張寧寧，付強(qiáng)

加速度計(jì)測(cè)量審核常見問題分析

張寧寧，付強(qiáng)

（中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司北京長(zhǎng)城計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所，北京 100095）

從測(cè)量審核指定機(jī)構(gòu)的角度介紹了測(cè)量審核的流程及重要性，提出了加速度計(jì)測(cè)量審核中常見的幾個(gè)問題，并給出了相應(yīng)問題的解決方案。

加速度計(jì)；測(cè)量審核；CNAS；問題分析

1 引言

測(cè)量審核是能力驗(yàn)證活動(dòng)的一種，是合格評(píng)定機(jī)構(gòu)依據(jù)中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì)（CNAS）制定的能力驗(yàn)證政策和要求，對(duì)被測(cè)物品（材料或制品）進(jìn)行校準(zhǔn)/檢測(cè)，將校準(zhǔn)/檢測(cè)結(jié)果與參考值進(jìn)行比較的活動(dòng)[1]。

近幾年來，測(cè)量審核已逐漸成為合格評(píng)定機(jī)構(gòu)及時(shí)獲得能力驗(yàn)證的重要途徑和CNAS能力驗(yàn)證計(jì)劃的重要補(bǔ)充，加速度計(jì)測(cè)量審核是振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證的重要補(bǔ)充之一，是CNAS判斷振動(dòng)實(shí)驗(yàn)室能力的重要技術(shù)依據(jù)。

CNAS指定的可開展測(cè)量審核的實(shí)驗(yàn)室統(tǒng)稱為測(cè)量審核指定機(jī)構(gòu)，分為校準(zhǔn)和檢測(cè)兩個(gè)領(lǐng)域。本文從測(cè)量審核指定機(jī)構(gòu)的角度提出了其在校準(zhǔn)領(lǐng)域經(jīng)常出現(xiàn)的問題，并給出了問題的解決方案。

2 加速度計(jì)測(cè)量審核的流程

加速度計(jì)測(cè)量審核指定機(jī)構(gòu)必須滿足CNAS的能力驗(yàn)證的相關(guān)政策，并按照CNAS能力驗(yàn)證領(lǐng)域、頻次要求參加CNAS組織和承認(rèn)的能力驗(yàn)證活動(dòng)，包括能力驗(yàn)證計(jì)劃、實(shí)驗(yàn)室間比對(duì)和測(cè)量審核活動(dòng)[2]。

一般加速度計(jì)測(cè)量審核的校準(zhǔn)依據(jù)壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程[3]，參加加速度計(jì)測(cè)量審核的具體流程是：測(cè)量審核申請(qǐng)單位（以下簡(jiǎn)稱申請(qǐng)單位）提出測(cè)量審核的申請(qǐng)，從測(cè)量審核指定機(jī)構(gòu)（以下簡(jiǎn)稱指定機(jī)構(gòu)）獲得測(cè)量審核申請(qǐng)表，并填好相關(guān)信息，指定機(jī)構(gòu)發(fā)出加速度計(jì)樣品，申請(qǐng)機(jī)構(gòu)收到樣品后，按照申請(qǐng)的頻率和加速度范圍對(duì)樣品加速度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，隨后將樣品、原始記錄、蓋校準(zhǔn)章的證書、蓋單位章的測(cè)量審核申請(qǐng)表遞交給指定機(jī)構(gòu)。待指定機(jī)構(gòu)相關(guān)專業(yè)人員校準(zhǔn)、計(jì)算后，值小于1，判定加速度計(jì)測(cè)量審核結(jié)果合格，出具相關(guān)加速度計(jì)測(cè)量審核報(bào)告，簽字蓋章后遞交給測(cè)量申請(qǐng)單位；如果值大于等于1，判定加速度計(jì)測(cè)量審核結(jié)果不合格。申請(qǐng)機(jī)構(gòu)在查找校準(zhǔn)結(jié)果不理想的原因后，允許其重新申請(qǐng)加速度計(jì)測(cè)量審核資格，再次對(duì)樣品加速度計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)，具體流程如圖1所示。

圖1 測(cè)量審核流程

3 加速度計(jì)測(cè)量審核常見問題及解決方案

測(cè)量審核需要的資料包括測(cè)量審核申請(qǐng)表、原始記錄、校準(zhǔn)證書、不確定度評(píng)定報(bào)告，其中常見問題包括靈敏度單位表示錯(cuò)誤、加速度計(jì)單位表示錯(cuò)誤、頻率范圍覆蓋不全等問題。

3.1 測(cè)量審核申請(qǐng)表中出現(xiàn)的問題

測(cè)量審核申請(qǐng)表分為上下兩部分。第一部分是對(duì)申請(qǐng)單位的自我描述，需要填寫申請(qǐng)單位的信息，包括申請(qǐng)實(shí)驗(yàn)室單位名稱、地址、實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可證書號(hào)、組織機(jī)構(gòu)代碼等基本信息，如圖2所示。

