材料試驗(yàn)機(jī)計(jì)量檢定裝置的期間核查方法探討

宋偉

摘 要：為了確保材料試驗(yàn)機(jī)的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，采用期間核查是一項(xiàng)有效的措施，其能夠促使形成數(shù)據(jù)的精確性提高，以此為后續(xù)工作打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，但是從現(xiàn)狀上來(lái)看，該項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用存在巨大的缺陷，即缺乏相關(guān)的可操作性技術(shù)，致使材料試驗(yàn)機(jī)計(jì)量檢定裝置的功能難以得到實(shí)現(xiàn)，基于此本文針對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)計(jì)量檢定裝置的現(xiàn)狀，闡述材料試驗(yàn)機(jī)計(jì)量檢定裝置的期間核查方法開(kāi)展。

關(guān)鍵詞：材料試驗(yàn)機(jī)；計(jì)量檢定裝置；核查方法

材料試驗(yàn)機(jī)其本身屬于針對(duì)各項(xiàng)領(lǐng)域材料進(jìn)行檢驗(yàn)的設(shè)備之一，較為常見(jiàn)的類型有萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)、硬度計(jì)、沖擊機(jī)等等，通過(guò)材料試驗(yàn)機(jī)，可以確保現(xiàn)代許多領(lǐng)域材料的質(zhì)量，但是要確保材料質(zhì)量，材料試驗(yàn)機(jī)的計(jì)量裝置具有重大的意義，因該裝置的主要功能，是針對(duì)材料的質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)、記錄，所以該裝置出具的數(shù)據(jù)是否精確，就影響了對(duì)材料的判斷，如此為了保障該裝置的精確性，需要采用期間核查對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)。

1 儀器設(shè)備和材料物質(zhì)核查概述

以理化檢驗(yàn)中材料試驗(yàn)機(jī)為例，對(duì)理化實(shí)驗(yàn)的材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行期間核查，其目的在于確保設(shè)備裝置的校準(zhǔn)，確認(rèn)當(dāng)前設(shè)備計(jì)量工作的狀態(tài)，當(dāng)此兩項(xiàng)處于完善時(shí)，才能確保最終計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性[1]。通常情況下，材料試驗(yàn)機(jī)的核查流程為：兩次正規(guī)的檢定、校準(zhǔn)間隔的期間，在此流程當(dāng)中，需要依照國(guó)家規(guī)定的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)程進(jìn)行核查，例如在CNASCL01：2006認(rèn)可準(zhǔn)則中，第5.5.10條款內(nèi)明確表示：在通過(guò)期間核查方法確認(rèn)設(shè)備狀態(tài)的準(zhǔn)確性時(shí)，應(yīng)當(dāng)嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定的流程開(kāi)展。另外，關(guān)于材料試驗(yàn)機(jī)核查的要求方面，根據(jù)規(guī)定的說(shuō)明得知，當(dāng)材料試驗(yàn)機(jī)處于使用頻率較高、設(shè)備性能不穩(wěn)定、長(zhǎng)期沒(méi)有核查檢定、檢測(cè)數(shù)據(jù)存在爭(zhēng)議、設(shè)備出現(xiàn)故障、排出設(shè)備故障之后、校準(zhǔn)值波動(dòng)較大、拆卸時(shí)、無(wú)需校準(zhǔn)時(shí)、設(shè)備使用環(huán)境惡劣時(shí)、設(shè)備遭受一定沖擊時(shí)，需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行期間核查。

關(guān)于材料試驗(yàn)機(jī)的檢定、校準(zhǔn)、核查，此三者之間存在一定的差異，詳細(xì)來(lái)說(shuō)關(guān)于設(shè)備的檢定、校準(zhǔn)是依照國(guó)家法定機(jī)構(gòu)授權(quán)的部門來(lái)進(jìn)行的，而對(duì)設(shè)備進(jìn)行核查則無(wú)需法定授權(quán)，只需相關(guān)人員具備相應(yīng)的專業(yè)水平。通過(guò)上述可以看出，設(shè)備的檢定、校準(zhǔn)包含了法律性質(zhì)，所以該兩項(xiàng)流程的執(zhí)行具備著一定的強(qiáng)制性，而核查方面則不存在強(qiáng)制性，但核查依舊是認(rèn)可設(shè)備狀態(tài)的有效依據(jù)，因此核查方法對(duì)于材料試驗(yàn)機(jī)的重要性依然強(qiáng)烈。

