運(yùn)用PDCA方法提高熱電阻檢定效率

楊　波　張麗梅　王玉成　馬芳芳

(吐哈油田公司技術(shù)監(jiān)測中心計(jì)量站， 鄯善 838200)

0　引言

熱電阻是中低溫區(qū)較常用的一種溫度檢測器。它的主要特點(diǎn)是測量精度高，性能穩(wěn)定。其中鉑熱電阻的測量準(zhǔn)確度是最高的，它不僅廣泛應(yīng)用于工業(yè)測溫，而且被制成標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)儀[1]。因此，其計(jì)量的準(zhǔn)確度直接關(guān)系到企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益和安全。

1　現(xiàn)狀調(diào)查

1)鉑、銅熱電阻溫度計(jì)因其測量范圍寬、靈敏度高、穩(wěn)定性好而在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛得到使用。我站日常檢定的熱電阻80％來自各采油廠，因此其檢定及校準(zhǔn)工作尤為重要。

2)在檢定過程中會(huì)遇到以下幾個(gè)問題：a.連線引線引入的誤差；b.插入深度引入的誤差；c.保溫時(shí)間及環(huán)境溫度引入的誤差。我們需要在檢定過程中，盡量減小誤差對(duì)檢定結(jié)果的影響，使得檢定結(jié)果更精準(zhǔn)。

2　計(jì)劃階段(P)

2.1　影響因素

我們從人員、環(huán)境、方法、設(shè)備幾個(gè)方面入手，分析匯總?cè)缦拢?/p>

2.1.1冰點(diǎn)槽

熱電阻需在0℃檢定，如果冰和水的比例不當(dāng)，測出的電阻值數(shù)據(jù)就不準(zhǔn)，冰水混合物比例對(duì)電阻值的影響見表1。

由表1可以看出，冰水混合物的比例很關(guān)鍵。冰多水少時(shí)，測量的阻值偏低；冰少水多時(shí)，測量的阻值偏高。

表1　冰水混合物比例對(duì)電阻值的影響

2.1.2油槽

油恒溫槽工作區(qū)域內(nèi)的垂直溫差不大于0.02℃，水平溫差不大于0.01℃，不滿足以上條件，檢定時(shí)就會(huì)給熱電阻的示值帶來不穩(wěn)定。

2.1.3系統(tǒng)誤差

檢定熱電阻所用的電測設(shè)備如果通電預(yù)熱時(shí)間不夠，以及熱電阻測量引線因使用頻繁而短路、斷路、夾子虛焊等測出的電阻值數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。

2.1.4插入深度

熱電阻應(yīng)插入相應(yīng)的玻璃試管中，管口用脫脂棉或耐高溫材料塞緊，以防空氣對(duì)流的影響。檢定時(shí)，應(yīng)將熱電阻同玻璃試管插入冰點(diǎn)槽、油槽中，其深度應(yīng)不少于300mm、若插入深度不夠，測出的電阻值數(shù)據(jù)不準(zhǔn)。熱電阻插入深度對(duì)電阻值的影響見表2。

由表2可以看出，插入深度不夠，測出的電阻值偏低。

2.1.5保溫時(shí)間

熱電阻是感溫元件，因此插入介質(zhì)中的保溫時(shí)間的長短對(duì)熱電阻的測量值影響很大。

表2　熱電阻插入深度對(duì)電阻值的影響

2.1.6環(huán)境溫度

根據(jù)要求，熱電阻檢定溫度為(20±5)℃，環(huán)境溫度應(yīng)符合要求。

2.1.7數(shù)據(jù)計(jì)算、證書打印

由于熱電阻檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理計(jì)算復(fù)雜、費(fèi)時(shí)費(fèi)力、容易出錯(cuò)，因此存在工作效率低下的問題。

2.2　原因分析

針對(duì)上述影響熱電阻檢定效率的因素，我們實(shí)驗(yàn)室的各個(gè)成員進(jìn)行了認(rèn)真的分析，形成的原因分析圖如圖1所示。

圖1　熱電阻檢定效率低的因果圖

2.3　改進(jìn)措施

1)在檢定前對(duì)熱電阻進(jìn)行檢查，查看接線頭是否松動(dòng)，把熱電阻從保護(hù)管中抽出，用萬用表R×1擋測量其電阻值，如萬用表指針指示比該熱電阻的R0值稍高一些，該熱電阻正常；如萬用表指示“∞”，說明該熱電阻已經(jīng)斷路；如萬用表指示在“0”處或小于R0值，說明該電阻已短路[3]。

2)通過反復(fù)測量比較，確定冰水混合物的比例為3:1。嚴(yán)格控制環(huán)境溫度，用標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)作為監(jiān)測標(biāo)準(zhǔn)，確保溫度變化在規(guī)程規(guī)定的范圍內(nèi)。

3)檢定前在熱電阻的保護(hù)套或玻璃管上做出300mm的標(biāo)記。在檢定時(shí)，確保插入深度滿足規(guī)程要求[3]。

4)編制熱電阻檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理軟件，實(shí)現(xiàn)了儀表信息存儲(chǔ)、自動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算、查詢和打印證書等功能，使得檢定過程更方便、高效，計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)更精確，檢定結(jié)果更直觀。

