測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整方法研究

王瑞寶 潘德祥

(中國(guó)人民解放軍92571部隊(duì)，海南三亞 572000)

1 引 言

測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)后，設(shè)備使用者根據(jù)影響設(shè)備校準(zhǔn)周期因素和自身使用要求，綜合確定和調(diào)整測(cè)量設(shè)備的校準(zhǔn)周期。多種因素影響設(shè)備校準(zhǔn)周期，比如歷次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，實(shí)驗(yàn)室對(duì)測(cè)量不確定度要求，使用環(huán)境(氣候、輻射等)等，因此固定不變的校準(zhǔn)周期不符合設(shè)備計(jì)量能力變化的實(shí)際情況[1,2]。目前國(guó)際上普遍根據(jù)測(cè)量設(shè)備的歷次校準(zhǔn)數(shù)據(jù)調(diào)整其校準(zhǔn)周期。

根據(jù)對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)不同處理方法，校準(zhǔn)周期調(diào)整方法大致可分為兩大類(lèi)，一類(lèi)基于校準(zhǔn)參數(shù)量值的預(yù)測(cè)，主要是分析設(shè)備參數(shù)量值歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，另一類(lèi)基于校準(zhǔn)周期預(yù)測(cè)，主要分析對(duì)象是設(shè)備近期校準(zhǔn)結(jié)論。除此之外還有加權(quán)平均法以及對(duì)校準(zhǔn)周期進(jìn)行自動(dòng)調(diào)整的應(yīng)用軟件等，現(xiàn)分別說(shuō)明。

2 基于校準(zhǔn)參數(shù)量值預(yù)測(cè)類(lèi)方法

基于校準(zhǔn)量值預(yù)測(cè)類(lèi)方法原理是以測(cè)量設(shè)備參數(shù)歷史校準(zhǔn)量值及其不確定度為研究對(duì)象，建立數(shù)學(xué)模型，求解模型系數(shù)，利用模型預(yù)測(cè)某一日期的校準(zhǔn)值，根據(jù)校準(zhǔn)值是否滿(mǎn)足要求，決定該設(shè)備在該日期校準(zhǔn)與否。這類(lèi)方法主要利用一些算法類(lèi)方法，如灰色系統(tǒng)模型法、威布爾模型法等對(duì)測(cè)量設(shè)備量值進(jìn)行預(yù)測(cè)。

2.1 基于灰色系統(tǒng)模型(GM)的方法

灰色模型理論首先由Deng在1982年提出，其模型特點(diǎn)是，樣本列無(wú)需滿(mǎn)足特定概率分布，需要數(shù)據(jù)少(最少3個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)即可滿(mǎn)足要求)，計(jì)算量較小[3]?；疑Ｐ吞攸c(diǎn)非常適合測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期預(yù)測(cè)和調(diào)整，并衍生出眾多基于該模型的預(yù)測(cè)方法。

灰色模型理論通常使用1階單微分變量微分方程模型GM(1,1)，其基本形式如式(1)

x(0)(k)+az(1)(k)=b

(1)

式中：a,b——微分方程系數(shù)。

其建模基本原理如下：若包含n個(gè)樣本的原始數(shù)據(jù)列為

x(0)={x(0)(1),x(0)(2),…,x(0)(n)}

(2)

累加一次后數(shù)據(jù)列為

x(1)={x(1)(1),x(1)(2),…,x(1)(n)}

(3)

其中，

由式(1)至式(3)經(jīng)過(guò)光滑性檢驗(yàn)、鄰域生成、最小二乘估計(jì)，得到預(yù)測(cè)值如式(4)

(4)

