無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)的有效性

魏芳坤

（安徽唯嵩光電科技有限公司，安徽 合肥 230031）

0 引言

無(wú)損檢測(cè)儀器，是指對(duì)材料或工件實(shí)施一種不損害或不影響其未來(lái)使用性能或用途的檢測(cè)儀器。其能夠通過(guò)對(duì)物品進(jìn)行不直接接觸檢測(cè)，這樣的檢測(cè)方法能夠在一定程度上有效保護(hù)物品安全，不對(duì)物品造成傷害，同時(shí)這也不會(huì)影響物品后續(xù)的應(yīng)用性能。隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展，無(wú)損檢測(cè)儀器也得到了迅速發(fā)展。目前無(wú)損檢測(cè)技術(shù)在各行各業(yè)都有應(yīng)用，為人們?cè)诠ぷ魃町?dāng)中提供了安全可靠的數(shù)據(jù)支撐，通過(guò)采取設(shè)備以及規(guī)范方法，定期對(duì)設(shè)備無(wú)損情況進(jìn)行檢測(cè)，從而有效實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)備內(nèi)部精準(zhǔn)性提升，確保相關(guān)設(shè)備能夠發(fā)揮自身正常功能。另外有一些設(shè)備在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中相對(duì)比較特殊，例如航天航空器材或是建筑結(jié)構(gòu)方面的檢測(cè)，檢測(cè)的主要目的是為了能夠有效實(shí)現(xiàn)安全穩(wěn)定可靠，在有效應(yīng)用無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，目前檢測(cè)人員需要進(jìn)一步保證將相關(guān)無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)際情況進(jìn)行量值溯源，從而將其進(jìn)一步作為基本條件，在我國(guó)相關(guān)委員會(huì)指導(dǎo)意見(jiàn)當(dāng)中對(duì)于如何保障量值溯源有效性也具有相對(duì)明確的規(guī)定[1]。針對(duì)常規(guī)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)或核查實(shí)施進(jìn)行研究，以期對(duì)我國(guó)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)措施提供參考借鑒。

1 有效的量值溯源

在無(wú)損檢測(cè)過(guò)程中無(wú)損檢測(cè)儀器作為一種計(jì)量工具，其有效性需要采取量值溯源來(lái)進(jìn)行確認(rèn)，一般來(lái)說(shuō)量值溯源采取方法主要是以自下而上或是自上而下的形勢(shì)進(jìn)行，前者主要是通過(guò)企業(yè)對(duì)自身客戶負(fù)責(zé)的一種表現(xiàn)，按照市場(chǎng)基本量值溯源標(biāo)準(zhǔn)來(lái)進(jìn)行檢測(cè)，在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中這一方法能夠充分符合市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)需求，從而為企業(yè)、客戶提供高質(zhì)量產(chǎn)品。而后者則主要是由政府相關(guān)部門來(lái)進(jìn)行量值溯源工作，從而促進(jìn)計(jì)劃經(jīng)濟(jì)工作開展。量值溯源是儀器測(cè)量結(jié)果可信度保障的重要基礎(chǔ)，無(wú)損檢測(cè)儀器能夠?qū)υO(shè)備的內(nèi)部是否符合當(dāng)前國(guó)家方面標(biāo)準(zhǔn)以及相關(guān)規(guī)范進(jìn)行核實(shí)檢測(cè)，在檢測(cè)校準(zhǔn)完成之后需要出具相對(duì)應(yīng)的合格證書，一般來(lái)說(shuō)會(huì)由專門的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)來(lái)完成，在進(jìn)行量值溯源過(guò)程當(dāng)中需要滿足儀器檢測(cè)的各方面需求，在量值溯源上依據(jù)國(guó)家《量值溯源要求》能夠在一定程度上有效了解到量值溯源檢測(cè)的一致性情況，通過(guò)對(duì)一致性數(shù)據(jù)進(jìn)行分析得出結(jié)果。這一過(guò)程主要建立在對(duì)應(yīng)的無(wú)損檢測(cè)儀器測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)果上，需要在應(yīng)用過(guò)程將量值溯源當(dāng)作實(shí)際測(cè)量結(jié)果可信度載體來(lái)進(jìn)行。除此之外，還需要從另一個(gè)角度來(lái)進(jìn)行考慮，不能夠從單方面理解有效的量值溯源工作，對(duì)結(jié)果有效一定影響的儀器設(shè)備進(jìn)行校準(zhǔn)，例如在儀器設(shè)備投入到使用之前需要提前做好相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)以及核查工作，才能夠在一定程度上滿足基本兩只溯源要求及相關(guān)規(guī)范[2]。

