周艷

湖南省計(jì)量檢測(cè)研究院 湖南長(zhǎng)沙 410014

為了保證在用的計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置或測(cè)量設(shè)備在兩次相鄰的檢定/校準(zhǔn)間隔內(nèi)的計(jì)量準(zhǔn)確可靠，判定設(shè)備是否保持其檢定/校準(zhǔn)時(shí)應(yīng)當(dāng)具備的準(zhǔn)確度，ISO/IEC17025及JJF1069提出了計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置和測(cè)量設(shè)備的期間核查要求。

音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置的建立，有效地解決了區(qū)域范圍內(nèi)氣體流量的量值傳遞問(wèn)題，保證天然氣等氣體能源計(jì)量量值的準(zhǔn)確、可靠和統(tǒng)一。在本實(shí)驗(yàn)室建立的幾年間，工作量逐年增大，裝置使用非常頻繁。為確保音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置在相鄰的兩個(gè)檢定周期間隔內(nèi)量值準(zhǔn)確可靠，及時(shí)發(fā)現(xiàn)裝置漏氣、傳感器漂移等異常情況，對(duì)其進(jìn)行期間核查以及定期維護(hù)、檢修是十分必要和關(guān)鍵的。

1 準(zhǔn)備工作

1.1 核查標(biāo)準(zhǔn)的選擇

期間核查最主要的準(zhǔn)備工作就是選擇一個(gè)計(jì)量性能相對(duì)穩(wěn)定的核查標(biāo)準(zhǔn)。核查標(biāo)準(zhǔn)的是用于對(duì)測(cè)量過(guò)程實(shí)施有效控制，目的是為了確保測(cè)量工作的正確進(jìn)行[1]。

我們選取了一臺(tái)性能穩(wěn)定的氣體羅茨流量計(jì)作為核查標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置穩(wěn)定性進(jìn)行考核，以判斷被核查標(biāo)準(zhǔn)的測(cè)量過(guò)程是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。

1.2 確定期間核查方法

音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置使用頻率比較高，因此結(jié)合我們實(shí)驗(yàn)室的實(shí)際情況，在保證期間核查質(zhì)量的前提下，應(yīng)優(yōu)先采取方法可靠、經(jīng)濟(jì)投入較少，不會(huì)占用過(guò)多檢定時(shí)間和易于操作的方法。

采用核查標(biāo)準(zhǔn)和統(tǒng)計(jì)技術(shù)對(duì)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)、測(cè)量設(shè)備、測(cè)量過(guò)程實(shí)施核查是一種比較有效的方法。在統(tǒng)計(jì)過(guò)程控制中，控制圖是核心工具。控制圖是對(duì)過(guò)程質(zhì)量加以測(cè)定、記錄并進(jìn)行極值管理的一種用統(tǒng)計(jì)方法設(shè)計(jì)的圖。本人選用“均值-極差控制圖（-R 圖）”對(duì)期間核查結(jié)果進(jìn)行判定。

均值控制圖主要用于觀察測(cè)量結(jié)果平均值的變化情況，極差控制圖主要用于觀察測(cè)量結(jié)果的分散情況，將二者聯(lián)合運(yùn)用，可以觀察測(cè)量結(jié)果的變化。

在音速噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置相鄰的兩次檢定周期間隔內(nèi)進(jìn)行期間核查，每年一次，一次八組，且每組試驗(yàn)時(shí)間間隔大于一個(gè)月。選擇核查標(biāo)準(zhǔn)的0.2qmax流量點(diǎn)作為觀測(cè)點(diǎn)，在重復(fù)性條件下，進(jìn)行一組連續(xù)五次的示值誤差值測(cè)量并記錄，取其算術(shù)平均值（）和極差值（R ）作為該次測(cè)量結(jié)果。每一年根據(jù)八次測(cè)量結(jié)果描繪出音速噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置的“均值-極差控制圖（-R 圖）”，并判定該裝置是否處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)[2]。

2 執(zhí)行期間核查

（1）選取一臺(tái)性能穩(wěn)定的氣體羅茨流量計(jì)作為核查標(biāo)準(zhǔn)，型號(hào)為G65-FCM-IC，口徑為DN50mm，流量范圍為（1-100）m3/h，生產(chǎn)廠家為浙江天信儀表有限公司。

（2）在重復(fù)性條件下，對(duì)該核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行獨(dú)立重復(fù)測(cè)量，連續(xù)測(cè)量一年，共獲得八組數(shù)據(jù)，測(cè)量結(jié)果見(jiàn)表1。

（3）數(shù)據(jù)處理。根據(jù)GB/T4091-2001《常規(guī)控制圖》，已知n=5，有A2=0.577，D3=0.000，D4=2.114。采用平均值（X ）控制圖和極差（R ）控制圖對(duì)音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行連續(xù)一年的統(tǒng)計(jì)控制，現(xiàn)將每組的測(cè)量結(jié)果繪制出該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)裝置的“均值-極差控制圖（X -R 圖）”。

圖1 極差控制圖（R圖）

表1 核查標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量示值誤差（%）

平均值控制圖如圖2所示。

圖2 平均值控制圖（X圖）

3 結(jié)果分析

根據(jù)平均值與極差控制圖，各測(cè)量點(diǎn)的分布均在控制極限區(qū)間內(nèi)，可見(jiàn)在測(cè)量期間音速噴嘴氣體流量標(biāo)準(zhǔn)裝置測(cè)量過(guò)程未出現(xiàn)異常，沒(méi)有出現(xiàn)不受控的系統(tǒng)效應(yīng)的影響和不受控的隨機(jī)效應(yīng)的影響，該計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)處于統(tǒng)計(jì)控制狀態(tài)。

如果核查結(jié)論不符合要求，應(yīng)當(dāng)認(rèn)真對(duì)影響計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)核查結(jié)論的各種因素進(jìn)行分析，查找原因，并制定糾正措施。

另外，期間核查剛開始的時(shí)候，核查的頻率可以提高一點(diǎn)，即核查的間隔小一些，在測(cè)量過(guò)程取得了一定的置信度后，就可以適當(dāng)降低頻率，即核查的間隔可以大一些[3]。為更好的開展計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)期間核查工作，核查間隔應(yīng)在相應(yīng)的作業(yè)指導(dǎo)書或程序文件中給予規(guī)定。

4 結(jié)語(yǔ)

期間核查的目的是判定計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)狀態(tài)，判定方法的確定，關(guān)系到期間核查的結(jié)論。本文運(yùn)用“均值-極差控制圖（-R圖）”對(duì)期間核查結(jié)果進(jìn)行判定。處理并繪制控制圖，結(jié)合核查標(biāo)準(zhǔn)及核查時(shí)間的科學(xué)選擇，再合理運(yùn)用過(guò)程判異準(zhǔn)則對(duì)控制圖進(jìn)行分析，過(guò)程控制法在音速噴嘴氣體標(biāo)準(zhǔn)裝置的期間核查中一定能夠取得理想的效果。