加速度计测量审核常见问题分析

2019-09-21张宁宁付强

科技与创新 2019年17期

关键词：申请表加速度计灵敏度

张宁宁，付强

加速度计测量审核常见问题分析

张宁宁，付强

（中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所，北京 100095）

从测量审核指定机构的角度介绍了测量审核的流程及重要性，提出了加速度计测量审核中常见的几个问题，并给出了相应问题的解决方案。

加速度计；测量审核；CNAS；问题分析

1 引言

测量审核是能力验证活动的一种，是合格评定机构依据中国合格评定国家认可委员会（CNAS）制定的能力验证政策和要求，对被测物品（材料或制品）进行校准/检测，将校准/检测结果与参考值进行比较的活动[1]。

近几年来，测量审核已逐渐成为合格评定机构及时获得能力验证的重要途径和CNAS能力验证计划的重要补充，加速度计测量审核是振动实验室能力验证的重要补充之一，是CNAS判断振动实验室能力的重要技术依据。

CNAS指定的可开展测量审核的实验室统称为测量审核指定机构，分为校准和检测两个领域。本文从测量审核指定机构的角度提出了其在校准领域经常出现的问题，并给出了问题的解决方案。

2 加速度计测量审核的流程

加速度计测量审核指定机构必须满足CNAS的能力验证的相关政策，并按照CNAS能力验证领域、频次要求参加CNAS组织和承认的能力验证活动，包括能力验证计划、实验室间比对和测量审核活动[2]。

一般加速度计测量审核的校准依据压电加速度计检定规程[3]，参加加速度计测量审核的具体流程是：测量审核申请单位（以下简称申请单位）提出测量审核的申请，从测量审核指定机构（以下简称指定机构）获得测量审核申请表，并填好相关信息，指定机构发出加速度计样品，申请机构收到样品后，按照申请的频率和加速度范围对样品加速度计进行校准，随后将样品、原始记录、盖校准章的证书、盖单位章的测量审核申请表递交给指定机构。待指定机构相关专业人员校准、计算后，值小于1，判定加速度计测量审核结果合格，出具相关加速度计测量审核报告，签字盖章后递交给测量申请单位；如果值大于等于1，判定加速度计测量审核结果不合格。申请机构在查找校准结果不理想的原因后，允许其重新申请加速度计测量审核资格，再次对样品加速度计进行校准，具体流程如图1所示。

图1 测量审核流程

3 加速度计测量审核常见问题及解决方案

测量审核需要的资料包括测量审核申请表、原始记录、校准证书、不确定度评定报告，其中常见问题包括灵敏度单位表示错误、加速度计单位表示错误、频率范围覆盖不全等问题。

3.1 测量审核申请表中出现的问题

测量审核申请表分为上下两部分。第一部分是对申请单位的自我描述，需要填写申请单位的信息，包括申请实验室单位名称、地址、实验室认可证书号、组织机构代码等基本信息，如图2所示。

第二部分是对象描述以及要申请的能力范围，包括测量审核用样品名称、型号规格、生产厂家、出厂编号，依据方法的名称及代号，示值误差或测量不确定度，随样品提交的文件资料，其他说明等项目，如图3所示。

图2 测量审核申请单位信息

图3 审核对象描述

审核对象描述部分中“示值误差或测量不确定度”经常出现问题，例如该栏空白，所填不确定度与证书中不确定不符，频率范围、加速度范围与实际做的范围不一致等情况，不确定度对应频率书写错误示例，如图4所示。申请表的填写应与原始记录、证书的频率范围、加速度范围、不确定度一致。

图4 不确定度对应频率错误示例

3.2 原始记录和校准证书中出现的问题

原始记录和证书出现的问题基本一致，问题只出现在灵敏度单位的书写格式、样品的校准范围等方面。

3.2.1 灵敏度单位的写法

灵敏度和加速度的单位应该采用国际单位制，在测量审核报告中，经常看到类似的表示方法：pC/（m·s－2），Pc/（m·s－2），Pc/ m/s2，mV/（m/s－2），pC/（m/s－2），m/s2，m·s－2，如图5所示。电压型加速度计灵敏度的表示方法是mV/（m·s－2），电荷型加速度计灵敏度的表示方法是pC/（m·s－2），加速度的表示方法是m/s2。

图5 灵敏度书写错误示例

3.2.2 样品的测量范围

样品的测量范围是申请单位需要审核的频率范围及相应加速度范围。例如某申请单位计划申请的频率范围是1～2 000 Hz，在做加速度计测量审核时，只做了一个参考点160 Hz的频率点，不符合自身的预期目标，如图6所示，需要重新填写测量审核申请表，再次对样品进行校准。

图6 测量范围示例

3.2.3 加速度计的灵敏度数据

作为样品的加速度计，稳定性和重复性都比较好[4]，实际灵敏度和出厂指标差距不大。在实际工作中，接到某单位返回的样品和校准数据，发现校准的结果偏差太大，因此又重新发放样品，查找原因，延长了测量审核周期。建议申请单位在接到样品后，根据样品的生产厂家、型号搜索该型号加速度计的固有属性，例如该样品是电荷型的还是电压型的，灵敏度在什么范围，在申请的频率范围内频响曲线是上扬还是下降等信息。如果实际校准结果与参考值差距过大，就要从校准设备、计算方法等方面进行排查。例如电荷放大器的增益挡、归一化挡的设置是否正确，样品在安装时是否牢固，连接样品和放大器的输出线是否拧紧，计算过程中带入的数据是否正确，记录的数据是否同为峰值或同为有效值等等。