專用測試設(shè)備校準與管理方法的分析

楊力

（中國空間技術(shù)研究院，北京 100094）

專用測試設(shè)備校準與管理方法的分析

楊力

（中國空間技術(shù)研究院，北京 100094）

專用測試設(shè)備是應(yīng)用在軍事領(lǐng)域的基礎(chǔ)測試設(shè)備，它被廣泛應(yīng)用在武器裝備性能、質(zhì)量及技術(shù)指標的檢測上，檢測結(jié)果的準確性將直接影響裝備的質(zhì)量。本文通過對專用測試設(shè)備的校準進行分析，提出了加強計量設(shè)計、靈活處置校準中的各種問題、加強人才培養(yǎng)、加強現(xiàn)代計量測試技術(shù)基礎(chǔ)研究這四大專用測試設(shè)備管理措施。

專用測試設(shè)備；校準；不確定度

武器裝備的檢測內(nèi)容十分繁瑣，由于其復雜的參數(shù)設(shè)置，在測試時往往需要使用大量的測試設(shè)備，包括通用測試設(shè)備和非通用測試設(shè)備。這些測試設(shè)備具有測試精度高、動態(tài)性高、系統(tǒng)性和全面性較好等特點，其中一些測試設(shè)備甚至參與到了試驗武器裝備的技術(shù)測試中，而這些設(shè)備所測數(shù)據(jù)準確性的高低，將對武器裝備的質(zhì)量產(chǎn)生直接的影響。所以，做好專用測試設(shè)備的校準和管理是做好國防工作的重要保障。

1 專用測試設(shè)備的校準

1.1 校準方法的選擇

專用測試設(shè)備的校準方法，可以用通用測試設(shè)備的校準方法作參考，但由于軍用設(shè)備行業(yè)的特殊性，其具體方法和通用設(shè)備相比又有一定差異，具體操作方式有以下幾種。

（1）分析計算法先利用儀器對單項的指標進行直接校準和檢測，得出一個實際技術(shù)指標，然后由計量部門對測試系統(tǒng)中各個單元儀器進行校準，都校準合格之后再對計算系統(tǒng)合成標準的不確定度進行分析，看其是否滿足規(guī)定的要求。

（2）比對法。當測試單位的專用測試設(shè)備數(shù)量達到三臺或三臺以上時，可以使用比對法。進行比對法之前要先設(shè)定比對程序，以確保所有參與比對的設(shè)備都能產(chǎn)生比對聯(lián)系。例如進行1、2、3三臺設(shè)備的比對時，1和2、1和3、2和3都要進行比對，其差值要小于規(guī)定的極限誤差。

（3）利用標準產(chǎn)品驗證法。具體方法是按照經(jīng)過上級批準的驗證程序，使用參數(shù)和性能都已知的“標準產(chǎn)品”，對專用的測試設(shè)備進行性能測試和驗證，若符合要求，再交給計量部門進行確認。

（4）統(tǒng)計分析法。使用這種方法一般有兩種情況，一種是設(shè)備的使用部門將相同設(shè)備所測的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，并分析統(tǒng)計結(jié)果，做成報告的形式交給計量部門進行審核和確認。另一種是使用部門通過采取不同的方法，對相同的設(shè)備開展試驗，然后做出性能一致的記錄，交給計量部門進行審核和確認。

（5）專家評審法。若上述的幾種方法均行不通，則需要計量部門將設(shè)計、使用、管理等相關(guān)部門的專家們組織到一起，讓這些專家參考相關(guān)的數(shù)據(jù)及情況進行專業(yè)評審，最后根據(jù)評審的一致意見，得出最終的評審報告。