第二部分是對(duì)象描述以及要申請(qǐng)的能力范圍，包括測(cè)量審核用樣品名稱、型號(hào)規(guī)格、生產(chǎn)廠家、出廠編號(hào)，依據(jù)方法的名稱及代號(hào)，示值誤差或測(cè)量不確定度，隨樣品提交的文件資料，其他說明等項(xiàng)目，如圖3所示。

圖2 測(cè)量審核申請(qǐng)單位信息

圖3 審核對(duì)象描述

審核對(duì)象描述部分中“示值誤差或測(cè)量不確定度”經(jīng)常出現(xiàn)問題，例如該欄空白，所填不確定度與證書中不確定不符，頻率范圍、加速度范圍與實(shí)際做的范圍不一致等情況，不確定度對(duì)應(yīng)頻率書寫錯(cuò)誤示例，如圖4所示。申請(qǐng)表的填寫應(yīng)與原始記錄、證書的頻率范圍、加速度范圍、不確定度一致。

圖4 不確定度對(duì)應(yīng)頻率錯(cuò)誤示例

3.2 原始記錄和校準(zhǔn)證書中出現(xiàn)的問題

原始記錄和證書出現(xiàn)的問題基本一致，問題只出現(xiàn)在靈敏度單位的書寫格式、樣品的校準(zhǔn)范圍等方面。

3.2.1 靈敏度單位的寫法

靈敏度和加速度的單位應(yīng)該采用國(guó)際單位制，在測(cè)量審核報(bào)告中，經(jīng)常看到類似的表示方法：pC/（m·s－2），Pc/（m·s－2），Pc/ m/s2，mV/（m/s－2），pC/（m/s－2），m/s2，m·s－2，如圖5所示。電壓型加速度計(jì)靈敏度的表示方法是mV/（m·s－2），電荷型加速度計(jì)靈敏度的表示方法是pC/（m·s－2），加速度的表示方法是m/s2。

圖5 靈敏度書寫錯(cuò)誤示例

3.2.2 樣品的測(cè)量范圍

樣品的測(cè)量范圍是申請(qǐng)單位需要審核的頻率范圍及相應(yīng)加速度范圍。例如某申請(qǐng)單位計(jì)劃申請(qǐng)的頻率范圍是1～2 000 Hz，在做加速度計(jì)測(cè)量審核時(shí)，只做了一個(gè)參考點(diǎn)160 Hz的頻率點(diǎn)，不符合自身的預(yù)期目標(biāo)，如圖6所示，需要重新填寫測(cè)量審核申請(qǐng)表，再次對(duì)樣品進(jìn)行校準(zhǔn)。

圖6 測(cè)量范圍示例

3.2.3 加速度計(jì)的靈敏度數(shù)據(jù)

作為樣品的加速度計(jì)，穩(wěn)定性和重復(fù)性都比較好[4]，實(shí)際靈敏度和出廠指標(biāo)差距不大。在實(shí)際工作中，接到某單位返回的樣品和校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)校準(zhǔn)的結(jié)果偏差太大，因此又重新發(fā)放樣品，查找原因，延長(zhǎng)了測(cè)量審核周期。建議申請(qǐng)單位在接到樣品后，根據(jù)樣品的生產(chǎn)廠家、型號(hào)搜索該型號(hào)加速度計(jì)的固有屬性，例如該樣品是電荷型的還是電壓型的，靈敏度在什么范圍，在申請(qǐng)的頻率范圍內(nèi)頻響曲線是上揚(yáng)還是下降等信息。如果實(shí)際校準(zhǔn)結(jié)果與參考值差距過大，就要從校準(zhǔn)設(shè)備、計(jì)算方法等方面進(jìn)行排查。例如電荷放大器的增益擋、歸一化擋的設(shè)置是否正確，樣品在安裝時(shí)是否牢固，連接樣品和放大器的輸出線是否擰緊，計(jì)算過程中帶入的數(shù)據(jù)是否正確，記錄的數(shù)據(jù)是否同為峰值或同為有效值等等。

4 結(jié)論

加速度計(jì)測(cè)量審核是實(shí)驗(yàn)室能力驗(yàn)證的有效補(bǔ)充，是CNAS判斷實(shí)驗(yàn)室能力的重要技術(shù)依據(jù)。加速度計(jì)測(cè)量審核解決以上的常見問題后，可以大大縮短加速度計(jì)測(cè)量審核的周期，為以后申請(qǐng)加速度計(jì)測(cè)量審核的機(jī)構(gòu)和人員提供有效的參考。

［1］中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).CNAS-RL02能力驗(yàn)證規(guī)則［S］.2018.

［2］中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).CNAS-RL06能力驗(yàn)證提供者認(rèn)可規(guī)則［S］.2018.

［3］中國(guó)計(jì)量科學(xué)院，中國(guó)航天科技集團(tuán)公司第一計(jì)量測(cè)試技術(shù)研究所.JJG 233—2008 壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程［S］.北京：中國(guó)計(jì)量出版社，2009.

［4］中國(guó)合格評(píng)定國(guó)家認(rèn)可委員會(huì).CNAS-GL03能力驗(yàn)證樣品均勻性和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)指南［S］.2015.

TH824.4

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2019.17.053

2095－6835（2019）17－0115－02

〔編輯：嚴(yán)麗琴〕