基于灰色預(yù)測(cè)理論，測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整發(fā)展出多種方法。Lin等人提出灰色閾值預(yù)測(cè)方法[4]。其把標(biāo)準(zhǔn)值與(1+U(不確定度))乘積作為灰色閾值上限，標(biāo)準(zhǔn)值與(1-U(不確定度))乘積作為灰色閾值下限，根據(jù)閾值對(duì)原始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，對(duì)高于上限或低于下限的數(shù)值，分別利用GM(1,1)、指數(shù)、線(xiàn)性、二階多項(xiàng)式、三界多項(xiàng)式、四階多項(xiàng)式模型進(jìn)行擬合。通過(guò)SJSMIT校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室三個(gè)校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)歷史數(shù)據(jù)檢驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)基于灰色理論的二階多項(xiàng)式模型擬合和預(yù)測(cè)誤差最小，與真實(shí)值最為符合。數(shù)表Fluke 45校準(zhǔn)結(jié)果擬合和預(yù)測(cè)曲線(xiàn)如圖1所示，其擬合和預(yù)測(cè)均方差表[4]見(jiàn)表1。

圖1 數(shù)表Fluke 45校準(zhǔn)結(jié)果擬合和預(yù)測(cè)記錄曲線(xiàn)圖Fig.1 Fitting and forecasting curve for different prediction models in calibrating Fluke 45

表1 數(shù)表Fluke 45校準(zhǔn)結(jié)果擬合和預(yù)測(cè)誤差Tab.1 Fitting and forecasting MSE of Fluke 45 for different models模型擬合MSE預(yù)測(cè)MSEGM(1,1)8.736 280E-29.380 936E-1指數(shù)模型4.165 934E-11.413 898E+1線(xiàn)性模型1.400 000E-12.500 000E-1二階多項(xiàng)式模型1.257 143E-12.019 484E-28三階多項(xiàng)式模型4.571 429E-27.840 000E+0四階多項(xiàng)式模型1.928 765E-291.000 000E+2

孫群等提出基于灰色GM(1,1)的組合模型預(yù)測(cè)方法[5]。將設(shè)備校準(zhǔn)原始數(shù)列看成是趨勢(shì)項(xiàng)和隨機(jī)項(xiàng)之和，即

x(0)(t)=T(t)+R(t)

(5)

式中：T(t)——趨勢(shì)項(xiàng)；R(t)——隨機(jī)項(xiàng)。

趨勢(shì)項(xiàng)表征設(shè)備受漂移、使用時(shí)間、環(huán)境條件等因素影響引起的長(zhǎng)期變化趨勢(shì)；隨機(jī)項(xiàng)表征隨機(jī)因素引起的變化。T(t)用灰色GM(1,1)求解，R(t)是原始校準(zhǔn)數(shù)據(jù)序列去除趨勢(shì)項(xiàng)后的部分，是一個(gè)殘差序列，采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和馬爾科夫模型相結(jié)合的方法建模，二者所占權(quán)重采用絕對(duì)誤差和最小法確定。通過(guò)數(shù)字萬(wàn)用表Agilent E1412A對(duì)多功能校準(zhǔn)器FLUKE 5500A進(jìn)行長(zhǎng)期校準(zhǔn)的數(shù)據(jù)，對(duì)該方法進(jìn)行了檢驗(yàn)。共有12個(gè)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，均采用灰色GM(1,1)模型擬合，其中后4個(gè)數(shù)據(jù)，另引入馬爾科夫模型和組合模型擬合，第12個(gè)數(shù)據(jù)作為預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)。不同模型擬合曲線(xiàn)如圖2所示，擬合與預(yù)測(cè)誤差見(jiàn)表2[5]。

圖2 不同模型擬合曲線(xiàn)圖Fig.2 Fitting curve for different model

表2 不同模型擬合與預(yù)測(cè)誤差Tab.2 Fitting and forecasting MSE for different model預(yù)報(bào)模型擬合MSE預(yù)報(bào)MSE灰色GM(1,1)模型9.743 21E+01.521 22E+1灰色馬爾可夫模型8.954 36E+01.442 33E+0灰色組合模型2.663 34E+06.402 43E-1