而當(dāng)需要對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行期間核查時(shí)，就需要相應(yīng)的核查方法作為支撐，但是基于現(xiàn)狀分析，許多核查工作當(dāng)中，關(guān)于核查方法的應(yīng)用相對(duì)缺乏，無(wú)法有效、合理的對(duì)材料實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行核查，從而對(duì)降低了對(duì)材料設(shè)備試驗(yàn)機(jī)狀態(tài)的了解，不利于之后材料相關(guān)領(lǐng)域工作的質(zhì)量。

2 材料試驗(yàn)機(jī)核查方法種類介紹

2.1 依照國(guó)家檢定規(guī)程對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查

此方法的基礎(chǔ)主要是依照國(guó)家檢定規(guī)程對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查，具體流程為：首先應(yīng)當(dāng)注重正式核查之前的準(zhǔn)備工作，在核查所需條件健全的情況下，利用穩(wěn)定性能良好的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查，核查的標(biāo)準(zhǔn)以測(cè)力儀測(cè)試后的數(shù)值結(jié)果作為評(píng)定主導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)。在正式的核查中，基于材料試驗(yàn)機(jī)核查范圍的差異性，應(yīng)當(dāng)根據(jù)實(shí)際核查不表而選取不同的試驗(yàn)力，而為了確保試驗(yàn)力的準(zhǔn)確性，可以逐步增加試驗(yàn)力的方式來(lái)確認(rèn)其準(zhǔn)確數(shù)值，如測(cè) 50、100、150 k N 等，為了減少誤差，最終開(kāi)始正式的核查。正式核查中應(yīng)當(dāng)在每個(gè)核查點(diǎn)至少采集 3 次核查數(shù)據(jù)，然后以3次核查數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)每個(gè)點(diǎn)的算術(shù)平均值進(jìn)行計(jì)算，進(jìn)而以平均值來(lái)進(jìn)行材料試驗(yàn)機(jī)的判定。此外，在整個(gè)期間核查的過(guò)程中，標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力儀應(yīng)經(jīng)國(guó)家計(jì)量部門的檢驗(yàn)，以及必須在有效使用期內(nèi)，否則將會(huì)影響到核查的結(jié)果。

2.2 樣品規(guī)程核查法

以萬(wàn)能材料試驗(yàn)機(jī)為例，通過(guò)拉伸試樣核查試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行測(cè)試，其6根同值的樣品，從而得出樣品的彎曲強(qiáng)度數(shù)值、抗拉伸強(qiáng)度數(shù)值[3]。通過(guò)值數(shù)結(jié)果的現(xiàn)象，如果結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差小于樣品的偏差，那么該測(cè)試則顯示合格，相反則不合格。此外，再以沖擊試驗(yàn)機(jī)為例，首先參考《擺錘式?jīng)_擊試驗(yàn)機(jī)》中對(duì)計(jì)量檢定流程的規(guī)定，對(duì)初始位能、回零差、能量損失、試樣支座跨距、擺錘刀刃中心線、砧座支承中心之間的偏差進(jìn)行核查以外，還要采用6根同值的沖擊試樣進(jìn)行核查，核查中在沖擊之后，計(jì)算試驗(yàn)機(jī)受沖擊后數(shù)值的平均值與數(shù)值差，同樣如果所得結(jié)果即核查試樣的數(shù)值差小于試樣的數(shù)值差，那么沖擊試驗(yàn)機(jī)合格，相反則不合格。