1.2 不確定度分析

由于受到軍用武器裝備的特殊性所影響，專業(yè)測試設(shè)備在進行校準工作時不能僅僅對單一參量進行校準，而應(yīng)當系統(tǒng)化的進行總體校準，突出所校準產(chǎn)品的技術(shù)性能特點。專業(yè)測試設(shè)備的校準工作包含多個環(huán)節(jié)，每個環(huán)節(jié)及參量都存在互相影響的狀況，每個環(huán)節(jié)的分項指標在合成時均可能有不確定因素產(chǎn)生，而現(xiàn)場的評價指標一般都是根據(jù)專用測試設(shè)備的總性能指標所給出，所以總體的不確定度必然會發(fā)生變化。因此，在對專用測試設(shè)備進行不確定度分析時，應(yīng)該主要參考系統(tǒng)總體或主要環(huán)節(jié)參量的不確定度。校準時要全面考慮由傳輸線路破損、系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)間的連接不當、反射頻率過高、阻抗不相匹配等問題所引發(fā)的不確定因素，盡量使傳輸過程中所受的信號干擾和不確定因素降到最低，從而使校準結(jié)果有一個合理范圍內(nèi)的不確定度。評定系統(tǒng)的不確定度時，要根據(jù)與系統(tǒng)不確定性有關(guān)的各項特征指標，參照評定不確定度的基本依據(jù)和原則，對不同的特征指標選擇有針對性的不確定度評定方法，將系統(tǒng)的各個指標變?yōu)椴淮_定度分量，然后根據(jù)合成不確定度的方法來得出所測系統(tǒng)的不確定度。

2 做好專用測試設(shè)備管理的具體措施

2.1 做好計量管理的保障措施，加強計量設(shè)計

解決專用測試設(shè)備在校準中所遇到的難題，最根本的途徑就是在起初的設(shè)計階段對設(shè)備的可計量性進行加強。在進行專用測試設(shè)備的設(shè)計工作之前，要對測試對象所涉及的量值加以分析，確定該測量技術(shù)校準這些量值的能力，并在方案中設(shè)計出校準所需的接口，用來對測試軟件進行校準，或者設(shè)計一些標準器和轉(zhuǎn)接器，單獨用于接口校準。管理部門要協(xié)調(diào)好研制部門、計量管理部門和使用部門之間的工作職責，使各部門聯(lián)合制定出校準方案，并讓校準單位針對該測試設(shè)備編寫相應(yīng)的校準方法，參與測試設(shè)備的評審工作，對校準工作實施周期管理。在具體的保障措施的實施上，計量人員要做好以下三個環(huán)節(jié)。

（1）把好評審關(guān)。計量人員應(yīng)該參與到專用測試設(shè)備的引進、研發(fā)、購置等評審過程當中，并根據(jù)專用測試設(shè)備的計量保證條件，給出一個符合實際情況的評價。

（2）把好驗收關(guān)。計量人員要參與到專用測試設(shè)備的驗收和使用工作中，同時要掌握校準規(guī)則和相應(yīng)的檢測手段。

（3）把好計量確認關(guān)。計量人員應(yīng)當采用文件的形式對計量確認工作所需的環(huán)境條件、設(shè)備設(shè)施及工作人員，使計量確認工作正常進行。

2.2 靈活處置專用測試設(shè)備校準中的各種問題

和通用測試設(shè)備的單一性不同，專用測試設(shè)備的工作較為復雜，需要檢測人員、基本設(shè)施和檢定規(guī)則。由于專用測試設(shè)備的復雜性，在實際的校準工作中會遇到各式各樣的問題，所以在實際的校準工作中，一定要遵循簡單、方便、靈活的原則來處理各種不同類型的問題。例如，在設(shè)備的研制生產(chǎn)和出廠交付階段，可以實施計量監(jiān)督的方法，著重對首次校準結(jié)果進行檢查，保障首次計量的準確性，在遵循計量法相關(guān)規(guī)定的基礎(chǔ)上，盡量省去一些多余的拆卸環(huán)節(jié)，不會對設(shè)備的正常運行造成影響，用這種方法可以有效提高專業(yè)測試設(shè)備對所測產(chǎn)品測量結(jié)果的準確性。在校準的過程中，可以先編寫一份計量保障方案，將傳遞標準與核查標準結(jié)合起來，從而對專用測試設(shè)備的測量值進行溯源。校準工作結(jié)束之后，可以利用統(tǒng)計學的技術(shù)和知識，對測量結(jié)果進行科學的分析，定期的進行現(xiàn)場確認工作，隨時進行設(shè)備的檢修，延長設(shè)備的使用周期。

