淺議檢測用的儀表設(shè)備

張 蓉，代治興，黨二勇，楊 磊

（陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300）

淺議檢測用的儀表設(shè)備

張 蓉，代治興，黨二勇，楊 磊

（陜西群力電工有限責(zé)任公司，陜西寶雞，721300）

本文提出目前繼電器行業(yè)用的儀表設(shè)備存在的一些問題，并指出其危害性及解決措施。這些違標(biāo)設(shè)備之所以存在，主要是品質(zhì)管理標(biāo)準(zhǔn)ISO9001為它們大開綠燈。

鑒定；校驗(yàn)；準(zhǔn)確；可再現(xiàn)；誤差

0 引言

作為一名試驗(yàn)工作者，幾年的工作發(fā)現(xiàn)繼電器行業(yè)檢測用的儀表設(shè)備存在一些問題，這些問題直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的有效性，準(zhǔn)確性及可再現(xiàn)性，間接影響到產(chǎn)品品質(zhì)。

1 儀表設(shè)備存在的一些問題

1.1 鑒定

MIL-PRF-39016F、MIL-PRF-32140第3.9及GJB65B第3.8條明確規(guī)定：“承制方應(yīng)優(yōu)先采用本規(guī)范規(guī)定的測試電路和測試設(shè)備。使用任何替代的測試電路和測試設(shè)備應(yīng)經(jīng)鑒定機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。”GB/T21711-1（idt IEC61810-1）及IEC61810-1中第6條：“偏離值的使用應(yīng)證明是合理的，它由制造廠標(biāo)明，并應(yīng)在報(bào)告中加以說明?！弊C明是合理的必須具備兩個條件：一是誤差分析（理論及實(shí)際數(shù)據(jù)），二是鑒定機(jī)構(gòu)批準(zhǔn)。而符合標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的檢測設(shè)備則必須經(jīng)過鑒定部門組織的鑒定，而鑒定首要的就是標(biāo)準(zhǔn)化審查。它包括測試原理、方法及所加的應(yīng)力（大小、實(shí)施時間、地點(diǎn)）及信息采集（采集方法，采集點(diǎn)及起止時間，數(shù)據(jù)分析比較）及結(jié)果判定，甚至包括術(shù)語定義。

例1：某綜合參數(shù)測試儀，時間測量時其分辨率為0.1ms(100us)，而GJB65B第4.8.8.5.2規(guī)定要求能分辨出1us的脈沖，即分辨率為1us。用分辨率為100us的綜合測試儀表不能檢測繼電器有無10us的回跳！而觸電回跳直接關(guān)系到觸電燃弧大小及時間，從而影響到繼電器壽命可靠性。

例2：南方某研究所生產(chǎn)的某壽命試驗(yàn)臺，為了便于監(jiān)測把動簧觸點(diǎn)接地；而北方某高校制造的壽命試驗(yàn)臺，每次只能做1H常開(或1D動合)的產(chǎn)品，這樣一只3Z(3組轉(zhuǎn)換)的產(chǎn)品要分6次才能完成一次壽命試驗(yàn)。專家的解釋：你的產(chǎn)品機(jī)械壽命是1×107次，額定壽命每次只進(jìn)行1×105次，6次共進(jìn)行6×105次，與機(jī)械壽命1×107次相比可以忽略，不影響機(jī)械壽命。

電壽命負(fù)載的接法，IEC及MIL都有明確規(guī)定：每個靜觸點(diǎn)單獨(dú)接一負(fù)載，負(fù)載的一端應(yīng)接地。GJB65,GJB65A（idtMIL39016D）也作這樣的規(guī)定。我們曾做過試驗(yàn)，對銀基確點(diǎn)動簧接正的燃孤在5×105次內(nèi)要比動簧接負(fù)極大一倍，二者考核程度是不一樣的!至于3組轉(zhuǎn)換產(chǎn)品分6次試驗(yàn)，考核程度會降低，因?yàn)?H常開(或1D動合)的產(chǎn)品壽試驗(yàn)，動觸點(diǎn)及其簧片有一半時間是處于冷卻狀態(tài)，而1Z轉(zhuǎn)換動靜觸點(diǎn)都加負(fù)載試驗(yàn)，動觸點(diǎn)及其簧電就沒有冷卻時間。故3Z轉(zhuǎn)換產(chǎn)品分6次試驗(yàn)與一次試驗(yàn)（所有觸點(diǎn)都加負(fù)載）時產(chǎn)品溫升有很大差別，對產(chǎn)品的耐熱考核相差約6倍，無法忽略。

1.2 校驗(yàn)

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)化審查

檢測用的儀表設(shè)備必須經(jīng)過標(biāo)準(zhǔn)化審查，以證明它們符合現(xiàn)行的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和總規(guī)范。為此，首先要查被校驗(yàn)儀表設(shè)備有無鑒定證書，有證書的還要按現(xiàn)行有效的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范進(jìn)行審查，方可保證試驗(yàn)結(jié)果的有效性和再現(xiàn)性。

