力學(xué)計(jì)量儀器檢定應(yīng)注意的問題及措施分析

王鵬

摘要：力學(xué)計(jì)量儀器的檢定是一項(xiàng)十分嚴(yán)格的過程，主要是對力的值、質(zhì)量、推動(dòng)頻率等一系列的計(jì)量測試。由于力學(xué)計(jì)量儀器種類繁多，所以在進(jìn)行儀器使用時(shí)，要嚴(yán)格遵循計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的相關(guān)規(guī)則進(jìn)行實(shí)施，嚴(yán)格按照實(shí)際注意事項(xiàng)選擇合理力學(xué)計(jì)量儀器規(guī)格、性能。本文首先提出力學(xué)計(jì)量儀器檢定應(yīng)注意問題，并以壓力表、內(nèi)燃機(jī)等為例，提出加大細(xì)節(jié)檢驗(yàn)等策略，希望對力學(xué)計(jì)量儀器鑒定工作有所借鑒。

Abstract： The verification of mechanical measuring instruments is a very strict process， mainly a series of measurement and testing of force value， quality， driving frequency and so on. Due to the wide variety of mechanical measuring instruments， when using the instruments， it is necessary to strictly follow the relevant rules of measurement standards， and select reasonable mechanical measuring instrument specifications and performance in strict accordance with the actual precautions. Firstly， this paper puts forward the problems that should be paid attention to in the verification of mechanical measuring instruments， and takes pressure gauges and internal combustion engines as examples， and puts forward the strategies of increasing detail inspection， hoping to provide reference for the identification of mechanical measuring instruments.

關(guān)鍵詞：力學(xué)計(jì)量儀器;問題;措施

Key words： mechanical measuring instrument;problems;measures

中圖分類號：TH71 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1674-957X（2022）03-0109-03

0 ?引言

力學(xué)計(jì)量主要包含質(zhì)量計(jì)量、密度計(jì)量、力值計(jì)量、振動(dòng)計(jì)量等等。在日常工作中，計(jì)量是為了實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一，保證量值準(zhǔn)確的必要方式。計(jì)量包含了測量領(lǐng)域各方面。計(jì)量檢定是即為校準(zhǔn)是在規(guī)定條件下的一組操作，主要是根據(jù)提供的量值、示值等的關(guān)系制定測量標(biāo)準(zhǔn)，然后根據(jù)相關(guān)信息確定示值獲得測量結(jié)果的關(guān)系，值得注意的是，提供的測量標(biāo)準(zhǔn)的量值與示值都不具有確定性，校準(zhǔn)的結(jié)果即可賦予被測量以示值，有能夠被確定為示值的修正值。為了確保獲得檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，就必須要熟練的掌握好力學(xué)的相關(guān)公式，在力學(xué)計(jì)量檢定中，根據(jù)實(shí)際檢定程度的不同，獲得儀器精準(zhǔn)儀器自然也不同，例如內(nèi)燃機(jī)的抽氣泵，主要是由筒體、活塞、彈簧等組成，抽氣泵的抽氣容量主要油活塞行程、筒體內(nèi)徑和活塞密封程度決定，所以在進(jìn)行力學(xué)檢定時(shí)，我們要切實(shí)保證所使用測量儀器的精準(zhǔn)度，做好對相關(guān)儀器的控制和計(jì)量工作尤為重要。

1 ?相關(guān)概念闡述

1.1 力學(xué)計(jì)量檢定概述

力學(xué)計(jì)量檢定是國家頒布檢定資格證書的專業(yè)部門進(jìn)行對力學(xué)計(jì)量儀器的性能、參數(shù)實(shí)施整體分析之后獲取檢驗(yàn)結(jié)果的過程。力學(xué)檢定過程中是以方式方法進(jìn)行的，需要在嚴(yán)格的操作程序、規(guī)范的操作方式下進(jìn)行。同時(shí)也要針對檢定結(jié)果進(jìn)行分析，確保檢定工作的精準(zhǔn)度，提高檢定工作的有效性。只有通過檢定符合標(biāo)準(zhǔn)的力學(xué)計(jì)量儀器才能夠頒布合格證明。