2.3 內(nèi)控樣核查法

內(nèi)控樣是指在核查過(guò)程中，通過(guò)類似方差分析法檢驗(yàn)后，材質(zhì)均勻、尺寸相同的材料，而在對(duì)內(nèi)控樣進(jìn)行核查是，往往需要大批量的內(nèi)控樣，因此在正式的核查之前，需要通過(guò)方差分析法檢驗(yàn)原始材料質(zhì)量，然后大批量的制作尺寸相同的內(nèi)控樣。在前置工作完善的基礎(chǔ)上進(jìn)行核查工作，首先基于內(nèi)控樣屬于個(gè)人制作，所以必須通過(guò)統(tǒng)計(jì)了解內(nèi)控樣數(shù)值的允許誤差，而后依照允許區(qū)間與核查結(jié)果進(jìn)行對(duì)比來(lái)了解核查結(jié)果。對(duì)核查結(jié)果的判定，需要建立在一定置信概率下，通過(guò)此概率計(jì)算得到標(biāo)樣檢測(cè)值的容許區(qū)間，如果核查結(jié)果顯示平均值落在區(qū)間之內(nèi)則說(shuō)明核查合格，相反核查不合格。

2.4 利用能力參數(shù)實(shí)驗(yàn)比率值進(jìn)行核查

首先運(yùn)用此方法的核查，需要建立在公式（2）上：公式（2）En=χ-XU21+U2ref，公式當(dāng)中X代表試驗(yàn)設(shè)備在政府計(jì)量校準(zhǔn)之后利用勻質(zhì)材料試樣，在針對(duì)多次的檢測(cè)的平均值，因此X也被成為參考值，而χ則代表設(shè)備在使用較長(zhǎng)一段時(shí)間之后，對(duì)該設(shè)備多次核查的數(shù)據(jù)對(duì)比平均值，因此χ也被稱為核查值，另外Uref為參考值的擴(kuò)展不確定度，UI為期間核查時(shí)核查值的不確定度。

而在之后應(yīng)當(dāng)對(duì)設(shè)備進(jìn)行兩次以上的核查，而且在多次核查的基礎(chǔ)上，要確保做到被核查儀器、測(cè)量方法、測(cè)量人員和測(cè)量的環(huán)境等條件完全相同，以此至少確保兩次以上的測(cè)量結(jié)果的擴(kuò)展不確定度是相同的。此時(shí)通過(guò)對(duì)核查結(jié)果的對(duì)比，如果En小于1則說(shuō)明結(jié)果合格相反則不合格。

3 材料試驗(yàn)機(jī)核查方法的應(yīng)用原則

3.1 材料試驗(yàn)機(jī)核查方法應(yīng)用準(zhǔn)確性原則

材料試驗(yàn)機(jī)核查方法所產(chǎn)出的數(shù)據(jù)，其功能在于確認(rèn)該材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)是否完好，因此核查方法所出具的數(shù)據(jù)，就必須要強(qiáng)調(diào)高精度的準(zhǔn)確性，這也是材料試驗(yàn)機(jī)核查方法應(yīng)用的原則之一[4]。當(dāng)準(zhǔn)確性原則不被滿足時(shí)，材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)判定就會(huì)出現(xiàn)誤差，從而當(dāng)此材料試驗(yàn)機(jī)被實(shí)際應(yīng)用之后，其工作的結(jié)果難免會(huì)與數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)的質(zhì)量存在誤差，因此基于材料試驗(yàn)機(jī)的多種類特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行準(zhǔn)確性的核查，能夠有效的提高社會(huì)整體的發(fā)展。

3.2 材料試驗(yàn)機(jī)核查方法應(yīng)用對(duì)比性原則

任何形式的核查方法，其數(shù)據(jù)都需要綜合進(jìn)行對(duì)比之后，才能確認(rèn)數(shù)據(jù)是否達(dá)到規(guī)程要求，由此可見(jiàn)在進(jìn)行期間核查時(shí)，必須遵守對(duì)比性的原則。要實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的對(duì)比，就需要對(duì)設(shè)備進(jìn)行多次的核查，此點(diǎn)在任何核查方法當(dāng)中都是必須存在的重點(diǎn)，基于多次數(shù)據(jù)的對(duì)比，能夠有效的了解到數(shù)據(jù)之間的誤差，對(duì)于設(shè)備狀態(tài)質(zhì)量能夠更好的進(jìn)行了解。此外關(guān)于數(shù)據(jù)的對(duì)比，還涉及到數(shù)值允許誤差，此兩項(xiàng)屬于核查數(shù)據(jù)的合理波動(dòng)范疇，也是判定設(shè)備質(zhì)量的重要指標(biāo)。