田旭光等對(duì)校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)列進(jìn)行冪變換平滑處理，利用處理后數(shù)據(jù)建立灰色GM(1,1)模型，并以新數(shù)據(jù)代替舊數(shù)據(jù)進(jìn)行等維新息處理來(lái)降低預(yù)測(cè)誤差，利用預(yù)測(cè)參數(shù)修正預(yù)測(cè)值進(jìn)一步提高了模型預(yù)測(cè)精度[6]。在Agilent 66103A輸出+24V校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中誤差曲線(xiàn)如圖3所示[6]。

圖3 等維新息處理、殘差修正后的灰色預(yù)測(cè)曲線(xiàn)圖Fig.3 Gray prediction curve corrected by innovation and residual error

2.2 其它算法類(lèi)方法

汪靜等建立隨測(cè)量隨時(shí)間變化的威布爾模型，通過(guò)將舊數(shù)據(jù)更換成新數(shù)據(jù)來(lái)調(diào)整模型參數(shù)，以適應(yīng)數(shù)據(jù)的變化，來(lái)對(duì)設(shè)備的校準(zhǔn)周期進(jìn)行優(yōu)化，通過(guò)某設(shè)備測(cè)量可靠性預(yù)測(cè)值的比較，新息的威布爾模型均方差比傳統(tǒng)的威布爾模型更小，見(jiàn)表3[7]。

表3 測(cè)量可靠性預(yù)測(cè)值的比較Tab.3 Comparison of forecast value of measurement reliability時(shí)間測(cè)量可靠性觀測(cè)值測(cè)量可靠性傳統(tǒng)模型預(yù)測(cè)值測(cè)量可靠性新息模型預(yù)測(cè)值7月0.848 20.856 50.841 98月0.833 30.851 20.845 09月0.819 00.846 40.824 110月0.805 10.841 90.814 9

基于校準(zhǔn)參數(shù)量值預(yù)測(cè)類(lèi)校準(zhǔn)周期調(diào)整方法，均根據(jù)歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)確定模型參數(shù)，再通過(guò)模型預(yù)測(cè)下一時(shí)刻參數(shù)量值，區(qū)別只是模型算法的不同。模型算法的選擇取決于設(shè)備參數(shù)和實(shí)際測(cè)量過(guò)程的特點(diǎn)，模型預(yù)測(cè)精度，和所建立模型的適宜性、準(zhǔn)確性有關(guān)。

3 基于校準(zhǔn)周期預(yù)測(cè)類(lèi)方法

基于校準(zhǔn)周期預(yù)測(cè)預(yù)測(cè)類(lèi)方法處理對(duì)象不是歷次校準(zhǔn)數(shù)值，而是數(shù)值是否滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)室使用要求的結(jié)論，即合格和不合格，根據(jù)結(jié)論，預(yù)測(cè)設(shè)備下次校準(zhǔn)時(shí)間。主要的方法有反應(yīng)法、改進(jìn)反應(yīng)法和統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法。

3.1 反應(yīng)法

反應(yīng)法基于設(shè)備的最近校準(zhǔn)結(jié)果，原理簡(jiǎn)單，方法易行，包含了幾種方法，應(yīng)用最廣泛的是簡(jiǎn)單反應(yīng)法。簡(jiǎn)單反應(yīng)法最先在NCSL1982年大會(huì)提出，由D.H.Jackson進(jìn)一步發(fā)展[8]。其原理為：如果上一次校準(zhǔn)后，測(cè)量設(shè)備合格，滿(mǎn)足使用要求，其校準(zhǔn)周期延長(zhǎng)，如果不滿(mǎn)足要求，其校準(zhǔn)周期縮短，如(6)所示

(6)

式中：In——新周期；In-1——原周期；a——增量系數(shù)；b——減量系數(shù)；a,b>0。

如果設(shè)備長(zhǎng)期平均測(cè)量可靠性目標(biāo)為Rt，則有

Rt=log(1-b)/log[(1-b)/(1+a)]