例3：二次吸合

用戶要求剔除“二次吸合”的產(chǎn)品，于是南方某研究所很快就推出能測的儀表，他把動合觸點(diǎn)閉合稱作第一次閉合，接著把銜鐵吸合稱作第二次吸合。而美國繼電器制造商會在“繼電器工程師手冊”中把這個現(xiàn)象稱作銜鐵超行程。每只繼電器的銜鐵都必須有一定的銜鐵超行程，可保證動合觸點(diǎn)的壓力，怎么能當(dāng)做“二次吸合”剔除掉！其次，該儀表用階躍函數(shù)法測量，就測不出“二次吸合”了，也違背再現(xiàn)性原則。

例4：Z型（轉(zhuǎn)換）觸點(diǎn)先斷后合的檢查

MIL-PRF-39016E的檢查方法，是用檢查產(chǎn)品有無橋接的方法（4.8.8.4.1條）來判定觸點(diǎn)是否是先斷后合。但那些橋接時間小于儀表分辨的橋接就會被判為無橋接，從而產(chǎn)生誤判。故MILPRF-39016F就改用檢查產(chǎn)品有無轉(zhuǎn)接時間的方法，來判定Z型觸點(diǎn)的先斷后合。此例表明，校驗(yàn)儀表設(shè)備時，采用的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范必須是最新和有效的。

1.2.2 誤差

GJB2171中第4.3.5規(guī)定：“校準(zhǔn)用的測量標(biāo)準(zhǔn)的不準(zhǔn)確度應(yīng)不大于被校準(zhǔn)檢定設(shè)備允許誤差相限的1/4”，GJB300B中第4.3有：“用于控制或測量參數(shù)以及進(jìn)行測試的儀器設(shè)備，其誤差應(yīng)不大于被控或被測參數(shù)誤差的1/3”。僅僅校驗(yàn)被控或被測參數(shù)是不夠的。

1.2.3 校檢項(xiàng)目

例5：某綜合參數(shù)測試儀，為追求速度，觸點(diǎn)電路電阻檢測時，每組閉合觸點(diǎn)的檢測時間僅為1us。然GB/T10232第3.12及IEC61810-7第4.12.2、第3.12條均規(guī)定：“時間不超過10us的任何觸點(diǎn)電路電阻的異常變化應(yīng)予以忽略?！彼杂眠@臺測試儀測出的觸點(diǎn)電路電阻統(tǒng)統(tǒng)無效，甚至不合格品的判定是無效的！

就觸點(diǎn)電路電阻的檢測而言，還必須注意，不同的觸點(diǎn)負(fù)載等級，應(yīng)用不同的測試電壓和測試電流（恒流源）。負(fù)載應(yīng)在觸點(diǎn)趨穩(wěn)定閉合后施加，觸點(diǎn)斷開之前去掉測試電壓，否則會給觸點(diǎn)帶來污染或損傷。以上例子說明，校檢時不但要校被檢測的參數(shù)，還要校檢檢測時所施加的壓力（大小，施加點(diǎn)，起止時間），數(shù)據(jù)采集（采集方法，起止時間，采集點(diǎn)及分辨率）及失效判據(jù)。

2 品質(zhì)管理與檢測設(shè)備

產(chǎn)品品質(zhì)保證的一個關(guān)鍵措施就是檢測設(shè)備的管控。但至今有關(guān)品質(zhì)品質(zhì)保證的文件和標(biāo)準(zhǔn)卻不盡人意。典型的是ISO9001，國內(nèi)與之等同的有GB/T19001及GJB9001。不可否認(rèn)，它在產(chǎn)品品質(zhì)保證方面起了較大的作用，但在檢測設(shè)備的控制方面卻有較大漏洞。

ISO9001第7.6有“測量設(shè)備應(yīng)：a.對照能溯源到國際和國家測量標(biāo)準(zhǔn)，按照規(guī)定的時間間隔或在使用前進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定。當(dāng)不存在上述標(biāo)準(zhǔn)時，應(yīng)記錄校準(zhǔn)和檢定的依據(jù)”。ISO在這里僅僅要求“記錄校驗(yàn)依據(jù)”，而不管這個依據(jù)是出自哪里，合理與否。如MIL規(guī)范在引用測量標(biāo)準(zhǔn)之后，緊跟著有“并應(yīng)采用下列細(xì)節(jié)的特殊規(guī)定”，所以即使按溯源的國際、國家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行校準(zhǔn)和檢定，也不符合產(chǎn)品總規(guī)范的下列細(xì)節(jié)和特殊規(guī)定。

GJB9001A的品質(zhì)管理體系要求解釋提綱和實(shí)施要點(diǎn)特地提出：“如不存在上述標(biāo)準(zhǔn)時，如進(jìn)口的有些設(shè)備無法溯源，則應(yīng)參考其設(shè)備的使用和維護(hù)說明書進(jìn)行”，設(shè)備的使用和維護(hù)說明書是由制造商寫的，在“參照設(shè)備的使用和維護(hù)說明書進(jìn)行”校驗(yàn)下，上述例子中的違標(biāo)設(shè)備統(tǒng)統(tǒng)被貼上“準(zhǔn)予使用”的合格標(biāo)簽。也正是這一條阻礙了測試設(shè)備的開發(fā)，如壽命試驗(yàn)GB/T21711.1（idt IEC61810-1）第14條及IEC61810-1第11條，明確規(guī)定應(yīng)監(jiān)測Z型觸點(diǎn)“不希望有的橋接”，筆者所知，國內(nèi)尚無一臺壽命試驗(yàn)臺能監(jiān)測Z型觸點(diǎn)的橋接，且設(shè)備的使用非常普及。

