專用測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)與管理方法的分析

楊力

（中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100094）

專用測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)與管理方法的分析

楊力

（中國(guó)空間技術(shù)研究院，北京 100094）

專用測(cè)試設(shè)備是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域的基礎(chǔ)測(cè)試設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用在武器裝備性能、質(zhì)量及技術(shù)指標(biāo)的檢測(cè)上，檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性將直接影響裝備的質(zhì)量。本文通過對(duì)專用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)進(jìn)行分析，提出了加強(qiáng)計(jì)量設(shè)計(jì)、靈活處置校準(zhǔn)中的各種問題、加強(qiáng)人才培養(yǎng)、加強(qiáng)現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)研究這四大專用測(cè)試設(shè)備管理措施。

專用測(cè)試設(shè)備；校準(zhǔn)；不確定度

武器裝備的檢測(cè)內(nèi)容十分繁瑣，由于其復(fù)雜的參數(shù)設(shè)置，在測(cè)試時(shí)往往需要使用大量的測(cè)試設(shè)備，包括通用測(cè)試設(shè)備和非通用測(cè)試設(shè)備。這些測(cè)試設(shè)備具有測(cè)試精度高、動(dòng)態(tài)性高、系統(tǒng)性和全面性較好等特點(diǎn)，其中一些測(cè)試設(shè)備甚至參與到了試驗(yàn)武器裝備的技術(shù)測(cè)試中，而這些設(shè)備所測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的高低，將對(duì)武器裝備的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。所以，做好專用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)和管理是做好國(guó)防工作的重要保障。

1 專用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)

1.1 校準(zhǔn)方法的選擇

專用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)方法，可以用通用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)方法作參考，但由于軍用設(shè)備行業(yè)的特殊性，其具體方法和通用設(shè)備相比又有一定差異，具體操作方式有以下幾種。

（1）分析計(jì)算法先利用儀器對(duì)單項(xiàng)的指標(biāo)進(jìn)行直接校準(zhǔn)和檢測(cè)，得出一個(gè)實(shí)際技術(shù)指標(biāo)，然后由計(jì)量部門對(duì)測(cè)試系統(tǒng)中各個(gè)單元儀器進(jìn)行校準(zhǔn)，都校準(zhǔn)合格之后再對(duì)計(jì)算系統(tǒng)合成標(biāo)準(zhǔn)的不確定度進(jìn)行分析，看其是否滿足規(guī)定的要求。

（2）比對(duì)法。當(dāng)測(cè)試單位的專用測(cè)試設(shè)備數(shù)量達(dá)到三臺(tái)或三臺(tái)以上時(shí)，可以使用比對(duì)法。進(jìn)行比對(duì)法之前要先設(shè)定比對(duì)程序，以確保所有參與比對(duì)的設(shè)備都能產(chǎn)生比對(duì)聯(lián)系。例如進(jìn)行1、2、3三臺(tái)設(shè)備的比對(duì)時(shí)，1和2、1和3、2和3都要進(jìn)行比對(duì)，其差值要小于規(guī)定的極限誤差。

（3）利用標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品驗(yàn)證法。具體方法是按照經(jīng)過上級(jí)批準(zhǔn)的驗(yàn)證程序，使用參數(shù)和性能都已知的“標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品”，對(duì)專用的測(cè)試設(shè)備進(jìn)行性能測(cè)試和驗(yàn)證，若符合要求，再交給計(jì)量部門進(jìn)行確認(rèn)。

（4）統(tǒng)計(jì)分析法。使用這種方法一般有兩種情況，一種是設(shè)備的使用部門將相同設(shè)備所測(cè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，并分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果，做成報(bào)告的形式交給計(jì)量部門進(jìn)行審核和確認(rèn)。另一種是使用部門通過采取不同的方法，對(duì)相同的設(shè)備開展試驗(yàn)，然后做出性能一致的記錄，交給計(jì)量部門進(jìn)行審核和確認(rèn)。