1.2 力學(xué)計(jì)量檢定分類

按照管理性質(zhì)的不同，可以將力學(xué)檢定分為強(qiáng)制性檢定與非強(qiáng)制性檢定，這兩種檢定又被稱為計(jì)量法制檢定。具體的檢定方法如下：①整體檢定法可以直接計(jì)量基準(zhǔn)、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)對計(jì)量器具的特性進(jìn)行鑒定，其優(yōu)點(diǎn)在于操作簡單，結(jié)果準(zhǔn)確，能夠取得修正值。如果需要取修正值時(shí)，可以增加計(jì)量次數(shù)，以達(dá)到降低隨機(jī)誤差的目的;②單位檢定法也成為部件檢定法，指針對儀器單獨(dú)部件進(jìn)行鑒定，該方法主要是通過將整體進(jìn)行分割，分割成為一個(gè)個(gè)小單元之后，對這些小單元內(nèi)進(jìn)行檢定，并對檢定結(jié)果進(jìn)行對比分析，尋找出影響檢定儀器的誤差，在將小單元內(nèi)誤差進(jìn)行計(jì)算，判斷儀器是否合格。在力學(xué)計(jì)量儀器鑒定過程中，受到計(jì)量器具準(zhǔn)確度各因素影響很大，所以再進(jìn)行力學(xué)計(jì)量儀器檢定時(shí)，要嚴(yán)格按照相關(guān)步驟進(jìn)行實(shí)施，嚴(yán)格按照操作規(guī)范制定統(tǒng)一的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)。

2 ?力學(xué)計(jì)量儀器檢定應(yīng)注意問題

2.1 檢定儀器使用規(guī)范性有待加強(qiáng)

在力學(xué)計(jì)量儀器檢定過程中，確保檢定結(jié)構(gòu)、力學(xué)儀器使用的規(guī)范性是檢定工作的前提。在對力學(xué)計(jì)量儀器進(jìn)行檢定時(shí)，首先利用待檢儀器對計(jì)量單位的相關(guān)實(shí)體進(jìn)行檢測，然后將檢定結(jié)構(gòu)與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行對比分析，只有在結(jié)果符合了實(shí)際的標(biāo)準(zhǔn)要求，力學(xué)計(jì)量儀器才能夠正式投入到使用中。同時(shí)在操作過程中由于個(gè)人原因或是儀器原因?qū)е碌恼`差也是影響檢定結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素，所以也要尤其重視各種誤差帶來的檢定結(jié)果的準(zhǔn)確度。

2.2 力學(xué)計(jì)量儀器計(jì)量方法缺乏統(tǒng)一性

在任何計(jì)算當(dāng)中，如果想要確保計(jì)算的準(zhǔn)確性，應(yīng)對數(shù)據(jù)進(jìn)行重復(fù)的、多次核算，取多次測量的平均數(shù)。這種重復(fù)核算的方法，能夠?qū)崿F(xiàn)隨機(jī)誤差的規(guī)避，在力學(xué)計(jì)量儀器檢定中，將其稱為分項(xiàng)檢定，需要按照嚴(yán)格的規(guī)定進(jìn)行反復(fù)檢定，才能夠取得最終結(jié)果。但是在力學(xué)計(jì)量儀器檢定的過程中，依然沒有采用反復(fù)核算的方法，僅僅將單次計(jì)算作為最終結(jié)果，從而無法對檢定的準(zhǔn)確性和可靠性進(jìn)行保障。

2.3 注意檢定工作的細(xì)節(jié)化處理

力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作是一項(xiàng)負(fù)責(zé)工作，有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)要求。所以在進(jìn)行檢定過程中，檢定人員嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求實(shí)施，并注重檢定細(xì)節(jié)工作，以確定檢定結(jié)果精準(zhǔn)度。同時(shí)針對檢定過程中存在的問題進(jìn)行及時(shí)分析、處理，確保檢定過程、結(jié)果的精準(zhǔn)性。嚴(yán)格按照儀器設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行實(shí)施，具體如表1。

3 ?解決力學(xué)計(jì)量儀器檢定問題的措施

3.1 確保檢定儀器使用的規(guī)范性

確保計(jì)量儀器檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性，加大計(jì)量儀器選擇、統(tǒng)一計(jì)量法尤為重要。當(dāng)前我國使用的力學(xué)計(jì)量體系標(biāo)準(zhǔn)是中國特色的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，針對物理學(xué)和力學(xué)領(lǐng)域使用的體系為國際標(biāo)準(zhǔn)體系。所以為了與國際接軌，我國力學(xué)計(jì)量儀器檢定標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該加大改制，確保檢定技術(shù)、檢定標(biāo)準(zhǔn)與國際接軌。以此來提升我國力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作的水準(zhǔn)與水平。檢定人員在進(jìn)行檢定還要加大對各種儀器的使用性能進(jìn)行的掌握，在檢定之前對檢定儀器進(jìn)行精細(xì)化處理、檢查，確保檢定結(jié)果精準(zhǔn)度。如表2。