(7)

由式(7)得到

b=1-(1+a)-Rt/(1-Rt)

(8)

Paolo Carbone根據(jù)50000個(gè)校準(zhǔn)值，得到系數(shù)a，b和可靠性目標(biāo)Rt(t→∞)的關(guān)系，如圖4所示[9]。從圖4可以看出，對(duì)于某一測(cè)量可靠性目標(biāo)，可以有a，b不同組合來(lái)完成，a越大，R∞越小，校準(zhǔn)周期從初始值變化到正確值的速度越快；b越大，R∞越大。考慮到保險(xiǎn)性，增量系數(shù)a一般小于減量系數(shù)b。

圖4 增量系數(shù)a，減量系數(shù)b與測(cè)量可靠性目標(biāo)R∞等高線(xiàn)圖Fig.4 Contour plot of the EOP reliability R∞ as a function of a,increment factor,and b,reduction factor

3.2 改進(jìn)反應(yīng)法

反應(yīng)法只關(guān)注最后一次的校準(zhǔn)結(jié)果，忽略之前各次結(jié)果，調(diào)整周期的方案并不是最優(yōu)。Allen Bare在2006NCSL國(guó)際研討會(huì)提出一種關(guān)注最后三次校準(zhǔn)結(jié)果的改進(jìn)反應(yīng)方法，應(yīng)用較為廣泛[10]。其公式為

NI=CI×(W1×X+W2×Y+W3×Z)

(9)

式中：NI——新校準(zhǔn)周期；CI——原校準(zhǔn)周期；W1——最新校準(zhǔn)權(quán)重值，通常為0.8；X——最新校準(zhǔn)乘數(shù)值；W2——次新校準(zhǔn)權(quán)重值，通常為0.2；Y——次新校準(zhǔn)乘數(shù)值；W3——次次新校準(zhǔn)權(quán)重值，通常為0.1；Z——次次新校準(zhǔn)乘數(shù)值。

根據(jù)校準(zhǔn)結(jié)果與相應(yīng)最大允許誤差的差值不同，把乘數(shù)分為A，B，C，D，E五類(lèi)，乘數(shù)值分別為1，0.8，0.6，0.4和0.3。Allen Bare根據(jù)該方法計(jì)算出流量計(jì)、壓力表、分析天平等儀器的最新校準(zhǔn)周期，見(jiàn)表4[10]。

表4 不同儀器乘數(shù)值和校準(zhǔn)周期調(diào)整結(jié)果Tab.4 Multiplier and adjustment of calibration interval of different instrument設(shè)備型號(hào)名稱(chēng)XYZ原周期/月新周期/月C59755流量計(jì)AAA6.006.60C58715壓力表AAA12.0013.20015185分析天平CEA6.003.84C61140扭矩扳手AAA6.006.601539309校驗(yàn)儀DAA3.752.33M76202變送器BAA12.1011.37

3.3 統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法

一些測(cè)量設(shè)備使用時(shí)間長(zhǎng)，校準(zhǔn)次數(shù)多，數(shù)據(jù)多，還有一些型號(hào)相同設(shè)備，也有較多原始數(shù)據(jù)。對(duì)于處理這些有著較多校準(zhǔn)原始數(shù)據(jù)的測(cè)量設(shè)備，統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法具有優(yōu)勢(shì)。統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法根據(jù)設(shè)備是否在允差內(nèi)或是超差(合格與否)等特征數(shù)據(jù)，即是否滿(mǎn)足特定可靠性目標(biāo)，建立模型，通過(guò)歷史數(shù)據(jù)得到在某一時(shí)間段內(nèi)超差或在允差內(nèi)的概率情況，根據(jù)實(shí)際情況決定延長(zhǎng)、不變、還是縮短周期。統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法上世紀(jì)70年代興起，有多種方法，應(yīng)用最為廣泛的是最大似然法。

