重慶市農(nóng)業(yè)機(jī)械鑒定站

□ 毛志幸

一、引言

關(guān)于計(jì)量、檢驗(yàn)、檢測的基本概念

計(jì)量是利用技術(shù)和法制手段實(shí)現(xiàn)單位統(tǒng)一和量值準(zhǔn)確可靠的測量。Measurement既譯作“測量”，有時也譯作“計(jì)量”。

檢驗(yàn)是科學(xué)名詞，指用工具、儀器或其它分析方法檢查各種原材料、半成品、成品是否符合特定的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)格的工作過程。

檢測是按照規(guī)定的程序，由測定給定產(chǎn)品的一種或多種特性、處理或服務(wù)組成的技術(shù)操作。

以下為與檢測相關(guān)的基本概念。

1.檢測方法：為進(jìn)行檢測而規(guī)定的技術(shù)程序。

2.檢測結(jié)果：嚴(yán)格按照規(guī)定的測量方法所得的特征值。

3.（實(shí)驗(yàn)室）能力驗(yàn)證：第一種定義，利用實(shí)驗(yàn)室間比對確定實(shí)驗(yàn)室的檢測能力。第二種定義，依據(jù)預(yù)先制定的準(zhǔn)則，采用檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)間比對的方式，評價參與者的能力。

4.實(shí)驗(yàn)室間比對：按照預(yù)先規(guī)定的條件，由兩個或多個實(shí)驗(yàn)室對相同或類似檢測樣品進(jìn)行檢測的組織、實(shí)施和評價。

5.檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)：依法成立，依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)或者技術(shù)規(guī)范，利用儀器設(shè)備、環(huán)境設(shè)施等技術(shù)條件和專業(yè)技能，對產(chǎn)品或者法律法規(guī)規(guī)定的特定對象進(jìn)行檢驗(yàn)檢測的專業(yè)技術(shù)組織。

6.資質(zhì)認(rèn)定：國家認(rèn)證認(rèn)可監(jiān)督管理委員會和省級質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督部門依據(jù)有關(guān)法律法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)規(guī)范的規(guī)定，對檢驗(yàn)檢測機(jī)構(gòu)的基本條件和技術(shù)能力是否符合法定要求實(shí)施的評價許可。

7.國際單位制（SI）：由國際計(jì)量大會（CGPM）批準(zhǔn)采用的基于國際量制的單位制，包括單位名稱和符合、詞頭名稱和符號及其使用規(guī)則。七個國際基本單位，長度、質(zhì)量、時間、電流、熱力學(xué)溫度、物質(zhì)的量、發(fā)光強(qiáng)度。

8.測量不確定度：根據(jù)所用到的信息，表證賦予被測量值分散性的非負(fù)參數(shù)。

9.測量不確定度的A類評定：對在規(guī)定測量條件下測得的量值用統(tǒng)計(jì)分析的方法進(jìn)行的測量不確定度分量的評定。

10.測量不確定度的B類評定：用不同于測量不確定度A類評定的方法對測量不確定度分量進(jìn)行的評定。

11.人員比對：人員比對試驗(yàn)是指在相同的環(huán)境條件下，采用相同的檢測方法、相同的檢測設(shè)備和設(shè)施，由不同的檢測人員對同一樣品進(jìn)行檢測的試驗(yàn)。當(dāng)某項(xiàng)試驗(yàn)可由多人進(jìn)行操作時，實(shí)驗(yàn)室可采用人員比對試驗(yàn)的方式進(jìn)行內(nèi)部質(zhì)量控制，通過安排具有代表性的不同層次的兩人或多人開展比對試驗(yàn)，考核檢測人員能力水平，判斷檢測人員操作是否正確、熟練，用以評價人員對實(shí)驗(yàn)室檢測結(jié)果準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性和可靠性的影響。

二、基于En值的比對方法

在編寫比對方案的時候，對比對方法要作出規(guī)定。

當(dāng)比對方法規(guī)定了允許差時，進(jìn)行人員比對的具有較高準(zhǔn)確度的一方的測得值作為參考值，比對試驗(yàn)結(jié)果按式（1）進(jìn)行評價：

式中：

xi—比對方的測得值；

x—參考方的測得值；

D%—方法規(guī)定的允許差，以百分?jǐn)?shù)（%）計(jì)。

若滿足式（1），表明比對試驗(yàn)結(jié)果“滿意”，無需采取進(jìn)一步措施；；若不滿足式（1），表明比對試驗(yàn)結(jié)果“不滿意”，產(chǎn)生措施信號。