為了能夠在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中保障無(wú)損檢測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無(wú)誤，通過(guò)以量值溯源作為基礎(chǔ)進(jìn)行檢測(cè)能夠很好地幫助企業(yè)或是政府方面進(jìn)行檢測(cè)工作，在我國(guó)認(rèn)可委員會(huì)《量值溯源要求》當(dāng)中就有體現(xiàn)，量值溯源一致性是國(guó)際之間相互承認(rèn)測(cè)量結(jié)果的重要前提，量值溯源能夠作為測(cè)量結(jié)果可信性的基礎(chǔ)。在實(shí)驗(yàn)室認(rèn)可檢驗(yàn)當(dāng)中設(shè)備在投入服務(wù)或是建設(shè)前應(yīng)當(dāng)進(jìn)行相關(guān)校準(zhǔn)以及核查工作，從而證實(shí)其能夠滿足相關(guān)實(shí)驗(yàn)室規(guī)范基本要求以及標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范[3]。

2 校準(zhǔn)檢測(cè)儀器設(shè)備

在無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備有效性檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中，一般來(lái)說(shuō)大部分采取量值溯源方法當(dāng)中的自下而上進(jìn)行檢測(cè)，主要是依托企業(yè)自身或是高校實(shí)驗(yàn)室等進(jìn)行有效校準(zhǔn)，一般來(lái)說(shuō)我們稱其為自校準(zhǔn)，目前更加習(xí)慣稱之為內(nèi)部校準(zhǔn)，這一方法在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中進(jìn)一步拓展了檢測(cè)手段以及相對(duì)應(yīng)的要求標(biāo)準(zhǔn)。在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中相對(duì)于外部校準(zhǔn)，主要是由CNAS 承認(rèn)的量值溯源機(jī)構(gòu)負(fù)責(zé)。無(wú)損檢測(cè)儀器在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中對(duì)于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室需要滿足相關(guān)基本要求，需要在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中做好滿足內(nèi)部校準(zhǔn)基本條件?；緱l件的滿足包括對(duì)儀器設(shè)備檢測(cè)工作環(huán)境開展，滿足方法實(shí)施的高質(zhì)量設(shè)施，在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要提前進(jìn)行建設(shè)，另外還需要校準(zhǔn)儀器應(yīng)用人員滿足基本條件，需要確保實(shí)驗(yàn)人員具備高水平以及相對(duì)應(yīng)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備應(yīng)用理論知識(shí)等等。同時(shí)企業(yè)或是單位方面需要給予這一類實(shí)驗(yàn)操作人員一定的實(shí)操技能培訓(xùn)，能夠在一定程度上對(duì)檢測(cè)校準(zhǔn)儀器有一定的熟悉程度。在校準(zhǔn)檢測(cè)儀器設(shè)備的條件準(zhǔn)備過(guò)程當(dāng)中，還需要進(jìn)一步確保使用的各類儀器能夠達(dá)到使用標(biāo)準(zhǔn)，使用的方法應(yīng)當(dāng)按照國(guó)家以及行業(yè)所頒布的規(guī)定文件來(lái)執(zhí)行，如若在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中缺乏相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)則可以通過(guò)咨詢相關(guān)行業(yè)專家，針對(duì)實(shí)際情況進(jìn)行操作方法編制，但是在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中這些方法的實(shí)際使用需要采取措施進(jìn)一步驗(yàn)證其可行性，不能夠任意而為之，校準(zhǔn)相對(duì)應(yīng)檢驗(yàn)儀器設(shè)備一般來(lái)說(shuō)僅檢測(cè)法律所規(guī)定范圍內(nèi)的無(wú)特殊要求相關(guān)儀器，需要在檢測(cè)過(guò)程當(dāng)中嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)來(lái)執(zhí)行，保留好相對(duì)應(yīng)的檢測(cè)記錄，最好做好記錄備份工作，同時(shí)保留信息以及各種溯源信息[4]。