最大似然法通過(guò)分析似然函數(shù)的概率分布，研究測(cè)量設(shè)備超出允許誤差的情況，最終確定其校準(zhǔn)周期[11]。似然函數(shù)的構(gòu)成為

(10)

式中：n——觀察到的樣本數(shù)；f(Ii/2)——失效時(shí)間概率分布函數(shù)；R(Ii)——可靠性目標(biāo)函數(shù)；Ii——第i次觀察校準(zhǔn)時(shí)間。

其中，

根據(jù)可靠性目標(biāo)函數(shù)R(Ii)的不同，最大似然法有兩種具體算法，經(jīng)典法和二項(xiàng)式法，經(jīng)典法利用指數(shù)分布作為可靠性分布模型，二項(xiàng)式法可適用于多種分布模型。無(wú)論是哪種方法最終都要利用數(shù)學(xué)方法求出R(Ii)中的參數(shù)，從而通過(guò)R(Ii)求出校準(zhǔn)時(shí)間間隔。

反應(yīng)法和改進(jìn)反應(yīng)法直接面向校準(zhǔn)周期，算法簡(jiǎn)單，改進(jìn)反應(yīng)法結(jié)論基于設(shè)備最后三次的校準(zhǔn)結(jié)果，因此與反應(yīng)法相比，更為全面、準(zhǔn)確；統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法需要建模，模型選擇和參數(shù)性質(zhì)和測(cè)量特點(diǎn)有關(guān)，需要用到較多數(shù)理統(tǒng)計(jì)知識(shí)，對(duì)于人員要求較高。

3.4 加權(quán)平均法

前面介紹的方法一般都是針對(duì)單參數(shù)、單設(shè)備，而實(shí)際工作中多數(shù)情況是多參數(shù)、多設(shè)備的校準(zhǔn)周期調(diào)整。如果利用前述方法，調(diào)整過(guò)程會(huì)極為復(fù)雜，難以實(shí)施。例如自動(dòng)測(cè)試系統(tǒng)(Auto Test System,ATS)，包含多種設(shè)備模塊，每種設(shè)備校準(zhǔn)周期各不相同，如果按照統(tǒng)一的較長(zhǎng)周期校準(zhǔn)，一些設(shè)備存在可能超差的危險(xiǎn)，如果按照統(tǒng)一的較短周期校準(zhǔn)，可能會(huì)造成額外的人力、物力、財(cái)力的浪費(fèi)。目前對(duì)于多參數(shù)、多設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整使用較多的是加權(quán)平均法。

加權(quán)平均法由日本田口玄一博士首先提出，其基本思想是將影響設(shè)備校準(zhǔn)周期的因素分類(lèi)，分析每類(lèi)因素權(quán)重值，各因素乘以權(quán)重值并求和得到校準(zhǔn)周期。張俊麗等把組成軍用ATS的分設(shè)備當(dāng)做影響系統(tǒng)校準(zhǔn)周期的因素，通過(guò)運(yùn)用多信號(hào)流圖模型(MSFG)，計(jì)算包各設(shè)備的計(jì)量貢獻(xiàn)率，將計(jì)量貢獻(xiàn)率作為權(quán)重，利用階梯圖法、統(tǒng)計(jì)法、貝葉斯法等5種方法計(jì)算系統(tǒng)中8種設(shè)備各自的校準(zhǔn)周期，取平均值，進(jìn)行加權(quán)平均，得到整個(gè)軍用ATS的校準(zhǔn)周期。某型軍用ATS各設(shè)備的計(jì)量貢獻(xiàn)率見(jiàn)表5，包含的8種設(shè)備各自的校準(zhǔn)周期見(jiàn)表6[12]。根據(jù)表5和表6的結(jié)果，運(yùn)用加權(quán)平均法得到ATS的校準(zhǔn)周期。