3.2 落實(shí)計(jì)量方法的統(tǒng)一工作

力學(xué)計(jì)量儀器的檢定是一項(xiàng)較為復(fù)雜的、重要的工作，所以需要檢定機(jī)構(gòu)必須具有國家檢定資格資質(zhì)。在檢定過程中為了保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性與規(guī)范性，需要對檢定過程進(jìn)行必要的監(jiān)督，如果發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)定檢定機(jī)構(gòu)及時(shí)整改，情節(jié)嚴(yán)重按照規(guī)定給予處罰，切實(shí)保證檢定工作的規(guī)范性，保證檢定結(jié)果的精準(zhǔn)度。

上述問題最有效的解決對策就是把我國力學(xué)計(jì)量儀器檢定方式方法整合在一起，構(gòu)建出體現(xiàn)出一致性特色的計(jì)量方法體系，這也是降低人為錯(cuò)差、方式錯(cuò)差出現(xiàn)的有效對策，從而使力學(xué)計(jì)量儀器檢定結(jié)果具有標(biāo)準(zhǔn)化、一致化、整體化特點(diǎn)，此時(shí)這些檢定結(jié)果實(shí)用性能與反復(fù)應(yīng)用性能大幅度提升。具體如下：

質(zhì)量計(jì)量法：質(zhì)量計(jì)量的宗旨是建設(shè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)體系，對物質(zhì)的質(zhì)量進(jìn)行測量。質(zhì)量計(jì)量法是由度量衡中的“衡”發(fā)展起來的，應(yīng)用的計(jì)量儀器主要包括以下幾種類型，即砝碼、天平、秤與各類衡器等。只有是能夠測量出物體的質(zhì)量，或者是對生產(chǎn)環(huán)節(jié)發(fā)揮管控作用的儀器設(shè)備，一律被稱之為衡器。在質(zhì)量計(jì)量法的設(shè)定上，人們通常會將精確度在萬分之一以上的秤稱之為天平。

密度計(jì)量法：密度為存在空間體系中的物體，其質(zhì)量與體積的比值，用ρ表示，ρ=m/V，單位為kg/m3。密度計(jì)量法確定以后，物質(zhì)的濃度為物質(zhì)的質(zhì)量濃度或者是物質(zhì)量濃度去表示，單位也㎏/L。而物質(zhì)的量濃度為物質(zhì)的量與混合物體積比值，單位為mol/m3。密度計(jì)量法的確立，使石油密度計(jì)、酒精密度計(jì)、海水密度計(jì)得到廣泛應(yīng)用，另外，密度計(jì)量法還應(yīng)用進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制進(jìn)程中。

力值計(jì)量法：力是物體之間相互作用的效果，力是由三大要素構(gòu)成，即大小、方向與作用點(diǎn)。力值計(jì)量法的確立是為了確保砝碼等重力值的可靠性與準(zhǔn)確性。目前工程單位制內(nèi)力值單位為㎏/N，1㎏/N=9.80665。

容量計(jì)量法：實(shí)質(zhì)上就是對各種流體（液體與氣體統(tǒng)稱為流體）的體積數(shù)量進(jìn)行度量的方法。國際單位制內(nèi)容量單位為m3，常用的還有L、dL等。在容量計(jì)量法確定以后，容量計(jì)量儀器被細(xì)分為一、二等標(biāo)準(zhǔn)量器與工作量器，容量計(jì)量法確立的目標(biāo)之一就是提高量筒、量杯等量器容量之時(shí)的精確度。

流量計(jì)量法：參照流體范圍，對流量計(jì)量范圍進(jìn)行合理劃分，通常會細(xì)分為氣體流量計(jì)量、油流量計(jì)量、水流量計(jì)量三種類別。流量介質(zhì)在測量之時(shí)是不可被調(diào)換的，但是不同流量介質(zhì)的計(jì)量方法上存在一致性特點(diǎn)。目前，流量計(jì)量呈現(xiàn)出兩種類型的發(fā)展模式，即動(dòng)態(tài)流量校準(zhǔn)與介質(zhì)流量計(jì)算、極端量值標(biāo)準(zhǔn)開發(fā)。