在無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備校準(zhǔn)過(guò)程中校準(zhǔn)是一種自愿性行為，同時(shí)在進(jìn)行校準(zhǔn)過(guò)程當(dāng)中主要目的是為了能夠?qū)φ障嚓P(guān)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)需要針對(duì)相關(guān)誤差進(jìn)行分析，從而有效保障量值準(zhǔn)確性，目前市面上有很多單位采取的還是傳統(tǒng)的檢定方法，因此在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中為適應(yīng)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的要求，在對(duì)檢測(cè)儀器的量值溯源工作上，需要選擇好內(nèi)部校準(zhǔn)，從而有效滿足實(shí)際量值溯源的基本應(yīng)用需求。另外對(duì)于一些檢測(cè)儀器設(shè)備來(lái)說(shuō)，需要提前制定相對(duì)完善的檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)溯源，通過(guò)采取以標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)進(jìn)行測(cè)量可靠性檢驗(yàn)，從而進(jìn)一步有效提高測(cè)量可靠性。在進(jìn)行相關(guān)量值溯源計(jì)量確認(rèn)工作過(guò)程中，我們需要從本質(zhì)角度出發(fā)，最重要的是需要做好相關(guān)校準(zhǔn)儀器工作。在無(wú)損儀器設(shè)備使用檢測(cè)上有必要根據(jù)實(shí)際情況給出一段時(shí)間內(nèi)的比較標(biāo)準(zhǔn)，即在進(jìn)行測(cè)量過(guò)程當(dāng)中該工具在市場(chǎng)價(jià)值方面所存在的誤差。校準(zhǔn)工作主要依據(jù)比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)際校準(zhǔn)規(guī)范以及相對(duì)應(yīng)的校準(zhǔn)方法，以進(jìn)一步準(zhǔn)確執(zhí)行相關(guān)任務(wù)。在選擇量值溯源方法時(shí)，根據(jù)針對(duì)實(shí)際情況，例如內(nèi)部校準(zhǔn)過(guò)程當(dāng)中的環(huán)境設(shè)施及條件，有必要優(yōu)先考慮在國(guó)際和國(guó)家層面上已經(jīng)確定和有效應(yīng)用的某些方法[5]。此外，一些公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)化方法，以及儀器制造商所提供的方法也可以在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中作為替代方法。如果目前這些方法都不能在一定程度上有效滿足實(shí)際測(cè)試的基本需要，可以由相關(guān)檢測(cè)人員根據(jù)自己的專業(yè)自行完成相對(duì)應(yīng)的技術(shù)應(yīng)用編寫，同時(shí)格式化成文件，在交由專家進(jìn)行確認(rèn)后進(jìn)一步實(shí)施。在無(wú)損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)過(guò)程中，目前來(lái)說(shuō)仍然有兩種相對(duì)較為常用的方法。一是通過(guò)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的專用設(shè)備或是相關(guān)電子設(shè)備等等，完成對(duì)儀器所持有的性能指標(biāo)校準(zhǔn)。這種校準(zhǔn)在實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中相對(duì)來(lái)說(shuō)更注重儀器的電氣性能指標(biāo)的校準(zhǔn)。二是測(cè)試整個(gè)系統(tǒng)，包括對(duì)儀器以及傳感器等等進(jìn)行測(cè)試，完成使用條件的評(píng)估。這種方法在實(shí)踐過(guò)程當(dāng)中更注重相對(duì)應(yīng)檢測(cè)系統(tǒng)匹配后實(shí)際工作的性能指標(biāo)。在驗(yàn)證過(guò)程中，需要將生產(chǎn)過(guò)程中所規(guī)定的測(cè)量要求與儀器的實(shí)際具體測(cè)量特性進(jìn)行相互比較。以進(jìn)一步有效了解實(shí)際儀器的特性是否能夠在一定程度上有效滿足當(dāng)前所規(guī)定的特定要求。比如相關(guān)超聲波探傷儀的水平以及垂直線性度，以及相關(guān)噪聲以及分辨率誤差能否低于檢測(cè)條件？并且可以保持在被測(cè)材料的允許誤差范圍內(nèi)[6]。

3 常規(guī)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)或核查實(shí)施

3.1 射線檢測(cè)

在進(jìn)行常規(guī)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)以及核查實(shí)施過(guò)程當(dāng)中，射線檢測(cè)是無(wú)損檢測(cè)經(jīng)常使用的方法之一，具有良好的無(wú)損效果，用于無(wú)損檢測(cè)的主要輻射源有X 射線、伽馬射線以及中子射線。另外在校準(zhǔn)輻射探測(cè)器應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中主要部分是測(cè)試部分。因此，應(yīng)用射線檢測(cè)應(yīng)該首先檢查物品內(nèi)部幾何存在的損壞情況。如有出現(xiàn)損壞情況，則必須根據(jù)實(shí)際情況采取相應(yīng)的維修措施，及時(shí)處理或更換；根據(jù)有關(guān)要求，曝光曲線必須每年至少檢查一次，同時(shí)在更換有關(guān)部件或進(jìn)行相對(duì)應(yīng)的重大修改后，也必須檢查曝光曲線情況；此外，光度計(jì)必須使用標(biāo)準(zhǔn)密度表檢查至少六個(gè)月，并參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的符合性驗(yàn)證。對(duì)于標(biāo)準(zhǔn)密度膠片，有必要確保每?jī)赡赀M(jìn)行一次內(nèi)部校準(zhǔn)。校準(zhǔn)方法在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要參照相關(guān)規(guī)定制定情況來(lái)選取。在應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中需要對(duì)相對(duì)應(yīng)觀片燈的亮度和均勻性每年在室內(nèi)進(jìn)行一次檢查和校準(zhǔn)工作，從而有效保證無(wú)損檢測(cè)儀器的有效性。針對(duì)射線檢測(cè)儀器當(dāng)中的某些特殊部件，例如個(gè)人劑量計(jì)和測(cè)量報(bào)警器，必須交由國(guó)家專業(yè)檢測(cè)機(jī)構(gòu)進(jìn)行檢查和校準(zhǔn)，保證后續(xù)射線檢測(cè)的質(zhì)量。