比對方法沒有規(guī)定允許差時，進(jìn)行人員比對的雙方應(yīng)對測定值的測量不確定度進(jìn)行評定，比對試驗(yàn)結(jié)果按式（2）進(jìn)行評價：

U1—比對第1組人員測量結(jié)果的不確定度，k=2；

U2—比對第2組人員測量結(jié)果的不確定度，k=2；

|En|≤1—表明比對試驗(yàn)結(jié)果“滿意”，無需采取進(jìn)一步措施；

|En|＞1—表明比對試驗(yàn)結(jié)果“不滿意”，產(chǎn)生措施信號。

標(biāo)準(zhǔn)不確定度的A類評定：

在相同的測量條件下，對某一個被測量進(jìn)行了n次重復(fù)測量，測量結(jié)果x1、x2…xn。

x——n次測量所得一組測得值的算術(shù)平均值；

xi——第i次測量的測得值。

由貝塞爾公式計(jì)算，可得xi的標(biāo)準(zhǔn)偏差s(xi)。

n—測量次數(shù)；

s(x)—n次測量的算術(shù)平均值x的標(biāo)準(zhǔn)偏差。

uA—測得值x的標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

測量樣本自由度為v為n-1。

以上兩種比對方法的區(qū)別就在于有無約定量值，如果有約定量值就采用第一種方法，當(dāng)沒有約定量值的時候就可以采用第二種方法。

制定比對方式需要注意，在規(guī)定的條件下，對同一被測對象，使用同一套經(jīng)檢定、校準(zhǔn)的測量系統(tǒng)、量具等。人員比對應(yīng)在盡可能短的時間內(nèi)完成，減少環(huán)境因素對測量不確定度的影響。

三、實(shí)驗(yàn)室人員比對探索

以國內(nèi)某型汽油機(jī)水泵作為被測對象，對其進(jìn)行保證點(diǎn)流量和保證點(diǎn)揚(yáng)程檢測。所用檢測系統(tǒng)為本單位水泵專用測量系統(tǒng)。

式中：

H揚(yáng)程（m）;

z1—橫截面1中心相對基準(zhǔn)面的高度（m）；

z2—橫截面2中心相對基準(zhǔn)面的高度（m）；

p1—橫截面1中心的表壓（Pa）；

p2—橫截面2中心的表壓（Pa）；

?—液體密度（kg/m3），水的密度取103kg/m3。

2014年春節(jié)前的一天，方少瑜約鄧強(qiáng)去肇慶奧威斯酒店喝早茶，和他聊了一些疏浚項(xiàng)目的事情，提出施工過程中有不少困難，希望得到支持。聊完后，方少瑜送給他一個裝著港幣30萬元的點(diǎn)心盒，說是進(jìn)口食物讓鄧強(qiáng)回去嘗嘗。鄧強(qiáng)拿著這個盒子就離開了，在奧威斯酒店去電梯的過道上，他打開盒子看了一下，發(fā)現(xiàn)里面是港幣，當(dāng)時沒有細(xì)數(shù)就匆匆走了。回到家后，鄧強(qiáng)仔細(xì)數(shù)了一下，一共有面額一千元的港幣300張，共計(jì)港幣30萬元。方少瑜后來稱：“在這之后，這種明面上的刁難行為才好了一些。”

V1—橫截面1液體流動的平均速度（m/s）；

V2—橫截面2液體流動的平均速度（m/s）；

入口和出口的摩擦損失

HJ1+HJ2≥0.005H對2級和3級試驗(yàn)，或

HJ1+HJ2≥0.005H對1級試驗(yàn)。

就需要對揚(yáng)程做修正。

λ值從下式導(dǎo)出：

k—管子當(dāng)量均勻粗糙度；

試驗(yàn)中使用的管子為不銹鋼鋼管，取表面的當(dāng)量均勻粗糙度k0.05mm。

當(dāng)采用其中一組數(shù)據(jù)，當(dāng)只考慮壓力差的時候計(jì)算得H=22.43m，Q=24.23m3/h

λ 通 過 計(jì) 算，λ≈0.01983。

0.005H=0.112m，由此可知HJ1+HJ2≥0.005H成立，在GB/T3216—2016 標(biāo)準(zhǔn)中的1級時，必須考慮HJ1、HJ2。

z1、z2經(jīng)引壓管接壓力變送器，壓力變送器的放置水平高度相等（高度差足夠?。?。從而忽略此處產(chǎn)生的測量不確定度。如需更高精度時，比對取壓口與壓力變送器接口處的壓力，從而得出壓力損失及其由此產(chǎn)生的測量不確定度。

