cè)量介質(zhì)及輔助設(shè)備有一定的要求，若不能滿足，勢(shì)必造成其在短期內(nèi)失準(zhǔn)的情況。例如，容積式流量計(jì)，按照《GB9109—88容積式流量計(jì)安裝規(guī)定》，表前須設(shè)過(guò)濾器，濾除介質(zhì)中顆粒物，以保證儀表的正常使用。由油流量計(jì)的計(jì)量原理可知其誤差因素主要是內(nèi)間隙，即要求待測(cè)介質(zhì)為潔凈不含顆粒物液體。如果不能做到按期檢查過(guò)濾器濾芯，即使濾芯破損也未能及早發(fā)現(xiàn)，將造成油流量計(jì)石墨軸承及計(jì)量件的快速磨損，使其滲漏量增大，出現(xiàn)“過(guò)的多而記的少”的負(fù)誤差情況。如果忽視了表前過(guò)濾器這一環(huán)節(jié)，更談不上流量計(jì)在有效期內(nèi)的正常使用。
　　2.2操作人員技術(shù)素質(zhì)偏低，操作使用不當(dāng)
　　計(jì)量器具在使用操作中一般都有一定的要求，操作人員如果對(duì)計(jì)量器具的具體結(jié)構(gòu)原理不甚清楚，使用操作不當(dāng)，有可能造成儀表失效。例如對(duì)彈簧管式壓力表，有些操作人員不太了解表內(nèi)彈簧管的特性和作用。測(cè)壓時(shí)，裝好表后即迅速旋開(kāi)截止閥測(cè)壓，表針快速上指，導(dǎo)致彈簧管受到?jīng)_擊，加速了彈簧管的彈性疲勞，使其彈性恢復(fù)能力變差，造成儀表示值誤差越來(lái)越大。
　　2.3運(yùn)輸安裝環(huán)節(jié)存在一定的問(wèn)題
　　有些部門在送取計(jì)量器具時(shí)，不采取防震防撞措施，使計(jì)量器具在運(yùn)輸途中過(guò)于顛簸和碰撞，也易造成計(jì)量器具失準(zhǔn)。例如對(duì)于百分表這類具有機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的計(jì)量器具，在運(yùn)輸與安裝過(guò)程中經(jīng)受沖擊或強(qiáng)烈震動(dòng)，將使軸與軸承的配合、齒輪之間嚙合松緊程度等發(fā)生一定變化，即使在一時(shí)不被發(fā)覺(jué)，運(yùn)行一段時(shí)間之后，造成的影響將顯現(xiàn)出來(lái)，反映在器具示值即會(huì)出現(xiàn)失準(zhǔn)的情況。
　　2.4使用年限較長(zhǎng)，整機(jī)穩(wěn)定性差
　　對(duì)于一些使用年限較長(zhǎng)而其整機(jī)穩(wěn)定性已劣化的汁量器具，所下檢定結(jié)論在整個(gè)周期內(nèi)將大打折扣。在此類計(jì)量器具檢定過(guò)程中，可能經(jīng)過(guò)反復(fù)調(diào)校后，達(dá)到允差范圍要求，判為合格，但很難保證在整個(gè)周期內(nèi)保持原精度指標(biāo)。例如，修船事業(yè)部一臺(tái)使用近20年的船用電表檢定儀，經(jīng)上級(jí)計(jì)量檢定部門檢定為合格，但在使用一段時(shí)間后，經(jīng)對(duì)比發(fā)現(xiàn)其輸出值發(fā)生失準(zhǔn)，經(jīng)查，個(gè)別集成組件明顯發(fā)燙，分析為該儀器由大量電子元器件構(gòu)成，經(jīng)長(zhǎng)期使用后，集成電路、晶體管等關(guān)鍵元件工作點(diǎn)發(fā)生偏移，整機(jī)穩(wěn)定性劣化，即使在檢定過(guò)程中經(jīng)調(diào)校后滿足技術(shù)指標(biāo)，但在使用過(guò)程中，其元器件工作點(diǎn)可能繼續(xù)發(fā)生漂移，乃至出現(xiàn)失準(zhǔn)情況。
　　2.5 忽視日常維護(hù)和對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的監(jiān)控
　　忽視日常維護(hù)。主要表現(xiàn)為計(jì)量器具長(zhǎng)期處于超負(fù)荷狀態(tài)，缺乏必要的維護(hù)保養(yǎng)。忽視對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)的監(jiān)控。主要表現(xiàn)為操作人員不能及時(shí)對(duì)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)、分析，不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并上報(bào)。
　　3. 解決對(duì)策與措施
　　針對(duì)以上導(dǎo)致計(jì)量器具在檢定有效期內(nèi)發(fā)生失效的原因，可以通過(guò)采取以下對(duì)策和措施加以解決：
　　3.1 加強(qiáng)對(duì)測(cè)量過(guò)程的控制
　　只有把測(cè)量當(dāng)作一個(gè)過(guò)程來(lái)加以規(guī)范和控制，并通過(guò)對(duì)全部的計(jì)量數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總、歸納、整理、分析，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程中的異常變化，降低因偶然性故障、損壞等所引起的測(cè)量不準(zhǔn)確可能性。對(duì)測(cè)量過(guò)程控制的內(nèi)容包括確定測(cè)量方法、選定測(cè)量設(shè)備、確定進(jìn)行測(cè)量所需人員的素質(zhì)和技能等。