3.3 材料試驗(yàn)機(jī)核查方法應(yīng)用合理誤差原則

基于目前社會(huì)的科技水平上來(lái)看，不可能每一臺(tái)材料試驗(yàn)機(jī)都能達(dá)到完善的狀態(tài)，隱藏在核查時(shí)，其質(zhì)量數(shù)據(jù)會(huì)出現(xiàn)誤差是時(shí)合理的，因此在進(jìn)行期間核查時(shí)其允許誤差就屬于誤差波動(dòng)的范圍，當(dāng)核查數(shù)據(jù)存在與允許誤差范圍之內(nèi)，均可認(rèn)定該材料試驗(yàn)機(jī)合格，如果超過(guò)此范圍那么才可以認(rèn)定材料試驗(yàn)機(jī)不合格。此點(diǎn)原則上，目前有許多核查工作對(duì)其都存在誤解，認(rèn)為誤差只要存在即是不合格，因此通過(guò)上述可以了解到核查方法中的合理誤差原則，以此加強(qiáng)自身對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)核查方法應(yīng)用的認(rèn)知。

4 核查方法在材料試驗(yàn)機(jī)當(dāng)中的常見(jiàn)應(yīng)用

4.1 材料試驗(yàn)機(jī)數(shù)值檢測(cè)核查應(yīng)用

基于材料試驗(yàn)機(jī)的多種類，其中不少的材料試驗(yàn)機(jī)所對(duì)應(yīng)的檢測(cè)材料要求承載力，例如建筑工程材料中的混凝土、鋼筋等等，通過(guò)相應(yīng)類型的材料試驗(yàn)機(jī)，理論上能夠準(zhǔn)確的得知該材料的相應(yīng)數(shù)值，而核查方法則是針對(duì)此類材料試驗(yàn)機(jī)，對(duì)于數(shù)值的檢驗(yàn)準(zhǔn)確度進(jìn)行判定，下圖材料試驗(yàn)機(jī)數(shù)值檢測(cè)。

基于準(zhǔn)確性原則，期間核查能夠判定此類材料試驗(yàn)機(jī)，是否還具備準(zhǔn)確檢驗(yàn)相應(yīng)材料數(shù)值的能力，如果材料試驗(yàn)機(jī)不具備此能力，那么則不應(yīng)當(dāng)繼續(xù)使用。此外，材料試驗(yàn)機(jī)數(shù)值的檢測(cè)方面其檢驗(yàn)的規(guī)程，應(yīng)當(dāng)依照國(guó)家相關(guān)規(guī)定來(lái)制定，所以核查方法當(dāng)中對(duì)設(shè)備數(shù)值核查的允許誤差也應(yīng)當(dāng)與此類規(guī)定為主。

4.2 當(dāng)材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行長(zhǎng)期工作后的核查應(yīng)用

部分材料試驗(yàn)機(jī)因?yàn)樾枰L(zhǎng)期對(duì)各種材料進(jìn)行檢測(cè)，所以通常情況下此類材料試驗(yàn)機(jī)需要進(jìn)行長(zhǎng)期、高頻的工作，而此工作模式會(huì)迅速的降低設(shè)備的準(zhǔn)確性，因此為了始終保持材料試驗(yàn)機(jī)的檢測(cè)準(zhǔn)確度，因此期間核查也會(huì)定期的對(duì)此類材料試驗(yàn)機(jī)使用[5]。材料試驗(yàn)機(jī)因?yàn)楸旧韺儆诟呔鹊脑O(shè)備，所以在實(shí)際的使用上，長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)作會(huì)迅速的消耗其狀態(tài)，而為了了解設(shè)備在此前提下的狀態(tài)，期間核查的功能價(jià)值就被體現(xiàn)，所以某種層面上來(lái)說(shuō)期間核查對(duì)于材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)維護(hù)上而言，還具有一定的維護(hù)功能。

