楊力

（中國空間技術研究院，北京 100094）

專用測試設備校準與管理方法的分析

楊力

（中國空間技術研究院，北京 100094）

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

專用測試設備；校準；不確定度

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

1 專用測試設備的校準

1.1 校準方法的選擇

專用測試設備的校準方法，可以用通用測試設備的校準方法作參考，但由于軍用設備行業(yè)的特殊性，其具體方法和通用設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定比對程序，以確保所有參與比對的設備都能產生比對聯(lián)系。例如進行1、2、3三臺設備的比對時，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）利用標準產品驗證法。具體方法是按照經過上級批準的驗證程序，使用參數(shù)和性能都已知的“標準產品”，對專用的測試設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，一種是設備的使用部門將相同設備所測的數(shù)據進行統(tǒng)計，并分析統(tǒng)計結果，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計、使用、管理等相關部門的專家們組織到一起，讓這些專家參考相關的數(shù)據及情況進行專業(yè)評審，最后根據評審的一致意見，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)測試設備在進行校準工作時不能僅僅對單一參量進行校準，而應當系統(tǒng)化的進行總體校準，突出所校準產品的技術性能特點。專業(yè)測試設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生，而現(xiàn)場的評價指標一般都是根據專用測試設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，在對專用測試設備進行不確定度分析時，應該主要參考系統(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，從而使校準結果有一個合理范圍內的不確定度。評定系統(tǒng)的不確定度時，要根據與系統(tǒng)不確定性有關的各項特征指標，參照評定不確定度的基本依據和原則，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，加強計量設計

解決專用測試設備在校準中所遇到的難題，最根本的途徑就是在起初的設計階段對設備的可計量性進行加強。在進行專用測試設備的設計工作之前，要對測試對象所涉及的量值加以分析，確定該測量技術校準這些量值的能力，并在方案中設計出校準所需的接口，用來對測試軟件進行校準，或者設計一些標準器和轉接器，單獨用于接口校準。管理部門要協(xié)調好研制部門、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備編寫相應的校準方法，參與測試設備的評審工作，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。計量人員應該參與到專用測試設備的引進、研發(fā)、購置等評審過程當中，并根據專用測試設備的計量保證條件，給出一個符合實際情況的評價。

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

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

2.2 靈活處置專用測試設備校準中的各種問題

和通用測試設備的單一性不同，專用測試設備的工作較為復雜，需要檢測人員、基本設施和檢定規(guī)則。由于專用測試設備的復雜性，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，在設備的研制生產和出廠交付階段，可以實施計量監(jiān)督的方法，著重對首次校準結果進行檢查，保障首次計量的準確性，在遵循計量法相關規(guī)定的基礎上，盡量省去一些多余的拆卸環(huán)節(jié)，不會對設備的正常運行造成影響，用這種方法可以有效提高專業(yè)測試設備對所測產品測量結果的準確性。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合起來，從而對專用測試設備的測量值進行溯源。校準工作結束之后，可以利用統(tǒng)計學的技術和知識，對測量結果進行科學的分析，定期的進行現(xiàn)場確認工作，隨時進行設備的檢修，延長設備的使用周期。

2.3 加強人才培養(yǎng)，為專用測試設備校準打下堅實基礎

專用測試設備在使用上會涉及到很多科學技術的應用，具有很寬的專業(yè)面，屬于一項高技術性、高綜合性的工作，專用測試設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的專業(yè)知識有所了解，對各種相關儀器都要熟練進行操作，做好專用測試設備的管理工作，就必須依靠一支專業(yè)素養(yǎng)豐富、技術水平高超的隊伍，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。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，培訓內容主要包括專用測試設備的使用、校準和管理三個方面，使員工對專用測試設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)代計量測試技術基礎研究

在實際的生產工作中，專用測試設備的工作人員不能只進行靜態(tài)的校準工作，還應該實時的對設備的全部使用過程進行校準，從而使專用測試設備的性能指標更加真實和可靠。為了避免設備的拆卸過程給產品測試造成的不便和困難，使產品的校準條件與現(xiàn)場的實際條件更加吻合，專用測試設備在校準上的發(fā)展方向應該以向原位校準和現(xiàn)場校準轉型為主。專業(yè)測試設備具有很多的參量、功能和通道，研發(fā)部門要結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，這就需要設備的研發(fā)人員要隨時了解國內外最先進的技術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上的支持，從而加快先進計量測試技術的研究速度。

3 結語

總而言之，想要保障武器裝備在開發(fā)過程中的質量安全，實現(xiàn)全程監(jiān)控武器裝備的制造，就必須做好專用設備的校準和管理工作。目前，在專用測試設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．專用測試設備計量管理的問題及對策 [J]．質量與可靠性,2012,(01):56-59．

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

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

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1671-0711（2017）10（上）-0030-02