振動(dòng)計(jì)量法：通常是對速度、位移、頻率、加速度等方面的概述，計(jì)量結(jié)果的精確性直接關(guān)系著振動(dòng)測試的質(zhì)量?，F(xiàn)階段，振動(dòng)校準(zhǔn)結(jié)果呈現(xiàn)出精確化趨勢，這主要得力于先進(jìn)高端校準(zhǔn)技術(shù)的研發(fā)與應(yīng)用。力學(xué)計(jì)量儀器的檢定是一項(xiàng)較為復(fù)雜的、重要的工作，所以需要檢定機(jī)構(gòu)必須具有國家檢定資格資質(zhì)。在檢定過程中為了保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性與規(guī)范性，需要對檢定過程進(jìn)行必要的監(jiān)督，如果發(fā)現(xiàn)問題，規(guī)定檢定機(jī)構(gòu)及時(shí)整改，情節(jié)嚴(yán)重按照規(guī)定給予處罰，切實(shí)保證檢定工作的規(guī)范性，保證檢定結(jié)果的精準(zhǔn)度。

3.3 采取恰當(dāng)?shù)臋z定方法，加大細(xì)節(jié)檢驗(yàn)

3.3.1 精細(xì)化檢定方法

切實(shí)提高計(jì)量儀器檢定精準(zhǔn)度，根據(jù)檢定實(shí)際狀況，采取恰當(dāng)檢定方法，加大細(xì)節(jié)檢驗(yàn)尤為重要。需要檢定人員具有較為豐富的檢定經(jīng)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)際的檢定待檢定儀器制定具體的檢定方案，并且能夠根據(jù)實(shí)際的操作進(jìn)行改進(jìn)，最大程度的減少誤差的產(chǎn)生。所以在進(jìn)行檢定之前，操作人員要對各個(gè)檢測儀器進(jìn)行檢查，看是否存在損害、是否能夠正常使用，然后選取合適的檢定方法。當(dāng)前我國力學(xué)計(jì)量儀器工作的開展，主要采取兩種方法，分別是整體檢定和單元檢定。整體檢定也是檢定方法中最為基本的檢定方式，包含了對檢驗(yàn)基準(zhǔn)的計(jì)量、對檢驗(yàn)器具計(jì)量核對標(biāo)準(zhǔn)等。同時(shí)在檢定過程中要對檢定數(shù)據(jù)和實(shí)際數(shù)據(jù)之間的誤差進(jìn)行明確，做好誤差值的記錄。經(jīng)過多次測量之后對儀器進(jìn)行校準(zhǔn)。這種方法簡單容易操作，并且經(jīng)過多次測量之后能夠獲得較為準(zhǔn)確的數(shù)值，是當(dāng)前確定誤差值的主要方法。但是這種方法也存在一定的問題，即為如果檢定儀器不合格時(shí)，誤差值就很難確定。單元檢定法，該方法主要是通過將整體進(jìn)行分割，分割成為一個(gè)個(gè)小單元之后，對這些小單元內(nèi)進(jìn)行檢定，并對檢定結(jié)果進(jìn)行對比分析，尋找出影響檢定儀器的誤差，在將小單元內(nèi)誤差進(jìn)行計(jì)算，判斷儀器是否合格。雖然這種計(jì)算方法很復(fù)雜，但是檢定結(jié)果確較整體檢驗(yàn)結(jié)果更為標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)際工作中為了確定檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性，可以將兩種方法進(jìn)行聯(lián)合，使計(jì)量器具及測量工作的準(zhǔn)確性水平實(shí)現(xiàn)更高層次的提升，以確保力學(xué)計(jì)量工作的效能。例如，在壓力計(jì)量儀器檢定中的性能維護(hù)的檢定過程中，是動(dòng)+靜檢定方法的有機(jī)結(jié)合來完成的。動(dòng)態(tài)鑒定是對儀器本身的某些功能模塊的性能進(jìn)行調(diào)整與恢復(fù)來達(dá)到檢定目的。靜態(tài)檢定是把儀器本身看為一個(gè)整體，標(biāo)準(zhǔn)檢定儀器的性能進(jìn)行對比分析，確保了檢定結(jié)果的精準(zhǔn)性。

