紅外耳溫計(jì)檢定數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理探究

李 妙，洪 偉，杜 鋼，褚君尉

（金華市計(jì)量質(zhì)量科學(xué)研究院，浙江金華 321000）

0 引言

隨著2017 年強(qiáng)制檢定免費(fèi)政策的正式實(shí)施及現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要，計(jì)量檢定工作量和一線工作人員工作壓力直線上升，計(jì)量工作效率亟待提升。得益于近年來(lái)計(jì)量體系文件的不斷完善，電子原始記錄的推廣和使用成為了可能[1]，計(jì)量工作效率得到一定提升，而基于Excel 記錄數(shù)據(jù)的電子原始記錄的數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理又進(jìn)一步提升了計(jì)量工作效率。

1 紅外耳溫計(jì)數(shù)據(jù)處理涉及公式及參數(shù)

本次計(jì)算涉及的函數(shù)共有8 個(gè)，具體情況如表1所示。

表1 涉及的函數(shù)及處理內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)室誤差Δt 的計(jì)算過(guò)程由式（1）表示：

式中 tIR——耳溫計(jì)單次測(cè)量的示值，℃

ts——標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)單次測(cè)量值，℃

Δtε——耳溫計(jì)黑體發(fā)射率小于1 引入的修正值，℃

用εBB、εIR分別表示耳溫計(jì)的黑體發(fā)射率和探頭發(fā)射率，它們的最大值為1。在不同環(huán)境溫度下，當(dāng)εBB為0.9995、εIR為0.80 時(shí)，Δtε的數(shù)值見(jiàn)表2。

表2 耳溫計(jì)黑體發(fā)射率小于1 引入的修正值[2] ℃

2 數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理詳解

金華市計(jì)量質(zhì)量科學(xué)研究院采用的計(jì)量系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理是基于Excel 的，為了能更好地呈現(xiàn)過(guò)程，將電子原始記錄涉及的主要數(shù)據(jù)移至Excel（圖1）。

圖1 紅外耳溫計(jì)電子原始記錄涉及的主要數(shù)據(jù)

2.1 修正值Δtε 的計(jì)算

修正值Δtε即圖1 中I10～I(xiàn)12 的計(jì)算，涉及表2 內(nèi)數(shù)值與內(nèi)插法計(jì)算，數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理程序?yàn)椋?/p>

以I10 的結(jié)果為例進(jìn)行詳細(xì)解釋，涉及3 層IF（）函數(shù)套用，具體情況見(jiàn)表3。

表3 3 層IF（）函數(shù)套用過(guò)程

I11、I12 的計(jì)算過(guò)程和I10 類似，此不再贅述。

2.2 實(shí)驗(yàn)室誤差Δt 的計(jì)算

實(shí)驗(yàn)室誤差Δt，即圖1 中J10～J12、K10～K12、L10～L12 的計(jì)算根據(jù)式（1）進(jìn)行，數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理程序?yàn)椋?/p>

以J10 的結(jié)果來(lái)詳細(xì)解釋，涉及兩層IF 函數(shù)套用和兩層ROUND 函數(shù)套用。

第一層IF 為：IF（D10="/"，"/"，……）。用來(lái)屏蔽當(dāng)被檢耳溫計(jì)實(shí)測(cè)溫度未登記的情況，即“/”時(shí)，實(shí)驗(yàn)室誤差Δt 無(wú)法計(jì)算故只能為“/”，否則進(jìn)入第二層根據(jù)被檢耳溫計(jì)實(shí)測(cè)溫度（D10）、標(biāo)準(zhǔn)溫度計(jì)實(shí)測(cè)溫度（C10）、修正值Δtε（I10）應(yīng)用式（1）計(jì)算。

第二層為：嵌套在第二層ROUND 即ROUND（……/100，2）中的IF（MOD（（D10-C10-I10）*100，1）=0.5，EVEN（TRUNC（（D10-C10-I10）*100）），ROUND（（D10-C10-I10）*100，0））。用于計(jì)算實(shí)驗(yàn)室誤差Δt 和按0.01 ℃數(shù)據(jù)修約，用A 代替（D10-C10-I10）可得到公式IF（MOD（A*100，1）=0.5，EVEN（TRUNC（A*100）），ROUND（A*100，0））。其計(jì)算過(guò)程為：先利用公式MOD（A*100，1）=0.5 對(duì)A 進(jìn)行第三位小數(shù)之后（包括第三位小數(shù)）是否是0.005，如果不是則運(yùn)用第二層ROUND（A*100，0）結(jié)合第一層ROUND（……/100，2）形成公式ROUND（ROUND（A*100，0）/100，2）對(duì)A 進(jìn)行正常的四舍六入（取2 位小數(shù)）；如果是則利用公式EVEN（TRUNC（A*100））結(jié)合第一層ROUND（……/100，2）對(duì)舍棄第三位小數(shù)之后（包括第三位小數(shù)）的數(shù)進(jìn)行向上取偶[3]。

2.3 單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室誤差小結(jié)論的判定

單點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室誤差判定結(jié)果小結(jié)論，即圖1 中M10～M12 的判斷依據(jù)：根據(jù)修約間隔0.01 ℃為實(shí)驗(yàn)室誤差進(jìn)行修約，而后與±0.2 ℃進(jìn)行比較，如超過(guò)即不合格。數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理程序如下：

其中，L13、L14 均為小結(jié)論，分別為“符合”或者“不符合”。

以M10 的結(jié)果來(lái)詳細(xì)解釋，里面涉及兩層IF 函數(shù)套用。同樣，第一層IF（OR（J10="/"，K10="/"，L10="/"），"/"，……），用于屏蔽當(dāng)其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)室誤差未登記的情況，即：“/”時(shí)，實(shí)驗(yàn)室誤差小結(jié)論直接無(wú)法得出故只能為“/”，否則進(jìn)入第二層IF（AND（ABS（J10）<0.205，ABS（K10）<0.205，ABS（L10）<0.205），L13，L14）用于將3 次測(cè)量得到的實(shí)驗(yàn)室誤差和0.2 ℃進(jìn)行比較，如果3 次的絕對(duì)值都小于0.2 ℃，則小結(jié)論為“符合”，否則為不符合。這樣在檢定過(guò)程中就可以非常直觀地了解耳溫計(jì)的計(jì)量性能，從而為是否進(jìn)行再次核查提供依據(jù)，減少不必要的升降溫穩(wěn)定時(shí)間。

3 結(jié)束語(yǔ)

紅外耳溫計(jì)計(jì)量檢定過(guò)程中需要記錄的數(shù)據(jù)有21 個(gè)，需要計(jì)算判斷的數(shù)據(jù)和結(jié)論有15 個(gè)，如果人工計(jì)算，一只耳溫計(jì)大概需要花費(fèi)10 min 的時(shí)間，且易出錯(cuò)造成誤判和重復(fù)檢定。如果使用數(shù)據(jù)自動(dòng)分析處理功能，將會(huì)節(jié)省99%的計(jì)算時(shí)間，按每年需要檢定1500 支紅外耳溫計(jì)來(lái)計(jì)算，則一年可以節(jié)省人工250 h，大幅提高工作效率。