关于现场计量标准化的探讨

2024-05-26张虎崔浩南

中国标准化 2024年6期

张虎崔浩南

摘要：针对我国现场计量情况越来越普遍的现状，本文从现场计量的环境条件、工作条件、人员设备等方面出发，分析了如今现场计量存在的特点与难点，阐述了现场计量存在的困难和问题，并通过讨论对现场计量的组织实施、条件控制、结束总结等流程进行标准化管理，尝试将现场计量的全过程形成完整的标准化流程，达到对现场计量中的影响因子进行控制的目的，从而影响整个测量过程与测量结果，减小影响因子带来的不确定度，以保证得到良好可靠的测量结果。

关键词：标准化，现场计量，流程控制，校准结果

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

0 引言

现场计量是指计量技术机构根据客户的需求，指派专业技术人员到客户所在地的现场进行计量器具的检定、校准或检测等服务工作，是计量技术机构的一种计量服务行为，应在实验室质量管理体系的框架下运行[1]。随着测试设备大型化、系统化、集成化的提高和指标设计上对使用环境条件的放宽，现场计量在计量技术保障中越来越成为一种主要的保障方式[2]。不同于实验室计量，现场计量呈现出设备难以拆卸或搬运、环境条件恶劣、开展工作困难等特点，这导致计量技术机构在开展现场计量时，往往在测量过程中引入新的影响因子，导致测量结果的不确定度难以控制。针对这种情况，有些检定规程，如JJG 1021 《电力互感器》检定规程，针对现场检定的环境条件作出了相应规定[3]，有些使用、测试机构为现场计量设计了专门的仪器[4] 或算法[5]，计量工作人员也针对常用的现场计量工作器具，如温度表[6]、压力表[7]等做了许多研究，并对现场计量工作的管理方法做了讨论[8-9]，但往往未形成标准化的流程和方法。因此，从计量标准化的角度，对于现场计量中的影响因子进行控制，以得到良好可控的测量结果。

1 现场计量的特点与难点

1.1 环境条件受限

不同于实验室计量的良好环境条件，对于大部分现场设备，在设计其使用的设备工作环境时，往往仅会考虑工作时的各种规定与需求，而不会为计量进行专门的设计，由此在进行现场计量的过程中，由于受到季节、天气、室内设计等影响，其自然环境条件、工作环境条件、技术环境条件等往往比较复杂且特殊，这就会产生温湿度失控、空间狭窄、缺少计量接口等问题，为现场计量的开展带来极大的困难。

1.2 工作开展受限

对于大部分设备使用者，之所以选择现场计量而非采用送检等手段，往往是由于设备难以移动、设备无法停止、计量时间需求紧迫等原因，这就对现场计量有着很强的时限性与专业性要求。现场计量人员往往需要在设备正常工作的前提下，在很短时间内对大批量设备进行计量，不仅需要很强的专业技术素养，还需要进行许多组织与协调工作，这使得在现场计量的过程中，往往存在着许多不同于实验室计量的各种问题，导致现场计量工作进度缓慢甚至无法开展，为现场计量的工作带来极大的局限性。

1.3 人员设备受限

对于许多现场设备，受限于技术能力、经济能力、使用需求等因素，不同于一般的实验室用设备，其往往会体现出综合化、一体化、专业化等特点，这就使得当计量人员到达现场时，其对于现场的设备如何使用、如何与标准器配套、如何进行计量等问题，并没有充足的认知与准备。加之对于设备的工作人员来说，其对计量的认知参差不齐，所以在现场计量的过程中，往往无法形成快速有效的计量方案，并可能存在计量方法有误、设备操作有误等情况，使得现场计量存在极大的问题，严重的甚至会危害到现场计量人员的人身安全与设备安全，为现场计量带来很大的危险性基于现场计量以上难点，如果想要正确、有效地开展现场计量工作，有必要通过对现场计量工作的组织实施、条件控制、结束总结等各方面进行标准化的讨论，以期形成一套行之有效的通用标准化流程，以获得进行现场计量工作的最佳秩序和社会效益，并避免人员危害与设备危害的发生。

2 現场计量组织实施的标准化

2.1 计量要求的明确与分析

当计量技术机构接到现场计量要求时，应及时与被计量单位进行沟通，明确现场计量的设备种类、设备数量、设备运行情况、设备分布情况、设备计量需求等情况，并对现场计量的时间条件、环境条件、人员条件或其他的特殊条件进行充分了解。掌握这些初步情况后，计量技术应查询是否存在往年的计量方案或者其他机构类似的计量方案以作参考，并通过这些计量方案对现场计量需求进行分析，制作明确系统的计量需求清单，以备讨论计量方案使用。