（5）專家評(píng)審法。若上述的幾種方法均行不通，則需要計(jì)量部門將設(shè)計(jì)、使用、管理等相關(guān)部門的專家們組織到一起，讓這些專家參考相關(guān)的數(shù)據(jù)及情況進(jìn)行專業(yè)評(píng)審，最后根據(jù)評(píng)審的一致意見，得出最終的評(píng)審報(bào)告。

1.2 不確定度分析

由于受到軍用武器裝備的特殊性所影響，專業(yè)測(cè)試設(shè)備在進(jìn)行校準(zhǔn)工作時(shí)不能僅僅對(duì)單一參量進(jìn)行校準(zhǔn)，而應(yīng)當(dāng)系統(tǒng)化的進(jìn)行總體校準(zhǔn)，突出所校準(zhǔn)產(chǎn)品的技術(shù)性能特點(diǎn)。專業(yè)測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)工作包含多個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)及參量都存在互相影響的狀況，每個(gè)環(huán)節(jié)的分項(xiàng)指標(biāo)在合成時(shí)均可能有不確定因素產(chǎn)生，而現(xiàn)場(chǎng)的評(píng)價(jià)指標(biāo)一般都是根據(jù)專用測(cè)試設(shè)備的總性能指標(biāo)所給出，所以總體的不確定度必然會(huì)發(fā)生變化。因此，在對(duì)專用測(cè)試設(shè)備進(jìn)行不確定度分析時(shí)，應(yīng)該主要參考系統(tǒng)總體或主要環(huán)節(jié)參量的不確定度。校準(zhǔn)時(shí)要全面考慮由傳輸線路破損、系統(tǒng)各個(gè)環(huán)節(jié)間的連接不當(dāng)、反射頻率過高、阻抗不相匹配等問題所引發(fā)的不確定因素，盡量使傳輸過程中所受的信號(hào)干擾和不確定因素降到最低，從而使校準(zhǔn)結(jié)果有一個(gè)合理范圍內(nèi)的不確定度。評(píng)定系統(tǒng)的不確定度時(shí)，要根據(jù)與系統(tǒng)不確定性有關(guān)的各項(xiàng)特征指標(biāo)，參照評(píng)定不確定度的基本依據(jù)和原則，對(duì)不同的特征指標(biāo)選擇有針對(duì)性的不確定度評(píng)定方法，將系統(tǒng)的各個(gè)指標(biāo)變?yōu)椴淮_定度分量，然后根據(jù)合成不確定度的方法來得出所測(cè)系統(tǒng)的不確定度。

2 做好專用測(cè)試設(shè)備管理的具體措施

2.1 做好計(jì)量管理的保障措施，加強(qiáng)計(jì)量設(shè)計(jì)

解決專用測(cè)試設(shè)備在校準(zhǔn)中所遇到的難題，最根本的途徑就是在起初的設(shè)計(jì)階段對(duì)設(shè)備的可計(jì)量性進(jìn)行加強(qiáng)。在進(jìn)行專用測(cè)試設(shè)備的設(shè)計(jì)工作之前，要對(duì)測(cè)試對(duì)象所涉及的量值加以分析，確定該測(cè)量技術(shù)校準(zhǔn)這些量值的能力，并在方案中設(shè)計(jì)出校準(zhǔn)所需的接口，用來對(duì)測(cè)試軟件進(jìn)行校準(zhǔn)，或者設(shè)計(jì)一些標(biāo)準(zhǔn)器和轉(zhuǎn)接器，單獨(dú)用于接口校準(zhǔn)。管理部門要協(xié)調(diào)好研制部門、計(jì)量管理部門和使用部門之間的工作職責(zé)，使各部門聯(lián)合制定出校準(zhǔn)方案，并讓校準(zhǔn)單位針對(duì)該測(cè)試設(shè)備編寫相應(yīng)的校準(zhǔn)方法，參與測(cè)試設(shè)備的評(píng)審工作，對(duì)校準(zhǔn)工作實(shí)施周期管理。在具體的保障措施的實(shí)施上，計(jì)量人員要做好以下三個(gè)環(huán)節(jié)。

