關(guān)于現(xiàn)場計量標準化的探討

張虎 崔浩南

摘 要：針對我國現(xiàn)場計量情況越來越普遍的現(xiàn)狀，本文從現(xiàn)場計量的環(huán)境條件、工作條件、人員設(shè)備等方面出發(fā)，分析了 如今現(xiàn)場計量存在的特點與難點，闡述了現(xiàn)場計量存在的困難和問題，并通過討論對現(xiàn)場計量的組織實施、條件控制、結(jié)束 總結(jié)等流程進行標準化管理，嘗試將現(xiàn)場計量的全過程形成完整的標準化流程，達到對現(xiàn)場計量中的影響因子進行控制的 目的，從而影響整個測量過程與測量結(jié)果，減小影響因子帶來的不確定度，以保證得到良好可靠的測量結(jié)果。

關(guān)鍵詞：標準化，現(xiàn)場計量，流程控制，校準結(jié)果

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.06.023

0 引 言

現(xiàn)場計量是指計量技術(shù)機構(gòu)根據(jù)客戶的需 求，指派專業(yè)技術(shù)人員到客戶所在地的現(xiàn)場進行計 量器具的檢定、校準或檢測等服務(wù)工作，是計量技 術(shù)機構(gòu)的一種計量服務(wù)行為，應(yīng)在實驗室質(zhì)量管理 體系的框架下運行[1]。隨著測試設(shè)備大型化、系統(tǒng) 化、集成化的提高和指標設(shè)計上對使用環(huán)境條件的 放寬，現(xiàn)場計量在計量技術(shù)保障中越來越成為一種 主要的保障方式[2]。不同于實驗室計量，現(xiàn)場計量 呈現(xiàn)出設(shè)備難以拆卸或搬運、環(huán)境條件惡劣、開展 工作困難等特點，這導(dǎo)致計量技術(shù)機構(gòu)在開展現(xiàn)場 計量時，往往在測量過程中引入新的影響因子，導(dǎo) 致測量結(jié)果的不確定度難以控制。針對這種情況， 有些檢定規(guī)程，如JJG 1021 《電力互感器》檢定規(guī) 程，針對現(xiàn)場檢定的環(huán)境條件作出了相應(yīng)規(guī)定[3]，有些使用、測試機構(gòu)為現(xiàn)場計量設(shè)計了專門的儀器[4] 或算法[5]，計量工作人員也針對常用的現(xiàn)場計量工 作器具，如溫度表[6]、壓力表[7]等做了許多研究，并 對現(xiàn)場計量工作的管理方法做了討論[8-9]，但往往 未形成標準化的流程和方法。因此，從計量標準化 的角度，對于現(xiàn)場計量中的影響因子進行控制，以 得到良好可控的測量結(jié)果。

1 現(xiàn)場計量的特點與難點

1.1 環(huán)境條件受限

不同于實驗室計量的良好環(huán)境條件，對于大 部分現(xiàn)場設(shè)備，在設(shè)計其使用的設(shè)備工作環(huán)境時， 往往僅會考慮工作時的各種規(guī)定與需求，而不會為 計量進行專門的設(shè)計，由此在進行現(xiàn)場計量的過 程中，由于受到季節(jié)、天氣、室內(nèi)設(shè)計等影響，其自 然環(huán)境條件、工作環(huán)境條件、技術(shù)環(huán)境條件等往往 比較復(fù)雜且特殊，這就會產(chǎn)生溫濕度失控、空間狹 窄、缺少計量接口等問題，為現(xiàn)場計量的開展帶來 極大的困難。

1.2 工作開展受限

對于大部分設(shè)備使用者，之所以選擇現(xiàn)場計 量而非采用送檢等手段，往往是由于設(shè)備難以移 動、設(shè)備無法停止、計量時間需求緊迫等原因，這 就對現(xiàn)場計量有著很強的時限性與專業(yè)性要求。 現(xiàn)場計量人員往往需要在設(shè)備正常工作的前提下， 在很短時間內(nèi)對大批量設(shè)備進行計量，不僅需要 很強的專業(yè)技術(shù)素養(yǎng)，還需要進行許多組織與協(xié)調(diào) 工作，這使得在現(xiàn)場計量的過程中，往往存在著許 多不同于實驗室計量的各種問題，導(dǎo)致現(xiàn)場計量工 作進度緩慢甚至無法開展，為現(xiàn)場計量的工作帶 來極大的局限性。