2.3 加強人才培養(yǎng)，為專用測試設(shè)備校準打下堅實基礎(chǔ)

專用測試設(shè)備在使用上會涉及到很多科學技術(shù)的應(yīng)用，具有很寬的專業(yè)面，屬于一項高技術(shù)性、高綜合性的工作，專用測試設(shè)備計量人員不僅要熟練掌握儀器的基本操作和計量知識，還要對各種與校準檢測相關(guān)的專業(yè)知識有所了解，對各種相關(guān)儀器都要熟練進行操作，做好專用測試設(shè)備的管理工作，就必須依靠一支專業(yè)素養(yǎng)豐富、技術(shù)水平高超的隊伍，因此，國防軍工計量部門必須事先制定完整的管理制度，設(shè)立健全的管理體系，對人員的配置情況加以完善，提高員工的專業(yè)素質(zhì)。例如，國防軍工計量部門可以實施員工的培訓考核制度，在員工的專業(yè)素質(zhì)培訓上加大資金投入，對員工的專業(yè)能力進行定期的培訓，培訓內(nèi)容主要包括專用測試設(shè)備的使用、校準和管理三個方面，使員工對專用測試設(shè)備不斷有深入的了解，從而提高員工的專業(yè)素養(yǎng)和技能水平。在培訓的同時，還要對員工進行不定期的考核，從而檢驗員工的培訓效果，對于成績優(yōu)異的員工要給予一定的獎勵，對于成績不佳的員工要重點加以觀察，對其弱勢環(huán)節(jié)進行有針對性的指導，對于不思上進、態(tài)度不斷正的員工要進行批評教育，嚴重者要進行辭退處理。

2.4 加強現(xiàn)代計量測試技術(shù)基礎(chǔ)研究

在實際的生產(chǎn)工作中，專用測試設(shè)備的工作人員不能只進行靜態(tài)的校準工作，還應(yīng)該實時的對設(shè)備的全部使用過程進行校準，從而使專用測試設(shè)備的性能指標更加真實和可靠。為了避免設(shè)備的拆卸過程給產(chǎn)品測試造成的不便和困難，使產(chǎn)品的校準條件與現(xiàn)場的實際條件更加吻合，專用測試設(shè)備在校準上的發(fā)展方向應(yīng)該以向原位校準和現(xiàn)場校準轉(zhuǎn)型為主。專業(yè)測試設(shè)備具有很多的參量、功能和通道，研發(fā)部門要結(jié)合這些特性研究如何使校準過程實現(xiàn)自動化或半自動化，這就需要設(shè)備的研發(fā)人員要隨時了解國內(nèi)外最先進的技術(shù)以及武器裝備在研制上的最新動態(tài)，國防軍工計量部門要介入到新項目的研制當中，對新理論和新方法進行探索，緊跟時代的潮流，為國防科研提供資金和技術(shù)上的支持，從而加快先進計量測試技術(shù)的研究速度。

3 結(jié)語

總而言之，想要保障武器裝備在開發(fā)過程中的質(zhì)量安全，實現(xiàn)全程監(jiān)控武器裝備的制造，就必須做好專用設(shè)備的校準和管理工作。目前，在專用測試設(shè)備的校準和管理方面，我國還沒有一個統(tǒng)一的工作模式，需要廣大的國防軍工計量部門以及設(shè)備使用部門共同去研究和創(chuàng)新。希望我國的國防軍工計量部門能早日實現(xiàn)校準和管理模式的統(tǒng)一，使這項工作能擁有科學先進、規(guī)范明確的方向。

[1]李艷紅．專用測試設(shè)備計量管理的問題及對策 [J]．質(zhì)量與可靠性,2012,(01):56-59．

[2]張偉,黃剛勇．專用測試設(shè)備計量管理的幾點建議[J]．計量與測試技術(shù),2012,39(10):79-80．

[3]劉民,曾令儒．專用測試設(shè)備校準技術(shù)方案 [J]．宇航計測技術(shù) ,2003,(05):15-19+26．

TJ06

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1671-0711（2017）10（上）-0030-02