（1）把好評(píng)審關(guān)。計(jì)量人員應(yīng)該參與到專用測(cè)試設(shè)備的引進(jìn)、研發(fā)、購(gòu)置等評(píng)審過程當(dāng)中，并根據(jù)專用測(cè)試設(shè)備的計(jì)量保證條件，給出一個(gè)符合實(shí)際情況的評(píng)價(jià)。

（2）把好驗(yàn)收關(guān)。計(jì)量人員要參與到專用測(cè)試設(shè)備的驗(yàn)收和使用工作中，同時(shí)要掌握校準(zhǔn)規(guī)則和相應(yīng)的檢測(cè)手段。

（3）把好計(jì)量確認(rèn)關(guān)。計(jì)量人員應(yīng)當(dāng)采用文件的形式對(duì)計(jì)量確認(rèn)工作所需的環(huán)境條件、設(shè)備設(shè)施及工作人員，使計(jì)量確認(rèn)工作正常進(jìn)行。

2.2 靈活處置專用測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)中的各種問題

和通用測(cè)試設(shè)備的單一性不同，專用測(cè)試設(shè)備的工作較為復(fù)雜，需要檢測(cè)人員、基本設(shè)施和檢定規(guī)則。由于專用測(cè)試設(shè)備的復(fù)雜性，在實(shí)際的校準(zhǔn)工作中會(huì)遇到各式各樣的問題，所以在實(shí)際的校準(zhǔn)工作中，一定要遵循簡(jiǎn)單、方便、靈活的原則來處理各種不同類型的問題。例如，在設(shè)備的研制生產(chǎn)和出廠交付階段，可以實(shí)施計(jì)量監(jiān)督的方法，著重對(duì)首次校準(zhǔn)結(jié)果進(jìn)行檢查，保障首次計(jì)量的準(zhǔn)確性，在遵循計(jì)量法相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，盡量省去一些多余的拆卸環(huán)節(jié)，不會(huì)對(duì)設(shè)備的正常運(yùn)行造成影響，用這種方法可以有效提高專業(yè)測(cè)試設(shè)備對(duì)所測(cè)產(chǎn)品測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確性。在校準(zhǔn)的過程中，可以先編寫一份計(jì)量保障方案，將傳遞標(biāo)準(zhǔn)與核查標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合起來，從而對(duì)專用測(cè)試設(shè)備的測(cè)量值進(jìn)行溯源。校準(zhǔn)工作結(jié)束之后，可以利用統(tǒng)計(jì)學(xué)的技術(shù)和知識(shí)，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行科學(xué)的分析，定期的進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)確認(rèn)工作，隨時(shí)進(jìn)行設(shè)備的檢修，延長(zhǎng)設(shè)備的使用周期。

2.3 加強(qiáng)人才培養(yǎng)，為專用測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)

專用測(cè)試設(shè)備在使用上會(huì)涉及到很多科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，具有很寬的專業(yè)面，屬于一項(xiàng)高技術(shù)性、高綜合性的工作，專用測(cè)試設(shè)備計(jì)量人員不僅要熟練掌握儀器的基本操作和計(jì)量知識(shí)，還要對(duì)各種與校準(zhǔn)檢測(cè)相關(guān)的專業(yè)知識(shí)有所了解，對(duì)各種相關(guān)儀器都要熟練進(jìn)行操作，做好專用測(cè)試設(shè)備的管理工作，就必須依靠一支專業(yè)素養(yǎng)豐富、技術(shù)水平高超的隊(duì)伍，因此，國(guó)防軍工計(jì)量部門必須事先制定完整的管理制度，設(shè)立健全的管理體系，對(duì)人員的配置情況加以完善，提高員工的專業(yè)素質(zhì)。例如，國(guó)防軍工計(jì)量部門可以實(shí)施員工的培訓(xùn)考核制度，在員工的專業(yè)素質(zhì)培訓(xùn)上加大資金投入，對(duì)員工的專業(yè)能力進(jìn)行定期的培訓(xùn)，培訓(xùn)內(nèi)容主要包括專用測(cè)試設(shè)備的使用、校準(zhǔn)和管理三個(gè)方面，使員工對(duì)專用測(cè)試設(shè)備不斷有深入的了解，從而提高員工的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平。在培訓(xùn)的同時(shí)，還要對(duì)員工進(jìn)行不定期的考核，從而檢驗(yàn)員工的培訓(xùn)效果，對(duì)于成績(jī)優(yōu)異的員工要給予一定的獎(jiǎng)勵(lì)，對(duì)于成績(jī)不佳的員工要重點(diǎn)加以觀察，對(duì)其弱勢(shì)環(huán)節(jié)進(jìn)行有針對(duì)性的指導(dǎo)，對(duì)于不思上進(jìn)、態(tài)度不斷正的員工要進(jìn)行批評(píng)教育，嚴(yán)重者要進(jìn)行辭退處理。