3　實(shí)施階段(D)

通過對(duì)原因的調(diào)查與分析以及提出的相應(yīng)對(duì)策，我們進(jìn)行了以下的實(shí)施。

3.1　提高熱電阻檢定質(zhì)量措施

1)嚴(yán)格執(zhí)行程序文件和JJG 229—2010《工業(yè)熱銅、熱電阻檢定規(guī)程》，檢定人員應(yīng)熟悉掌握檢定方法。

2)對(duì)檢定的標(biāo)準(zhǔn)熱電阻進(jìn)行上傳。[4]我們將標(biāo)準(zhǔn)熱電阻和兆歐表作為我站最高標(biāo)準(zhǔn)及最高標(biāo)準(zhǔn)配套設(shè)備，納入周期管理，派專人對(duì)熱電阻進(jìn)行質(zhì)量控制。標(biāo)準(zhǔn)熱電阻溫度計(jì)和兆歐表每年送自治區(qū)計(jì)量院進(jìn)行檢定，由標(biāo)準(zhǔn)管理員對(duì)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行穩(wěn)定性登記，派專人負(fù)責(zé)定期進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)熱電阻質(zhì)量核查，并做好核查記錄。[5]

3.2　提高檢定人員操作的熟練度

通過培訓(xùn)、學(xué)習(xí)和相互交流，提高熱電阻檢定人員的業(yè)務(wù)能力。

1)根據(jù)檢定人員的熟練程度分班次指定老師進(jìn)行學(xué)習(xí)培訓(xùn)；

2)培訓(xùn)結(jié)束后進(jìn)行理論和實(shí)際考試，在考試中發(fā)現(xiàn)問題，總結(jié)問題，解決問題；

3)每月開展一次熱電阻檢定的技術(shù)交流，以利于提高人員的業(yè)務(wù)能力。

3.3　應(yīng)用熱電阻檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理軟件

1)實(shí)現(xiàn)了儀表信息存儲(chǔ)、自動(dòng)數(shù)據(jù)計(jì)算、查詢和打印證書等功能；

2)使得檢定過程更方便、高效，計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)更精確，檢定結(jié)果更直觀。

3.4　加強(qiáng)標(biāo)準(zhǔn)熱電阻使用現(xiàn)場管理

定期自我審核。組織專人每月對(duì)原始記錄、環(huán)境條件、標(biāo)準(zhǔn)檔案等進(jìn)行檢查，嚴(yán)格按計(jì)量管理標(biāo)準(zhǔn)全面核對(duì)，保證工作規(guī)范化、程序化、準(zhǔn)確化，使計(jì)量工作有效運(yùn)行。

通過以上方案的實(shí)施，對(duì)方案實(shí)施前后的結(jié)果做了對(duì)照，對(duì)照結(jié)果見表3。

表3　方案實(shí)施前后的結(jié)果對(duì)照

4　效果檢查(C)

1)通過對(duì)檢定人員的培訓(xùn)、相互學(xué)習(xí)交流，大家的業(yè)務(wù)能力都有所提高，每月開展一次熱電阻檢定技術(shù)交流成了大家相互學(xué)習(xí)的一個(gè)重要途徑，也正是這個(gè)平臺(tái)的建立，不僅提高了工作效率，還提高了檢定人員操作的熟練度。

2)熱電阻檢定結(jié)果數(shù)據(jù)處理軟件的開發(fā)和應(yīng)用，對(duì)于提高檢定效率起到了至關(guān)重要的作用。

5　總結(jié)階段(A)

5.1　鞏固措施

為了鞏固成果，制定了如下鞏固措施：

1)編寫熱電阻檢定流程；

2)每月開展一次熱電阻檢定的技術(shù)交流，以利于提高人員的業(yè)務(wù)能力；

3)建立信息反饋制度，在工作中發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)反饋，小組開會(huì)討論，共同解決問題。

5.2　下步打算

在取得成績的基礎(chǔ)上，我們將繼續(xù)研究熱電阻在檢定過程中存在的問題，通過不斷學(xué)習(xí)和實(shí)際操作，保證在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成對(duì)生產(chǎn)單位的檢定任務(wù)，為油田安全生產(chǎn)創(chuàng)造必要條件。

[1]王魁漢，等.溫度測量實(shí)用技術(shù)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2006

[2]戚維明.質(zhì)量管理小組基礎(chǔ)知識(shí)[M].北京：中國計(jì)量出版社，2011

[3]JJG 229—2010工業(yè)鉑、銅熱電阻檢定規(guī)程

[4]趙若江，等.現(xiàn)代企業(yè)計(jì)量工作指導(dǎo)手冊(cè)[M].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005

[5]葉德培，等.二級(jí)注冊(cè)計(jì)量師基礎(chǔ)知識(shí)及專業(yè)實(shí)務(wù)[M].北京：中國計(jì)量出版社，2009