2.2 计量方案的讨论与制定

当形成计量需求清单后，计量技术机构应根据清单，结合本身的设备、人员情况，与被计量单位合作讨论，制定明确的计量实施方案。计量实施方案需在满足现场计量要求的前提下，对每项计量需求有着明确可行的技术措施，并对使用的标准器设备、人员分工、技术文件、现场组织协调办法、现场安全隐患等都有着明确的规定，以避免现场出现模糊混乱的情况。

2.3 计量实施的组织与开展

计量方案制定完成后，计量技术机构应立即通知涉及人员，并组织人员进行计量方案的学习培训。学习培训后，涉及人员应按照方案的分工，准备所需的技术资料、标准器设备等，并在现场工作开展前对方案的学习情况、标准器的运行情况等进行检查，以达到较好的工作状态。所有人员准备完毕后，方可到达现场进行计量工作。

3 现场计量条件控制的标准化

3.1 环境条件控制

计量人员到达现场后，首先应对现场的环境条件进行分析控制，以减少环境条件因素对测量结果引入的不确定度。现场环境条件的控制可以通过改变环境条件、理论修正、实验修正[10]等方式，以期达到良好可信的计量结果。当现场计量实验处于实验室、办公室、小型车间等空间较小且存在温湿度控制设备的场所时，现场计量人员可以结合现场的温湿度控制设备与携带的温湿度测量仪器，改变现场的环境条件，以达到满意的结果。当现场处于高楼、大型车间甚至露天环境时，现场计量人员可以通过温湿度测量设备得到现场的环境条件，并对所得的测量结果进行修正。对于修正模型已知或呈线性的设备，如直尺、电阻器等，其可以采用理论修正的方式，计算确定修正因子，对测量结果进行修正；对于测量模式未知的设备，可以采用进行前期实验等方法，引入不同温度条件下的修正值，并对其引入的不确定度进行分析，通过多次实验、多次测量等方式，使修正值引入的不确定度受控，最终达到满足现场计量需求的目的。

3.2 工作条件控制

现场计量人员在对环境条件进行分析后，同样需要对现场的工作条件进行控制，其包括现场设备的工作情况、现场设备的空间分布、现场工作的安全隐患三个方面。首先需要对现场设备的工作情况进行评估，确定前期制定的技术方案是否能合理有效地实施，如存在疑虑与问题，需及时与设备使用人员进行沟通，以改进技术方案或者改变现场设备的工作状态。之后，计量人员需要对现场设备的空间分布进行分析，确定留有充分且安全的计量实施空间，并同时注意现场工作是否会存在前期分析中未涉及的安全隐患。如存在空间不足或者留有安全隐患的情况，需沟通解决后才可开展工作。

3.3 技术条件控制

现场计量人员经过对环境条件、工作条件的控制完成后，便可以根据技术方案对现场设备进行计量。在计量过程中，需要对计量的技术条件进行控制，包括技术方案实施的情况、设备的工作情况、测量结果的控制情况等，并严格按照要求进行记录。如在计量过程中发现失控的情况，需及时停止修改方案，并重新对影响量进行评估，调整或修改技术方案至可控状态，使得到的测量结果满足计量需求。完善技术方案并验证无误后，就可以完成整个计量过程。

4 现场计量结束总结的标准化

当现场计量工作结束后，计量技术机构需及时将现场情况恢复至初始状态，并对携带至现场的标准器设备、技术方案、完善后的技术方案等一一核对，并将现场的计量情况与使用单位沟通，确定测量结果符合其使用要求。如有状态异常的设备，需与使用单位描述其工作状态，并分析异常的原因，以便使用单位进行下一步地调试、维修或更换工作。上述一切工作完成后，将标准器与技术文件带回，标准器按要求歸位，技术文件则分类保存，避免产生遗失、损坏等情况，计量技术机构应将整个过程总结归档，以备下一次现场计量使用。

5 结语

现场计量作为一种有别于传统实验室计量的特殊形式，其复杂的情况往往会给计量工作带来不可预知的影响因素，从而影响整个测量过程与测量结果。通过对整个现场计量进行标准化管理的形式，将整个计量过程的程序进行规定，从而实现了将影响因素可控的目的，保障了测量结果的有效性。

参考文献

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