4.3 當(dāng)材料試驗(yàn)機(jī)達(dá)到核查期限時(shí)的應(yīng)用

一般來(lái)說(shuō)為了維持材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)，不論材料試驗(yàn)機(jī)狀態(tài)是否出現(xiàn)波動(dòng)，都應(yīng)當(dāng)在達(dá)到相應(yīng)時(shí)限時(shí)對(duì)其進(jìn)行期間核查，以此對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)形成保障。通常情況下，當(dāng)一臺(tái)材料試驗(yàn)機(jī)在通過(guò)相關(guān)機(jī)構(gòu)的校準(zhǔn)、檢定之后，其需要期間核查的時(shí)限為5至6個(gè)月，而部分的材料試驗(yàn)機(jī)本身數(shù)據(jù)大規(guī)模、高頻率工作的設(shè)備，所以此類材料試驗(yàn)機(jī)的核查時(shí)限應(yīng)當(dāng)更短，通過(guò)上述可以了解到，雖然在廣泛的角度上對(duì)材料試驗(yàn)機(jī)的核查有具體的時(shí)限界定，但是基于工作形式的不同，具體的時(shí)限應(yīng)當(dāng)依照實(shí)際情況而制定，但建議不要超過(guò)5至6個(gè)月。

4.4 當(dāng)材料試驗(yàn)機(jī)被拆裝之后的核查應(yīng)用

材料試驗(yàn)機(jī)本身存在這一定的規(guī)模，基于此為了靈活的將其使用，往往會(huì)將該設(shè)備進(jìn)行拆卸，之后再運(yùn)輸至實(shí)際場(chǎng)地后組裝進(jìn)行工作，而拆裝很容易導(dǎo)致材料試驗(yàn)機(jī)的狀態(tài)下降，因此在拆裝之后不宜立刻投入到實(shí)際的工作當(dāng)中，而是應(yīng)當(dāng)在第一時(shí)間應(yīng)用期間核查對(duì)其進(jìn)行核查，確認(rèn)拆裝之后該設(shè)備是否還具備合格的檢測(cè)能力、其狀態(tài)是否存在超出合理范圍的偏差。材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行拆卸之后，其必然會(huì)產(chǎn)生一定的波動(dòng)，基于其屬于高精度的設(shè)備，波動(dòng)很可能會(huì)導(dǎo)致原本校準(zhǔn)的精度出現(xiàn)偏差，同時(shí)在運(yùn)輸?shù)墓こ讨兴a(chǎn)生的波動(dòng)更大，總體而言拆裝材料試驗(yàn)機(jī)，導(dǎo)致校準(zhǔn)偏差的概率極高，因此為了確保工程材料的質(zhì)量，使用期間核查對(duì)拆裝之后的材料試驗(yàn)機(jī)進(jìn)行核查，是一項(xiàng)必然需要的工作。

5 結(jié)語(yǔ)

現(xiàn)代許多行業(yè)領(lǐng)域中，其為了確保材料的質(zhì)量，會(huì)運(yùn)用材料試驗(yàn)機(jī)對(duì)其進(jìn)行檢測(cè)，而材料試驗(yàn)機(jī)要實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量的檢測(cè)數(shù)據(jù)，其本身的精確性方面有極高的要求，通常情況下為了確保材料試驗(yàn)機(jī)的精確性，會(huì)采用相應(yīng)的核查方法對(duì)其進(jìn)行核查，但是基于現(xiàn)狀上來(lái)看，現(xiàn)代對(duì)于核查方法的應(yīng)用認(rèn)知存在這不足和誤差，因此本文簡(jiǎn)要分析了幾種常見(jiàn)的期間核查方法，希望可以對(duì)現(xiàn)代各行業(yè)領(lǐng)域的材料試驗(yàn)機(jī)核查起到幫助。

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