2.4 加強(qiáng)現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試技術(shù)基礎(chǔ)研究

在實(shí)際的生產(chǎn)工作中，專用測(cè)試設(shè)備的工作人員不能只進(jìn)行靜態(tài)的校準(zhǔn)工作，還應(yīng)該實(shí)時(shí)的對(duì)設(shè)備的全部使用過程進(jìn)行校準(zhǔn)，從而使專用測(cè)試設(shè)備的性能指標(biāo)更加真實(shí)和可靠。為了避免設(shè)備的拆卸過程給產(chǎn)品測(cè)試造成的不便和困難，使產(chǎn)品的校準(zhǔn)條件與現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際條件更加吻合，專用測(cè)試設(shè)備在校準(zhǔn)上的發(fā)展方向應(yīng)該以向原位校準(zhǔn)和現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)轉(zhuǎn)型為主。專業(yè)測(cè)試設(shè)備具有很多的參量、功能和通道，研發(fā)部門要結(jié)合這些特性研究如何使校準(zhǔn)過程實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化，這就需要設(shè)備的研發(fā)人員要隨時(shí)了解國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的技術(shù)以及武器裝備在研制上的最新動(dòng)態(tài)，國(guó)防軍工計(jì)量部門要介入到新項(xiàng)目的研制當(dāng)中，對(duì)新理論和新方法進(jìn)行探索，緊跟時(shí)代的潮流，為國(guó)防科研提供資金和技術(shù)上的支持，從而加快先進(jìn)計(jì)量測(cè)試技術(shù)的研究速度。

3 結(jié)語(yǔ)

總而言之，想要保障武器裝備在開發(fā)過程中的質(zhì)量安全，實(shí)現(xiàn)全程監(jiān)控武器裝備的制造，就必須做好專用設(shè)備的校準(zhǔn)和管理工作。目前，在專用測(cè)試設(shè)備的校準(zhǔn)和管理方面，我國(guó)還沒有一個(gè)統(tǒng)一的工作模式，需要廣大的國(guó)防軍工計(jì)量部門以及設(shè)備使用部門共同去研究和創(chuàng)新。希望我國(guó)的國(guó)防軍工計(jì)量部門能早日實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)和管理模式的統(tǒng)一，使這項(xiàng)工作能擁有科學(xué)先進(jìn)、規(guī)范明確的方向。

[1]李艷紅．專用測(cè)試設(shè)備計(jì)量管理的問題及對(duì)策 [J]．質(zhì)量與可靠性,2012,(01):56-59．

[2]張偉,黃剛勇．專用測(cè)試設(shè)備計(jì)量管理的幾點(diǎn)建議[J]．計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2012,39(10):79-80．

[3]劉民,曾令儒．專用測(cè)試設(shè)備校準(zhǔn)技術(shù)方案 [J]．宇航計(jì)測(cè)技術(shù) ,2003,(05):15-19+26．

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1671-0711（2017）10（上）-0030-02