　　3.2加強(qiáng)對(duì)相關(guān)人員的培訓(xùn)和管理
　　首先，可在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)知識(shí)的前提下，針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的技術(shù)要點(diǎn)、難點(diǎn)，制定具體的培訓(xùn)項(xiàng)目，有的放矢，從而使操作人員能在使用過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)計(jì)量器具出現(xiàn)不合格，使計(jì)量管理人員在檢定/校準(zhǔn)中及時(shí)發(fā)現(xiàn)不合格的計(jì)量器具，并能對(duì)不舍格的程度進(jìn)行評(píng)價(jià)。其次，各級(jí)人員要落實(shí)職責(zé)，及時(shí)傳遞信息，保證信息交流的及時(shí)性和有效性。
　　3.3加強(qiáng)對(duì)設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)
　　有的設(shè)備即便是正常的使用，也存在因疲勞積累而損壞的問(wèn)題，只有定期檢測(cè)保養(yǎng)，才能延長(zhǎng)零部件的使用壽命，才能及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題隱患，及時(shí)更換修復(fù)零部件，避免破壞性事故的發(fā)生，從而確保設(shè)備能長(zhǎng)久可靠地運(yùn)行。
　　3.4 加強(qiáng)設(shè)備正常運(yùn)行中的檢查
　　GB／T15481—2000《校準(zhǔn)和校驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室能力的通用要求》中指出：適用時(shí)，參考標(biāo)準(zhǔn)及測(cè)量和檢驗(yàn)設(shè)備在兩次校準(zhǔn)和檢定(驗(yàn)證)之間應(yīng)經(jīng)受運(yùn)行中檢查。也就是說(shuō)，在兩次校準(zhǔn)和檢定的間隔之中，應(yīng)進(jìn)行運(yùn)行檢查。通過(guò)運(yùn)行檢查，可以考核檢測(cè)儀器、設(shè)備在使用期內(nèi)性能是否有變化，可能預(yù)防因儀器的過(guò)載、誤用、損壞等原因造成測(cè)量結(jié)果的不準(zhǔn)確，可以在檢測(cè)設(shè)備一旦損壞時(shí)縮短追溯的時(shí)間間隔。該所目前采用期間核查的辦法進(jìn)行此項(xiàng)工作。期間核查須確定核查范圍、核查參數(shù)及核查時(shí)間。具體做法是，選擇一個(gè)檢定周期的中間或在試驗(yàn)結(jié)束后，采用抽樣的方式，對(duì)靜力、疲勞、環(huán)境振動(dòng)試驗(yàn)中使用的關(guān)鍵監(jiān)視、測(cè)量設(shè)備進(jìn)行核查。
　　3.5加強(qiáng)對(duì)不合格測(cè)量設(shè)備的管理
　　不合格測(cè)量設(shè)備的管理是1S010012：2003《測(cè)量管理體系測(cè)量過(guò)程和測(cè)量設(shè)備的要求》標(biāo)準(zhǔn)的重要內(nèi)容，對(duì)于已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的在檢定有效期內(nèi)發(fā)生失效的計(jì)量器具，應(yīng)做好記錄，停止使用，隔離存放，加以標(biāo)識(shí)，并對(duì)其予以修理或調(diào)整，隨后應(yīng)對(duì)其有效期限間隔進(jìn)行評(píng)審和確認(rèn)。對(duì)于不能恢復(fù)其預(yù)期的計(jì)量特性的不合格計(jì)量器具，可按規(guī)定予以降級(jí)或改變其預(yù)期用途，以確保其始終處于受控狀態(tài)。
　　3.6 加強(qiáng)對(duì)運(yùn)輸和安裝過(guò)程的控制
　　在運(yùn)輸過(guò)程中，采取一定的防碰撞措施，避免摔、碰、磕；在安裝過(guò)程中，避免猛敲猛打、強(qiáng)烈沖擊震動(dòng)計(jì)量器具。
　　4.結(jié)束語(yǔ)
　　綜上所述，為了減少由于非預(yù)期的失效造成測(cè)試結(jié)果失真，并降低由此帶來(lái)的測(cè)試結(jié)果追溯的成本，可考慮采取加強(qiáng)測(cè)量過(guò)程的控制、人員培訓(xùn)和管理、設(shè)備的維護(hù)保養(yǎng)及設(shè)備正常運(yùn)行中的檢查等措施，并可通過(guò)加強(qiáng)對(duì)不合格測(cè)量設(shè)備的管理，確保設(shè)備的計(jì)量特性始終滿足試驗(yàn)的需要。
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