1.3 人員設(shè)備受限

對于許多現(xiàn)場設(shè)備，受限于技術(shù)能力、經(jīng)濟能 力、使用需求等因素，不同于一般的實驗室用設(shè)備， 其往往會體現(xiàn)出綜合化、一體化、專業(yè)化等特點， 這就使得當計量人員到達現(xiàn)場時，其對于現(xiàn)場的設(shè) 備如何使用、如何與標準器配套、如何進行計量等 問題，并沒有充足的認知與準備。加之對于設(shè)備的 工作人員來說，其對計量的認知參差不齊，所以在 現(xiàn)場計量的過程中，往往無法形成快速有效的計量 方案，并可能存在計量方法有誤、設(shè)備操作有誤等 情況，使得現(xiàn)場計量存在極大的問題，嚴重的甚至 會危害到現(xiàn)場計量人員的人身安全與設(shè)備安全，為 現(xiàn)場計量帶來很大的危險性 基于現(xiàn)場計量以上難點，如果想要正確、有效 地開展現(xiàn)場計量工作，有必要通過對現(xiàn)場計量工作 的組織實施、條件控制、結(jié)束總結(jié)等各方面進行標 準化的討論，以期形成一套行之有效的通用標準化 流程，以獲得進行現(xiàn)場計量工作的最佳秩序和社會 效益，并避免人員危害與設(shè)備危害的發(fā)生。

2 現(xiàn)場計量組織實施的標準化

2.1 計量要求的明確與分析

當計量技術(shù)機構(gòu)接到現(xiàn)場計量要求時，應(yīng)及 時與被計量單位進行溝通，明確現(xiàn)場計量的設(shè)備種 類、設(shè)備數(shù)量、設(shè)備運行情況、設(shè)備分布情況、設(shè)備 計量需求等情況，并對現(xiàn)場計量的時間條件、環(huán)境 條件、人員條件或其他的特殊條件進行充分了解。 掌握這些初步情況后，計量技術(shù)應(yīng)查詢是否存在往 年的計量方案或者其他機構(gòu)類似的計量方案以作 參考，并通過這些計量方案對現(xiàn)場計量需求進行分 析，制作明確系統(tǒng)的計量需求清單，以備討論計量 方案使用。

2.2 計量方案的討論與制定

當形成計量需求清單后，計量技術(shù)機構(gòu)應(yīng)根據(jù) 清單，結(jié)合本身的設(shè)備、人員情況，與被計量單位 合作討論，制定明確的計量實施方案。計量實施方 案需在滿足現(xiàn)場計量要求的前提下，對每項計量需 求有著明確可行的技術(shù)措施，并對使用的標準器設(shè) 備、人員分工、技術(shù)文件、現(xiàn)場組織協(xié)調(diào)辦法、現(xiàn)場安全隱患等都有著明確的規(guī)定，以避免現(xiàn)場出現(xiàn)模 糊混亂的情況。

2.3 計量實施的組織與開展

計量方案制定完成后，計量技術(shù)機構(gòu)應(yīng)立即 通知涉及人員，并組織人員進行計量方案的學(xué)習(xí)培 訓(xùn)。學(xué)習(xí)培訓(xùn)后，涉及人員應(yīng)按照方案的分工，準備 所需的技術(shù)資料、標準器設(shè)備等，并在現(xiàn)場工作開 展前對方案的學(xué)習(xí)情況、標準器的運行情況等進行 檢查，以達到較好的工作狀態(tài)。所有人員準備完畢 后，方可到達現(xiàn)場進行計量工作。

