【儀表網(wǎng) 儀表科普】導(dǎo)讀：近年來國內(nèi)很多航空工業(yè)承包商申請并通過了NADCAP項目。NADCAP特殊認證項目包括無損檢測、焊接、EDM、化學(xué)處理、熱處理等。
在AMS2750E高溫測量中給儀器的定義是由傳感器接受電子訊息，將傳感器產(chǎn)生的電動勢轉(zhuǎn)換為一種可用的格式；或是將傳感器的毫伏值轉(zhuǎn)化成可用于控制、監(jiān)控和記錄的溫度值，以確定、維護及記錄過程參數(shù)的儀器。
標準中將熱處理過程的儀器分為三種：即標準儀器、測試儀器和控制、監(jiān)控、記錄儀器。
(1)標準儀器
標準儀器又包含參考標準、一級標準和二級標準。
參考標準指的是按照傳感器(熱電偶)的級別對照相關(guān)國際標準進行校驗的標準，其作用主要用于一級標準儀器的校準。
一級標準指的是對照NIST或等效的國際標準校驗的儀器來進行校驗的儀器，其作用是用于校驗二級標準。
二級標準指的是其校驗可以直接追溯至一級標準或參考標準的儀器，該儀器在規(guī)定試驗環(huán)境中工作。
(2)測試儀器
一般是指SAT、TUS便攜式電位差計或數(shù)字儀器，以及電子數(shù)據(jù)記錄儀或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等。主要用于校驗控制、監(jiān)控和記錄儀，并進行系統(tǒng)精度測試和溫度均勻性測試的儀器。
(3)控制、監(jiān)控、記錄儀器
控制儀器指的是與一個傳感器連接并用來控制熱處理設(shè)備(包括淬火槽和冷凍設(shè)備)溫度的儀器。這個儀器可以記錄溫度，也可以不記錄溫度。
監(jiān)控儀器指的是與控制、監(jiān)控、負載或記錄傳感器連接，顯示過程設(shè)備溫度的儀器。例如：指示器、圖表記錄儀、電子數(shù)據(jù)記錄儀或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
記錄儀器指的是與控制、監(jiān)控、負載或記錄傳感器連接，以顯示過程設(shè)備溫度數(shù)據(jù)的儀器，并生成永久的過程記錄。例如圖表記錄儀、電子數(shù)據(jù)記錄儀或數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
正確使用、維護儀器儀表首先應(yīng)該對各類儀表有一個清晰完整的認識，分清各類儀器的適用場合和管理要求。
二、儀器在校準和使用中的管理要求
通過對AMS2750E標準的學(xué)習(xí)應(yīng)用，現(xiàn)就NADCAP認證過程中儀器最容易產(chǎn)生不符合項的問題，也是日常使用、管理中值得重視的問題進行闡述。
1.儀器量值的溯源
在高溫測量過程用到儀器儀表必須是能將傳感器(熱電偶)輸出的信號轉(zhuǎn)化成溫度讀數(shù)的儀器，并且其精度必須滿足規(guī)定精度或高于規(guī)定的精度，其校準必須是經(jīng)過國家標準校準，或能夠溯源到國際或國家標準。這里必須強調(diào)儀器在校準時輸入和輸出一定按照規(guī)定轉(zhuǎn)換成溫度值(溫度讀數(shù))，在校準證書上看到的是校準溫度值對應(yīng)的結(jié)果。
2.儀器的校準
首先，AMS2750E標準中規(guī)定所有儀器儀表必須經(jīng)過校驗，并且對各級儀表、各類型儀表以及不同使用條件下的儀器其校驗周期以及校驗精度進行了明確規(guī)定，通過表格的形式清晰地進行羅列。因此，在校準時必須嚴格按儀表的等級、使用條件等進行校準。
其次，在校準過程中，對儀器本身的特性也有明確規(guī)定。下面就容易忽略或容易出現(xiàn)不符合項點進行分析。
(1)校準前后的狀態(tài)及單位的一致性。所有儀器更改或校準之前，必須記錄該儀器的“調(diào)整前狀態(tài)”，最好列表將前后狀態(tài)對應(yīng)寫出；對于儀器儀表測量參數(shù)是什么單位，輸入和輸出必須單位制一致。例如溫度儀表采用“℃”的，標準儀器和被校準必須均為“℃”的單位，實際過程的電信號不能在報告中體現(xiàn)。
(2)對儀器靈敏度的校準。靈敏度是儀器本身固有的特性，在校準時必須進行檢測，以保證滿足不同等級熱處理爐工作的要求；首次校準時，還應(yīng)該確定儀器分辨率是否滿足AMS2750E要求，尤其是記錄紙的分辨率更是應(yīng)該關(guān)注和確定的。
(3)校準點的選擇。對不同級別的儀器其校準點是不同的，因此校準時一定要先確定儀器的類別。例如，二級標準儀器和進行現(xiàn)場測試的TUS和SAT儀器校準點不得小于6個點，這些點應(yīng)按照實際使用量程進行校準，必須覆蓋測試用的操作范圍的最低溫度和最高溫度，以及至少4個在此范圍的用來代表正常操作區(qū)域的點。
由此可見，校準點選擇很關(guān)鍵。建議企業(yè)對各類儀器校準點進行固定，每次校準就按固定點校準即可。
(4)對于紙質(zhì)記錄儀器每年必須進行走紙速度的檢測，精度必須在每小時±3min之內(nèi)，測量結(jié)果必須記錄。
