专用测试设备校准与管理方法的分析

杨力

（中国空间技术研究院，北京 100094）

专用测试设备校准与管理方法的分析

杨力

（中国空间技术研究院，北京 100094）

专用测试设备是应用在军事领域的基础测试设备，它被广泛应用在武器装备性能、质量及技术指标的检测上，检测结果的准确性将直接影响装备的质量。本文通过对专用测试设备的校准进行分析，提出了加强计量设计、灵活处置校准中的各种问题、加强人才培养、加强现代计量测试技术基础研究这四大专用测试设备管理措施。

专用测试设备；校准；不确定度

武器装备的检测内容十分繁琐，由于其复杂的参数设置，在测试时往往需要使用大量的测试设备，包括通用测试设备和非通用测试设备。这些测试设备具有测试精度高、动态性高、系统性和全面性较好等特点，其中一些测试设备甚至参与到了试验武器装备的技术测试中，而这些设备所测数据准确性的高低，将对武器装备的质量产生直接的影响。所以，做好专用测试设备的校准和管理是做好国防工作的重要保障。

1 专用测试设备的校准

1.1 校准方法的选择

专用测试设备的校准方法，可以用通用测试设备的校准方法作参考，但由于军用设备行业的特殊性，其具体方法和通用设备相比又有一定差异，具体操作方式有以下几种。

（1）分析计算法先利用仪器对单项的指标进行直接校准和检测，得出一个实际技术指标，然后由计量部门对测试系统中各个单元仪器进行校准，都校准合格之后再对计算系统合成标准的不确定度进行分析，看其是否满足规定的要求。

（2）比对法。当测试单位的专用测试设备数量达到三台或三台以上时，可以使用比对法。进行比对法之前要先设定比对程序，以确保所有参与比对的设备都能产生比对联系。例如进行1、2、3三台设备的比对时，1和2、1和3、2和3都要进行比对，其差值要小于规定的极限误差。

（3）利用标准产品验证法。具体方法是按照经过上级批准的验证程序，使用参数和性能都已知的“标准产品”，对专用的测试设备进行性能测试和验证，若符合要求，再交给计量部门进行确认。

（4）统计分析法。使用这种方法一般有两种情况，一种是设备的使用部门将相同设备所测的数据进行统计，并分析统计结果，做成报告的形式交给计量部门进行审核和确认。另一种是使用部门通过采取不同的方法，对相同的设备开展试验，然后做出性能一致的记录，交给计量部门进行审核和确认。

（5）专家评审法。若上述的几种方法均行不通，则需要计量部门将设计、使用、管理等相关部门的专家们组织到一起，让这些专家参考相关的数据及情况进行专业评审，最后根据评审的一致意见，得出最终的评审报告。

1.2 不确定度分析

由于受到军用武器装备的特殊性所影响，专业测试设备在进行校准工作时不能仅仅对单一参量进行校准，而应当系统化的进行总体校准，突出所校准产品的技术性能特点。专业测试设备的校准工作包含多个环节，每个环节及参量都存在互相影响的状况，每个环节的分项指标在合成时均可能有不确定因素产生，而现场的评价指标一般都是根据专用测试设备的总性能指标所给出，所以总体的不确定度必然会发生变化。因此，在对专用测试设备进行不确定度分析时，应该主要参考系统总体或主要环节参量的不确定度。校准时要全面考虑由传输线路破损、系统各个环节间的连接不当、反射频率过高、阻抗不相匹配等问题所引发的不确定因素，尽量使传输过程中所受的信号干扰和不确定因素降到最低，从而使校准结果有一个合理范围内的不确定度。评定系统的不确定度时，要根据与系统不确定性有关的各项特征指标，参照评定不确定度的基本依据和原则，对不同的特征指标选择有针对性的不确定度评定方法，将系统的各个指标变为不确定度分量，然后根据合成不确定度的方法来得出所测系统的不确定度。

2 做好专用测试设备管理的具体措施

2.1 做好计量管理的保障措施，加强计量设计

解决专用测试设备在校准中所遇到的难题，最根本的途径就是在起初的设计阶段对设备的可计量性进行加强。在进行专用测试设备的设计工作之前，要对测试对象所涉及的量值加以分析，确定该测量技术校准这些量值的能力，并在方案中设计出校准所需的接口，用来对测试软件进行校准，或者设计一些标准器和转接器，单独用于接口校准。管理部门要协调好研制部门、计量管理部门和使用部门之间的工作职责，使各部门联合制定出校准方案，并让校准单位针对该测试设备编写相应的校准方法，参与测试设备的评审工作，对校准工作实施周期管理。在具体的保障措施的实施上，计量人员要做好以下三个环节。