系統(tǒng)內(nèi)校準(zhǔn)周期小于系統(tǒng)校準(zhǔn)周期的設(shè)備可在系統(tǒng)校準(zhǔn)周期內(nèi)通過(guò)系統(tǒng)內(nèi)部溯源方式實(shí)現(xiàn)提前校準(zhǔn)，其余參數(shù)和設(shè)備達(dá)到系統(tǒng)校準(zhǔn)周期后統(tǒng)一校準(zhǔn)。若校準(zhǔn)數(shù)據(jù)出現(xiàn)較大變化，可通過(guò)加權(quán)平均法基于新數(shù)據(jù)(信息)重新進(jìn)行ATS校準(zhǔn)周期計(jì)算并調(diào)整。

表5 某型軍用ATS中各設(shè)備的計(jì)量貢獻(xiàn)率Tab.5 Measurability contribution rate of all devices Composed of a certain military ATS儀 器貢獻(xiàn)率/%頻譜分析儀6.25示波器12.50數(shù)字多用表25.00任意波形發(fā)生器18.75可編程直流電源6.25可編程交流電源6.25D/A通道12.50A/D通道12.50

表6 某型軍用ATS中各設(shè)備的校準(zhǔn)周期Tab.6 Calibration intervals of all devices Composed of a certain military ATS周期/天C1C2C3C4C5C6C7C8階梯圖法713335308308340183295304統(tǒng)計(jì)法702356312312359145320356貝葉斯法723371319319367158372375測(cè)量可靠性法734360331331362176362365改進(jìn)的灰色模型716388325325380193383348平均值717.6362319319361.6171346.4349.6

4 其它方法

除了以上介紹的一些方法，還有期間核查法、控制圖法和“黑箱測(cè)試法”等，其中使用頻度較高的是期間核查法。期間核查法需使用核查標(biāo)準(zhǔn)或核查件對(duì)設(shè)備的關(guān)鍵參數(shù)、關(guān)鍵量程的量值點(diǎn)進(jìn)行核查。核查結(jié)果若滿(mǎn)足要求，可以繼續(xù)觀察使用，如果結(jié)果顯示設(shè)備計(jì)量能力下降較快，應(yīng)立時(shí)進(jìn)行全面校準(zhǔn)。實(shí)驗(yàn)室在兩次校準(zhǔn)間隔內(nèi)可多次使用期間核查法核查設(shè)備，以保持其計(jì)量性能的穩(wěn)定。具體做法可參看GJB 9399—2018《軍用實(shí)驗(yàn)室核查通用辦法》

5 校準(zhǔn)周期調(diào)整應(yīng)用軟件

測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整的各種方法相對(duì)固定，可以通過(guò)編寫(xiě)程序代碼實(shí)現(xiàn)校準(zhǔn)周期調(diào)整的自動(dòng)化；有些設(shè)備校準(zhǔn)數(shù)據(jù)數(shù)量多，時(shí)間跨度長(zhǎng)，如果人工計(jì)算可能產(chǎn)生較大的計(jì)算量，這種情況也可以通過(guò)編寫(xiě)代碼代替人工計(jì)算。目前國(guó)際上已經(jīng)出現(xiàn)了一些應(yīng)用軟件，有些甚至已經(jīng)商業(yè)化。

美國(guó)CyberMetrics公司研發(fā)了一款校準(zhǔn)間隔應(yīng)用軟件，基于美國(guó)標(biāo)準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室大會(huì)(National Conference of Standards Laboratories，NCSL)RP1 A1簡(jiǎn)單反應(yīng)法和A3間隔測(cè)試法。該軟件特點(diǎn)是允許用戶(hù)自行修改調(diào)整校準(zhǔn)周期的原則，自行給出周期調(diào)整的置信概率[13]。

美國(guó)海軍計(jì)量和校準(zhǔn)項(xiàng)目(METCAL)研發(fā)的校準(zhǔn)間隔系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，可根據(jù)設(shè)備多周期歷史校準(zhǔn)數(shù)據(jù)，通過(guò)算法直接給出校準(zhǔn)周期。