按 式（9）計(jì) 算 可 得H=22.43+0.161+0.624=22.82m。

為 考 慮z1、z2和HJ1、HJ2以及壓力變送器、鋼卷尺、數(shù)值修約時。

對于揚(yáng)程：

未修正時En=0.49/0.70=0.7

修正及考慮各因素影響后En=0.58/0.89=0.65

兩種計(jì)算方式都能得出，兩組揚(yáng)程檢測比對結(jié)果為“滿意”。

流量比對：

En=0.60/1.01=0.59，表明兩組對流量的檢測比對結(jié)果為“滿意”。

四、比對結(jié)果分析

綜上所述，汽油機(jī)水泵實(shí)驗(yàn)室人員比對，得出比對結(jié)果都為滿意，實(shí)驗(yàn)室檢測能力得到了驗(yàn)證，這也是能力驗(yàn)證中的重要組成部分。同時也探索了汽油機(jī)水泵流量、揚(yáng)程檢測人員比對的可行有效方法。

該方法是基于重復(fù)多次檢測符合正態(tài)分布的假設(shè)，在此基礎(chǔ)上對部分樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。經(jīng)分析認(rèn)為，樣本數(shù)據(jù)滿足t分布。如按照t概率分布進(jìn)行完全試驗(yàn)，兩組人員進(jìn)行比對需要每組檢測20組數(shù)據(jù)?？紤]多方因素采用每組檢測3次，獲取3組數(shù)據(jù)。通過對每一組數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)分析，得出合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度。

揚(yáng)程：

流量：

在汽油機(jī)水泵的檢測中，有幾個參數(shù)是需要認(rèn)真加以考慮：

1.重力加速度g的獲取，需要使用實(shí)驗(yàn)室的經(jīng)緯度、海拔，然后通過計(jì)算得到。還可以通過專業(yè)測繪部門測繪獲取。該數(shù)值對揚(yáng)程的檢測很關(guān)鍵。H=p/ρg，g雖然在很多時候被看作是常數(shù)，但是當(dāng)需要獲取高精度數(shù)據(jù)時，必須通過可計(jì)量溯源的方式獲取。

2.壓力變送器在整個揚(yáng)程檢測中起到關(guān)鍵性作用，他的測量不確定度直接決定著整個揚(yáng)程測量的測量不確定度，壓力變送器對揚(yáng)程測量不確定度的貢獻(xiàn)率為75.3%。

3.不同溫度下，試驗(yàn)用水的運(yùn)動粘度的獲取，同樣是至關(guān)重要的。隨著溫度的上升，水的運(yùn)動粘度成下降趨勢。水作為水泵運(yùn)行的重要對象，其性能的改變對試驗(yàn)有著直接的影響，通過在不同溫度下的試驗(yàn)也能擴(kuò)大水泵的適用范圍。

4.雷諾系數(shù)Re，該數(shù)值直接反應(yīng)了水在管道中的流動狀態(tài)，以及決定著延程損失的計(jì)算。此時會遇上一個難點(diǎn)就是λ的獲取，獲取到準(zhǔn)確的數(shù)值對整個計(jì)算起到咽喉作用。很多人因不能獲得準(zhǔn)確數(shù)值，最終只能將延程損失不作考慮。

5．測試系統(tǒng)的測量不確定可以通過多次測量，從而獲取一組經(jīng)驗(yàn)值。同時系統(tǒng)的準(zhǔn)確度也需要采用更為有效的方式對其進(jìn)行比對和校準(zhǔn)。

6.獲取高精度的揚(yáng)程和流量數(shù)據(jù)難度不小，需要花費(fèi)更多的資金投入。

五、結(jié)論

經(jīng)過以上的比對，說明兩組檢驗(yàn)人員在汽油機(jī)水泵保證點(diǎn)揚(yáng)程和保證點(diǎn)流量的檢測是滿意的。組織這樣的內(nèi)部比對以后，檢測人員的檢測水平得到了統(tǒng)一。

基于En值的實(shí)驗(yàn)室人員比對方案是可行、可靠和高效的。該方法可應(yīng)用于兩組人員比對和兩臺套設(shè)備比對等，凡屬于兩組間的比對都可采用這種方式進(jìn)行。

該方案有適用面廣、使用靈活的特點(diǎn)。Θ