3.3.2 加大細(xì)節(jié)檢定

加大檢定儀器的細(xì)節(jié)檢定，在檢定儀器使用過程中，多會出現(xiàn)一些影響檢定結(jié)果出現(xiàn)的誤差，所以在進(jìn)行檢定工作過程中，工作人員要定期對儀器進(jìn)行檢查，更換。例如在對內(nèi)燃機(jī)抽氣泵的密封性進(jìn)行檢定時(shí)，要在標(biāo)定器中放入不少三分之二的水，將抽氣橡皮管夾緊封閉，在放水考克口接上橡皮管和醫(yī)用打針筒，把蓄水器進(jìn)口封住。將儀器倒置，然后將打針筒抽氣，如漏氣則標(biāo)定器上半部（由于倒置，上半部有水）將有氣泡進(jìn)入。再將儀器直立正置，放水考克關(guān)緊，打針筒從抽氣孔抽氣。同樣，如漏氣則標(biāo)定器下半部和放水考克有氣泡進(jìn)入，如不漏氣，則表明儀器的密封性良好。在對內(nèi)燃機(jī)傳感器進(jìn)行檢定時(shí)，由于傳感器是由發(fā)光源和光電傳感元件組成的，其中發(fā)光源為2856K色溫的燈泡，光電元件一般為硒光電池或硅光電池。要尤為注意2856K色溫?zé)襞菖c光電元件之間的位置對測量精度的影響，這也是在檢定過程中容易忽視的問題。

例如壓力表在使用一段時(shí)間之后，在進(jìn)入到新的工作環(huán)境中，就會出現(xiàn)機(jī)芯變形、磨損的問題，這時(shí)壓力表就會出現(xiàn)誤差，影響測量結(jié)果的準(zhǔn)確性。所以這時(shí)就要加大對壓力表的全面檢定，恢復(fù)壓力表的精準(zhǔn)度，避免出現(xiàn)測量結(jié)果失真的問題。具體方法可分為三步驟，首先，及時(shí)清洗壓力表內(nèi)部各器件，仔細(xì)將內(nèi)部的雜物以及灰塵進(jìn)行清潔，對壓力表內(nèi)出現(xiàn)磨損的各基件進(jìn)行更換，確保壓力表正常工作;第二，根據(jù)不同安裝部位，確定壓力表實(shí)際檢定期限，例如壓力表安裝在測壓部位時(shí)，就要將壓力表的檢定周期設(shè)置在半年內(nèi)。如果對監(jiān)測設(shè)備要求大時(shí)，例如利用在環(huán)境監(jiān)測、安全生產(chǎn)上時(shí)，對設(shè)施的檢定周期就要縮短;第三，如果測壓部位介質(zhì)波動(dòng)大，使用頻率高時(shí)，就要對準(zhǔn)確度提出更好的要求，需要根據(jù)實(shí)際的使用狀況縮短檢定周期，定期對元件進(jìn)行更換。

在實(shí)際檢定工作中，還可以采取控制螺釘?shù)姆绞綔p少誤差的存在。大部分情況下力學(xué)計(jì)量儀器的壓力表看似處于正常運(yùn)行狀態(tài)，但是由于示值的影響，有時(shí)會存在“超差”的現(xiàn)象，基于此在進(jìn)行儀器檢定工作時(shí)，相關(guān)人員要加大對壓力表的檢定，檢定出問題之后可以采取調(diào)節(jié)螺釘?shù)姆绞剑瑏硐`差。例如，當(dāng)壓力表的指針歸零時(shí)，進(jìn)行及時(shí)處理。如果壓力表的誤差超過了標(biāo)準(zhǔn)范圍時(shí)，工作人員就要采取逆時(shí)針的方法，擴(kuò)大拉桿與齒輪的夾角，以便誤差的調(diào)節(jié)。但是如果以上措施都采用了，但是還是存在誤差超出標(biāo)準(zhǔn)范圍的狀況，那么就應(yīng)該考慮重新安裝指針，以規(guī)避誤差的產(chǎn)生。

4 ?結(jié)束語

力學(xué)計(jì)量儀器精準(zhǔn)度對力學(xué)測量具有重要意義，由于力學(xué)計(jì)量儀器的多樣性對復(fù)雜性，也就標(biāo)準(zhǔn)著力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作的復(fù)雜性、嚴(yán)謹(jǐn)性。在實(shí)際操作過程中對于檢定人員業(yè)務(wù)能力、操作水平、操作規(guī)范性都具有一定要求，要求業(yè)務(wù)人員必須掌握必備操作技巧，并且能夠嚴(yán)格按照國家標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施檢定流程。力學(xué)計(jì)量儀器檢定實(shí)施標(biāo)準(zhǔn)需要國家部門的批準(zhǔn)，對于各項(xiàng)工作流程都有著嚴(yán)格的規(guī)定，在實(shí)際檢定過程中，檢定人員要根據(jù)相關(guān)檢定儀器選擇合適檢定方法，確保檢定結(jié)果的精準(zhǔn)度。希望本文的撰寫對完善我國力學(xué)計(jì)量儀器檢定工作，確保力學(xué)計(jì)量儀器精準(zhǔn)度有所幫助。

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