3 小結(jié)

繼電器出廠時，要檢測的項(xiàng)目很多，所用的儀表設(shè)備也很多，大部分沒經(jīng)過鑒定就投入使用，因有ISO9001等品質(zhì)管理體系文件為他們開綠燈。

（1）檢測用的儀表設(shè)備必須經(jīng)過鑒定，鑒定證書應(yīng)隨儀表設(shè)備到使用單位，專利及金獎都不能證明儀表設(shè)備經(jīng)過鑒定或符合相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

（2）儀表設(shè)備校準(zhǔn)、檢定，首要任務(wù)或項(xiàng)目就是審查儀表設(shè)備是否符合現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)，校準(zhǔn)不但要校被檢參數(shù)，還要對檢測時所用的壓力、數(shù)據(jù)采集及失效判據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)。

（3）宣貫、制定標(biāo)準(zhǔn)刻不容緩，不但儀表設(shè)備制造者要學(xué)，繼電器生產(chǎn)廠家更要學(xué)。

（4）請各類審查人人員在發(fā)放準(zhǔn)用證、合格證前，了解設(shè)備是否符合相關(guān)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)，而不是符合設(shè)備使用和維護(hù)說明書。

[1]鄭天呸，方珍等.繼電器參數(shù)測試方法[J].機(jī)電元件，2015（6）.

[2]MIL-PRF-32140：2004; IEC61810-2：2005; IEC61810-2；2005；MIL-PRF-39016F.

貿(mào)澤與ROBOTIS簽訂全球分銷協(xié)議出售面向機(jī)器人應(yīng)用的OpenCM和DYNAMIXEL解決方案

2017年8月- 專注于新產(chǎn)品引入 (NPI) 與推動創(chuàng)新的領(lǐng)先分銷商貿(mào)澤電子 (Mouser Electronics) 與ROBOTIS簽訂全球分銷協(xié)議。ROBOTIS是全球頂尖的開發(fā)商與制造商，提供模塊化機(jī)器人與專業(yè)智能伺服器、工業(yè)執(zhí)行器、機(jī)械手、開源仿人平臺和機(jī)器人開發(fā)解決方案。

貿(mào)澤電子即日起開始供應(yīng)ROBOTIS產(chǎn)品系列，包括控制器、伺服器以及配件，為專業(yè)機(jī)器人開發(fā)人員提供支持，幫助設(shè)計(jì)出用于DIY、教育、工業(yè)以及研究領(lǐng)域的多關(guān)節(jié)機(jī)器人。ROBOTIS OpenCM9.04開源控制器采用STMicroelectronics STM32 F1系列32位ARM? Cortex?-M3微控制器，并包含OpenCM 集成式開發(fā)環(huán)境 (IDE)。此開發(fā)環(huán)境是一套基于ROS和C/C++ 的跨平臺軟件，可幫助開發(fā)人員輕松進(jìn)行控制器編程。ROBOTIS充分利用了機(jī)器人社區(qū)在單板計(jì)算機(jī) (SBC)、深度傳感器和3D打印技術(shù)等方面的最新技術(shù)。

貿(mào)澤同時還庫存有ROBOTIS的DYNAMIXEL智能執(zhí)行器系統(tǒng)，這是一系列模塊化設(shè)備，用于設(shè)計(jì)和連接強(qiáng)大且靈活的機(jī)器人關(guān)節(jié)。DYNAMIXEL為高性能執(zhí)行器，將全集成DC電機(jī)、齒輪減速器、控制器、驅(qū)動器和網(wǎng)絡(luò)同時集成在一個伺服模塊執(zhí)行器中。此系列可編程聯(lián)網(wǎng)設(shè)備允許開發(fā)人員通過數(shù)據(jù)包流讀取并監(jiān)控執(zhí)行器狀態(tài)，還支持基于智能執(zhí)行器反饋的解決方案。為支持DYNAMIXEL產(chǎn)品，貿(mào)澤還提供了多個系列的TTL/RS-485 (3P/4P)通信電纜組和配件。這些高靈活電纜具有高插拔力接頭，并采用護(hù)套設(shè)計(jì)，防止斷裂、松脫。

Discussion on instrumentation equipment for detection

Zhang Rong,Dai Zhixing,Dang Eryong,Yang Lei
(Shaanxi Qunli Electronic Co.LTD,Baoji Shaanxi,721300)

This paper presents some problems on the instrumentation equipment for the relay industry and points out its harmfulness and its solution. The existence of these non-standard equipment, mainly because quality management document standards,especially ISO9001,give themthe green light.

identification; verification; accuracy; reproducible; error