3.2 超聲檢測(cè)

在應(yīng)用超聲波進(jìn)行檢測(cè)過(guò)程中，主要采取利用超聲波反射以及穿透等等原理來(lái)對(duì)物品進(jìn)行內(nèi)部無(wú)損檢測(cè)，其主要功能是進(jìn)一步檢測(cè)物品的缺陷以及相關(guān)瑕疵，如圖1 所示。

圖1 超聲波無(wú)損檢測(cè)

這方面的校準(zhǔn)過(guò)程需要使用標(biāo)準(zhǔn)樣品來(lái)進(jìn)行儀器校準(zhǔn)儀。標(biāo)準(zhǔn)樣品的基本要求以及測(cè)試方法在目前我們國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)使用以及各個(gè)活動(dòng)部門中向國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)化組織進(jìn)行了詳細(xì)描述，以便能夠在內(nèi)部校準(zhǔn)期間執(zhí)行與相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)的特定操作。一般來(lái)說(shuō)，第一次使用的標(biāo)準(zhǔn)試件必須出具相對(duì)應(yīng)的合格證書。無(wú)論何時(shí)使用相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)樣品，也有必要事先檢查相對(duì)應(yīng)樣品是否在表面就存在一定的腐蝕或是機(jī)械損傷。使用相應(yīng)的設(shè)備每三年需要檢查一次設(shè)備。超聲波探測(cè)器探頭是一個(gè)非常重要的元件，所以在使用之前最好檢查一下它的各個(gè)參數(shù)情況，使用前還應(yīng)當(dāng)進(jìn)一步檢查探頭的實(shí)際靈敏度情況以及分辨率。檢測(cè)到需要內(nèi)部校準(zhǔn)的性能[7]。

在常規(guī)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)過(guò)程當(dāng)中磁粉檢測(cè)也是一種非常有效的方法，其主要用于檢測(cè)磁性材料表面是否存在一定的缺陷。主要原則就是通過(guò)進(jìn)一步利用缺陷方所具備的不同磁場(chǎng)情況，然后在內(nèi)部形成磁粉聚集發(fā)現(xiàn)相對(duì)應(yīng)的缺陷，但在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中只能判斷表面是否存在缺陷。這方面的內(nèi)部校準(zhǔn)程序的主要要求包括每六個(gè)月對(duì)磁粉探傷提升強(qiáng)度進(jìn)行一次檢查，每?jī)赡陮?duì)重力試驗(yàn)重量進(jìn)行一次檢查，以及標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的應(yīng)用強(qiáng)度。通過(guò)相關(guān)稱重儀表內(nèi)部校準(zhǔn)，每六個(gè)月檢查一次磁粉測(cè)試儀表常用的壓力計(jì)，內(nèi)部校準(zhǔn)使用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)字壓力計(jì)。儀器的某些性能要素，如磁場(chǎng)強(qiáng)度、電氣部件的安全性和磁粉檢測(cè)系統(tǒng)的靈敏度，也需要在實(shí)踐應(yīng)用過(guò)程當(dāng)中進(jìn)行定期檢查和校準(zhǔn)，以便進(jìn)行內(nèi)部校準(zhǔn)。

4 結(jié)語(yǔ)

在常規(guī)無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備內(nèi)部校準(zhǔn)過(guò)程中，包括對(duì)具體控制程度和方法，側(cè)重于無(wú)損檢測(cè)工具是否能夠按照測(cè)量工具的要求進(jìn)行。最重要的是要保證計(jì)量工具測(cè)量的精度。多年來(lái)，我國(guó)對(duì)儀器的控制制度相對(duì)混亂，儀器特性的控制難以解決。因此，必須在內(nèi)部校準(zhǔn)和測(cè)試無(wú)損檢測(cè)儀器設(shè)備上進(jìn)行核查，只有做好這項(xiàng)工作，無(wú)損檢測(cè)設(shè)備才能進(jìn)一步發(fā)展。