（1）把好评审关。计量人员应该参与到专用测试设备的引进、研发、购置等评审过程当中，并根据专用测试设备的计量保证条件，给出一个符合实际情况的评价。

（2）把好验收关。计量人员要参与到专用测试设备的验收和使用工作中，同时要掌握校准规则和相应的检测手段。

（3）把好计量确认关。计量人员应当采用文件的形式对计量确认工作所需的环境条件、设备设施及工作人员，使计量确认工作正常进行。

2.2 灵活处置专用测试设备校准中的各种问题

和通用测试设备的单一性不同，专用测试设备的工作较为复杂，需要检测人员、基本设施和检定规则。由于专用测试设备的复杂性，在实际的校准工作中会遇到各式各样的问题，所以在实际的校准工作中，一定要遵循简单、方便、灵活的原则来处理各种不同类型的问题。例如，在设备的研制生产和出厂交付阶段，可以实施计量监督的方法，着重对首次校准结果进行检查，保障首次计量的准确性，在遵循计量法相关规定的基础上，尽量省去一些多余的拆卸环节，不会对设备的正常运行造成影响，用这种方法可以有效提高专业测试设备对所测产品测量结果的准确性。在校准的过程中，可以先编写一份计量保障方案，将传递标准与核查标准结合起来，从而对专用测试设备的测量值进行溯源。校准工作结束之后，可以利用统计学的技术和知识，对测量结果进行科学的分析，定期的进行现场确认工作，随时进行设备的检修，延长设备的使用周期。

2.3 加强人才培养，为专用测试设备校准打下坚实基础

专用测试设备在使用上会涉及到很多科学技术的应用，具有很宽的专业面，属于一项高技术性、高综合性的工作，专用测试设备计量人员不仅要熟练掌握仪器的基本操作和计量知识，还要对各种与校准检测相关的专业知识有所了解，对各种相关仪器都要熟练进行操作，做好专用测试设备的管理工作，就必须依靠一支专业素养丰富、技术水平高超的队伍，因此，国防军工计量部门必须事先制定完整的管理制度，设立健全的管理体系，对人员的配置情况加以完善，提高员工的专业素质。例如，国防军工计量部门可以实施员工的培训考核制度，在员工的专业素质培训上加大资金投入，对员工的专业能力进行定期的培训，培训内容主要包括专用测试设备的使用、校准和管理三个方面，使员工对专用测试设备不断有深入的了解，从而提高员工的专业素养和技能水平。在培训的同时，还要对员工进行不定期的考核，从而检验员工的培训效果，对于成绩优异的员工要给予一定的奖励，对于成绩不佳的员工要重点加以观察，对其弱势环节进行有针对性的指导，对于不思上进、态度不断正的员工要进行批评教育，严重者要进行辞退处理。

2.4 加强现代计量测试技术基础研究

在实际的生产工作中，专用测试设备的工作人员不能只进行静态的校准工作，还应该实时的对设备的全部使用过程进行校准，从而使专用测试设备的性能指标更加真实和可靠。为了避免设备的拆卸过程给产品测试造成的不便和困难，使产品的校准条件与现场的实际条件更加吻合，专用测试设备在校准上的发展方向应该以向原位校准和现场校准转型为主。专业测试设备具有很多的参量、功能和通道，研发部门要结合这些特性研究如何使校准过程实现自动化或半自动化，这就需要设备的研发人员要随时了解国内外最先进的技术以及武器装备在研制上的最新动态，国防军工计量部门要介入到新项目的研制当中，对新理论和新方法进行探索，紧跟时代的潮流，为国防科研提供资金和技术上的支持，从而加快先进计量测试技术的研究速度。

3 结语

总而言之，想要保障武器装备在开发过程中的质量安全，实现全程监控武器装备的制造，就必须做好专用设备的校准和管理工作。目前，在专用测试设备的校准和管理方面，我国还没有一个统一的工作模式，需要广大的国防军工计量部门以及设备使用部门共同去研究和创新。希望我国的国防军工计量部门能早日实现校准和管理模式的统一，使这项工作能拥有科学先进、规范明确的方向。

[1]李艳红．专用测试设备计量管理的问题及对策 [J]．质量与可靠性,2012,(01):56-59．

[2]张伟,黄刚勇．专用测试设备计量管理的几点建议[J]．计量与测试技术,2012,39(10):79-80．

[3]刘民,曾令儒．专用测试设备校准技术方案 [J]．宇航计测技术 ,2003,(05):15-19+26．

TJ06

A

1671-0711（2017）10（上）-0030-02