(5)儀表的校準補償，在內(nèi)部程序中一定要有明確的程序規(guī)定，何時以及如何進行補償，是人工還是電子補償，在AMS2750E中有對補償使用明確規(guī)定。但是對于很多供應(yīng)商一般不建議使用補償。筆者認為補償是個雷區(qū)，一般不要采用。
(6)多通道儀器的校準。許多測試和過程設(shè)備儀器都是多通道的，每個獨立通道必須校準，無論是溫度測試還是其他參數(shù)測試通道，并且也必須有校準前后狀態(tài)。
3.校準確認
所有儀器校準后，在現(xiàn)場使用的儀器上或附近必須貼上校準標識，來說明最新的校準狀態(tài)。無論內(nèi)部校準還是外部校準，儀器的校準報告都應(yīng)該由熱處理技術(shù)人員進行確認，以確保校準的結(jié)果滿足AMS2750E標準和客戶的要求，同時還必須有質(zhì)量人員的認可。
三、儀器不符合認證要求的原因分析
在熱處理NADCAP認證過程中，由儀器導(dǎo)致的不符合項很多，究其原因主要有以下幾個方面：
(1)企業(yè)儀器的校準送外部檢測機構(gòu)進行校準，而外部檢測機構(gòu)對AMS2750E的標準不熟悉，或一知半解。仍然是按照國內(nèi)標準進行校準，導(dǎo)致儀器校準溫度點、校驗精度、校準周期等產(chǎn)生錯誤。或外部檢測機構(gòu)人員的變動，由于沒有程序的規(guī)定導(dǎo)致后續(xù)的校準不符合要求。
(2)儀器校準狀態(tài)的管理不到位，標識不夠清晰、記錄又不完整。特別是記錄儀器和控制儀器的協(xié)調(diào)一致性。
(3)儀器校準人員或管理人員多年來受國內(nèi)標準以及校準工作習(xí)慣影響，錯誤地認為按照國內(nèi)標準進行校準，僅精度滿足AMS2750E就可以了，導(dǎo)致校準證書中缺少必要的校準信息。
(4)沒有對校驗報告進行細致的審核。在AMS2750E中有詳細列出校驗報告應(yīng)至少包括的項目，應(yīng)該逐項進行核對。
四、對儀器設(shè)備使用管理的幾點建議
為防止或減少不符合項的發(fā)生、以及正確使用維護儀器設(shè)備，這里就自己工作體會給企業(yè)和從事高溫測量工作人員幾點建議：
(1)高溫測量工作一定專人管理，建立儀器使用管理臺帳(或電子信息記錄)，并記錄每臺儀器校準的信息和時間。
(2)按照AMS2750E標準要求使用的儀器，應(yīng)設(shè)置特殊或明確標識，便于使用人員區(qū)分使用、校準人員按照AMS2750E標準校準。特別是目前國內(nèi)大都是從事航空工業(yè)的企業(yè)進行NADCAP認證，原來軍品體系下的儀器管理與AMS2750E有明顯區(qū)別。
(3)送外部檢測機構(gòu)進行校準的儀器，建議最好是設(shè)計編制一套“儀器儀表校驗信息傳遞表”和“儀器儀表校驗證書確認表”。將儀器儀表校準信息完整、準確地傳遞給校驗機構(gòu)，校準完成后對校準證書內(nèi)容進行逐項確認，形成一個校驗過程閉環(huán)。
(4)對AMS2750E高溫測量標準的理解需要加強培訓(xùn)學(xué)習(xí)，對標準運用是一個循序漸進的過程，要不斷學(xué)習(xí)和實踐反復(fù)進行，理論和實際應(yīng)該相互支撐。
(5)高溫測量工作是熱處理NADCAP認證項目中最復(fù)雜、繁瑣的檢測工作，AMS2750E標準也是相對比較難理解的標準。因此，加入熱處理NADCAP認證的航空企業(yè)，應(yīng)該配置高素質(zhì)的人員從事高溫測量工作，以保證高溫測量工作的持續(xù)有效運行。
五、結(jié)語
隨著熱處理NADCAP特種工藝認證進入中國企業(yè)，我國的高溫測量技術(shù)也將推向一個新的高度。AMS2750標準在企業(yè)內(nèi)熟練運用掌握需要一個較長的實踐過程，也是我們高溫測量技術(shù)人員長期努力的工作方向。
資料顯示：儀器儀表能改善、擴展或補充人的官能。人們用感覺器官去視、聽、嘗、摸外部事物，而顯微鏡、望遠鏡、聲級計、酸度計、高溫計、真空離心濃縮儀等儀器儀表，可以改善和擴展人的這些官能;另外，有些儀器儀表如磁強計、射線計數(shù)計等可感受和測量到人的感覺器官所不能感受到的物理量，還有些儀器儀表可以超過人的能力去記錄、計算和計數(shù)，如高速照相機、計算機等。
儀器是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的重要"工具"。著名科學(xué)家王大珩先生指出，"機器是改造世界的工具，儀器是認識世界的工具"。儀器是工業(yè)生產(chǎn)的"倍增器"，是科學(xué)研究的"先行官"，是軍事上的"戰(zhàn)斗力"，是現(xiàn)代社會活動的"物化法官"。不言而喻，儀器在當今時代推動科學(xué)技術(shù)和國民經(jīng)濟的發(fā)展具有非常重要的地位。
資料來源： 材料成型，熱處理生態(tài)圈
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