3 現(xiàn)場計量條件控制的標準化

3.1 環(huán)境條件控制

計量人員到達現(xiàn)場后，首先應(yīng)對現(xiàn)場的環(huán)境條 件進行分析控制，以減少環(huán)境條件因素對測量結(jié)果 引入的不確定度?，F(xiàn)場環(huán)境條件的控制可以通過改 變環(huán)境條件、理論修正、實驗修正[10]等方式，以期 達到良好可信的計量結(jié)果。當現(xiàn)場計量實驗處于 實驗室、辦公室、小型車間等空間較小且存在溫濕 度控制設(shè)備的場所時，現(xiàn)場計量人員可以結(jié)合現(xiàn)場 的溫濕度控制設(shè)備與攜帶的溫濕度測量儀器，改變 現(xiàn)場的環(huán)境條件，以達到滿意的結(jié)果。當現(xiàn)場處于 高樓、大型車間甚至露天環(huán)境時，現(xiàn)場計量人員可 以通過溫濕度測量設(shè)備得到現(xiàn)場的環(huán)境條件，并對 所得的測量結(jié)果進行修正。對于修正模型已知或呈 線性的設(shè)備，如直尺、電阻器等，其可以采用理論修 正的方式，計算確定修正因子，對測量結(jié)果進行修 正；對于測量模式未知的設(shè)備，可以采用進行前期 實驗等方法，引入不同溫度條件下的修正值，并對 其引入的不確定度進行分析，通過多次實驗、多次 測量等方式，使修正值引入的不確定度受控，最終 達到滿足現(xiàn)場計量需求的目的。

3.2 工作條件控制

現(xiàn)場計量人員在對環(huán)境條件進行分析后，同 樣需要對現(xiàn)場的工作條件進行控制，其包括現(xiàn)場 設(shè)備的工作情況、現(xiàn)場設(shè)備的空間分布、現(xiàn)場工作 的安全隱患三個方面。首先需要對現(xiàn)場設(shè)備的工 作情況進行評估，確定前期制定的技術(shù)方案是否 能合理有效地實施，如存在疑慮與問題，需及時與 設(shè)備使用人員進行溝通，以改進技術(shù)方案或者改 變現(xiàn)場設(shè)備的工作狀態(tài)。之后，計量人員需要對現(xiàn) 場設(shè)備的空間分布進行分析，確定留有充分且安全 的計量實施空間，并同時注意現(xiàn)場工作是否會存 在前期分析中未涉及的安全隱患。如存在空間不 足或者留有安全隱患的情況，需溝通解決后才可 開展工作。

3.3 技術(shù)條件控制

現(xiàn)場計量人員經(jīng)過對環(huán)境條件、工作條件的 控制完成后，便可以根據(jù)技術(shù)方案對現(xiàn)場設(shè)備進 行計量。在計量過程中，需要對計量的技術(shù)條件進 行控制，包括技術(shù)方案實施的情況、設(shè)備的工作情 況、測量結(jié)果的控制情況等，并嚴格按照要求進行 記錄。如在計量過程中發(fā)現(xiàn)失控的情況，需及時停 止修改方案，并重新對影響量進行評估，調(diào)整或修 改技術(shù)方案至可控狀態(tài)，使得到的測量結(jié)果滿足計 量需求。完善技術(shù)方案并驗證無誤后，就可以完成 整個計量過程。

4 現(xiàn)場計量結(jié)束總結(jié)的標準化

當現(xiàn)場計量工作結(jié)束后，計量技術(shù)機構(gòu)需及時 將現(xiàn)場情況恢復(fù)至初始狀態(tài)，并對攜帶至現(xiàn)場的標 準器設(shè)備、技術(shù)方案、完善后的技術(shù)方案等一一核 對，并將現(xiàn)場的計量情況與使用單位溝通，確定測 量結(jié)果符合其使用要求。如有狀態(tài)異常的設(shè)備，需 與使用單位描述其工作狀態(tài)，并分析異常的原因， 以便使用單位進行下一步地調(diào)試、維修或更換工 作。上述一切工作完成后，將標準器與技術(shù)文件帶 回，標準器按要求歸位，技術(shù)文件則分類保存，避 免產(chǎn)生遺失、損壞等情況，計量技術(shù)機構(gòu)應(yīng)將整個 過程總結(jié)歸檔，以備下一次現(xiàn)場計量使用。

5 結(jié) 語

現(xiàn)場計量作為一種有別于傳統(tǒng)實驗室計量的 特殊形式，其復(fù)雜的情況往往會給計量工作帶來 不可預(yù)知的影響因素，從而影響整個測量過程與測 量結(jié)果。通過對整個現(xiàn)場計量進行標準化管理的 形式，將整個計量過程的程序進行規(guī)定，從而實現(xiàn) 了將影響因素可控的目的，保障了測量結(jié)果的有效 性。

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作者簡介

張虎，本科，高級工程師，研究方向為熱工及電磁學(xué)計量。

（責(zé)任編輯：袁文靜）