美國(guó)集成科學(xué)集團(tuán)(Integrated Sciences Group)研發(fā)出基于NCSL RP1 A3間隔測(cè)試法的校準(zhǔn)周期分析軟件，該軟件可在其公司網(wǎng)址免費(fèi)下載并使用，軟件界面如圖5所示。隨著算法和編程語(yǔ)言的發(fā)展，會(huì)有越來(lái)越多的校準(zhǔn)周期調(diào)整軟件出現(xiàn)。

圖5 ISG公司基于A3校準(zhǔn)周期測(cè)試軟件界面圖Fig.5 Interface of calibration interval test soft developed by ISG company based on A3

6 結(jié)果和討論

通過(guò)對(duì)測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整方法研究可以看出，每種調(diào)整方法都有各自特點(diǎn)和適用范圍，具體見(jiàn)表7。從方法特點(diǎn)可以看出，校準(zhǔn)周期調(diào)整精度取決于算法的復(fù)雜程度，方法愈復(fù)雜，精度越高，如參數(shù)預(yù)測(cè)類(lèi)，算法普遍復(fù)雜，都具有較高精度，改進(jìn)反應(yīng)法的復(fù)雜性和精度均高于簡(jiǎn)單反應(yīng)法。同時(shí)，過(guò)于復(fù)雜的方法也限制了使用和推廣，如統(tǒng)計(jì)法現(xiàn)實(shí)中較少使用。

表7 校準(zhǔn)周期調(diào)整方法特點(diǎn)和適用范圍Tab.7 Features and application range of adjustment method of calibration interval方法名稱(chēng)特 點(diǎn)適用范圍量值預(yù)測(cè)類(lèi)方法精度高,算法較為復(fù)雜單參數(shù)、單設(shè)備,尤其高等級(jí)設(shè)備反應(yīng)法關(guān)注最近一次的校準(zhǔn)結(jié)果,簡(jiǎn)單、易行單參數(shù)和多參數(shù)的單設(shè)備改進(jìn)反應(yīng)法關(guān)注近三次校準(zhǔn)結(jié)果,簡(jiǎn)單、易行,精度高于簡(jiǎn)單反應(yīng)法單參數(shù)和多參數(shù)的單設(shè)備統(tǒng)計(jì)類(lèi)方法精度高,方法復(fù)雜,需要人員具有較深數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),較少使用具有較多校準(zhǔn)數(shù)據(jù)的設(shè)備和相同類(lèi)型的設(shè)備加權(quán)平均法算法簡(jiǎn)單多參數(shù)、多設(shè)備的測(cè)量系統(tǒng)期間核查法與校準(zhǔn)相比,相對(duì)簡(jiǎn)單,成本較低,可多次使用特定設(shè)備應(yīng)用軟件使用方便,節(jié)省人力,無(wú)計(jì)算錯(cuò)誤,商業(yè)軟件價(jià)格可能較貴特定設(shè)備

7 結(jié)束語(yǔ)

測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)周期調(diào)整是計(jì)量工作中一個(gè)復(fù)雜的過(guò)程，需要綜合考慮可靠性目標(biāo)，方法復(fù)雜性，校準(zhǔn)和維護(hù)保養(yǎng)成本，校準(zhǔn)潛在的風(fēng)險(xiǎn)和回報(bào)等多方面因素。沒(méi)有一個(gè)方法可以完美地適合所有測(cè)量設(shè)備，沒(méi)有通用的可行經(jīng)驗(yàn)適合所有的調(diào)整行為。實(shí)際工作中要根據(jù)參數(shù)、設(shè)備和校準(zhǔn)過(guò)程特點(diǎn)，數(shù)據(jù)多寡、成本高低、已有方法特點(diǎn)，綜合選擇校準(zhǔn)周期調(diào)整方法。