有關(guān)力學(xué)計量儀器檢定的探討

吳恩明

【摘 要】計量檢定是指為評定計量器具的計量性能，確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作，包括檢驗和加封蓋印等。它是進(jìn)行量值傳遞的重要形式，是保證量值準(zhǔn)確一致的重要措施。文中筆者根據(jù)多年工作經(jīng)驗結(jié)合實際工作中遇到的問題，簡單介紹了力學(xué)、力學(xué)計量和力學(xué)計算，著重論述了力學(xué)計量儀器檢定問題。

【關(guān)鍵詞】計量儀器 標(biāo)準(zhǔn) 檢定方法

隨著我國國民經(jīng)濟持續(xù)健康快速的發(fā)展，經(jīng)濟實力得到提升，對我國的科研事業(yè)也起到推動作用。近些年以來，涉及力學(xué)的計量器具應(yīng)用范圍愈來愈為廣泛，對力學(xué)理論的研究也產(chǎn)生了更深層次影響。伴隨著技術(shù)不斷進(jìn)步，計量儀器在設(shè)備的質(zhì)量和計量結(jié)果上都取得了很大突破。但由于力學(xué)太過復(fù)雜，諸多客觀因素時刻變化，所以實際使用儀器進(jìn)行檢定時，精確度、誤差的問題依然存在。為了更好的進(jìn)行力學(xué)計量儀器和設(shè)備的檢定工作，需要不斷探尋檢定過程中容易出現(xiàn)的問題并及時解決。

1 力學(xué)概述

1.1 力學(xué)

力學(xué)是一門獨立的基礎(chǔ)學(xué)科，是有關(guān)力、運動和介質(zhì)（固體、液體、氣體和等離子體），宏、細(xì)、微觀力學(xué)性質(zhì)的學(xué)科，研究以機械運動為主，及其同物理、化學(xué)、生物運動藕合的現(xiàn)象。力學(xué)是一門基礎(chǔ)學(xué)科，同時又是一門技術(shù)學(xué)科。它研究能量和力以及它們與固體、液體及氣體的平衡、變形或運動的關(guān)系。力學(xué)可粗分為靜力學(xué)、運動學(xué)和動力學(xué)三部分，靜力學(xué)研究力的平衡或物體的靜止問題；運動學(xué)只考慮物體怎樣運動，不討論它與所受力的關(guān)系；動力學(xué)討論物體運動和所受力的關(guān)系。現(xiàn)代的力學(xué)實驗設(shè)備，諸如大型的風(fēng)洞、水洞，它們的建立和使用本身就是一個綜合性的科學(xué)技術(shù)項目，需要多工種、多學(xué)科的協(xié)作。

1.2 力學(xué)計量

力學(xué)依賴于計量的存在，力學(xué)計量主要有力值計量、振動計量、壓力計量、流量計量、質(zhì)量計量等，這些基本概念及常用的各種力學(xué)計量器具的結(jié)構(gòu)、原理和檢定方法共同組成基本力學(xué)計量。

1.3 力學(xué)計算

掌握力學(xué)公式就可以獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。在力學(xué)計量儀器的檢定過程中，對其控制程度的不同，所得到的儀器精準(zhǔn)度也有所不同。這就要求我們保證所使用的測量儀器的精準(zhǔn)度，需要做好對相應(yīng)儀器的控制和計量。

2 力學(xué)計量儀器檢定問題分析

2.1 計量檢定及分類

計量檢定是指為評定計量器具的計量性能，確定其是否合格所進(jìn)行的全部工作，包括檢驗和加封蓋印等。它是進(jìn)行量值傳遞的重要形式，是保證量值準(zhǔn)確一致的重要措施。

國家法定計量部門或其他法定授權(quán)的組織，為評定計量器具的計量性能（精確度、穩(wěn)定性、靈敏度等），并確定或證實技術(shù)性能是否合格，所進(jìn)行的全部工作稱檢定。其中檢定包括檢驗和加封蓋印。國家檢定規(guī)程是檢定工作的依據(jù)。計量基準(zhǔn)是國家計量基準(zhǔn)器具的簡稱，用以復(fù)現(xiàn)和保存計量單位量值，經(jīng)國務(wù)院計量行政部門批準(zhǔn)，作為統(tǒng)一全國量值最高依據(jù)的計量器具。

計量檢定按照管理環(huán)節(jié)的不同，可以分以下五種：周期檢定、出廠檢定、修后檢定、進(jìn)口檢定、仲裁檢定。

按管理性質(zhì)不同，可分為強制性檢定和非強制性檢定，兩者又統(tǒng)稱為計量法制檢定。

2.2 統(tǒng)一計量標(biāo)準(zhǔn)和相關(guān)制度

古時，秦國統(tǒng)一六國之后，由于度量衡尺度的不一阻礙了經(jīng)濟的發(fā)展和文化的交流，所以秦朝建立后對度量衡進(jìn)行了統(tǒng)一。然而到了魏晉南北朝時度量衡又恢復(fù)到統(tǒng)一之前，后由隋文帝重新統(tǒng)一。由此可見，在古時人們對計量和標(biāo)準(zhǔn)就有了一個詳細(xì)的認(rèn)知，并深知其重要性。

在力學(xué)研究中計量是其關(guān)鍵。無論是學(xué)術(shù)研究，還是生活中的實際應(yīng)用，都必須有一個統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，否則容易引起各種矛盾和混亂。目前世界各國的計量單位和標(biāo)準(zhǔn)有所不同，為力更為方便，需要根據(jù)一定的比例進(jìn)行換算。采用統(tǒng)一的計量標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步提升計量數(shù)據(jù)的精確度，使得計量體系更加完善。

目前，我國制定有《中華人民共和國計量法》，于2015年最新修正，里面對計量儀器的使用管理及相關(guān)制度作了明確規(guī)定，以保證生活的常規(guī)性。計量儀器檢定亦是如此，需要經(jīng)過國家相關(guān)部門同意，才能投入到使用中。

2.3 了解計量檢定儀器的性能

在實際工作中，我們使用的計量檢定儀器以及所需器具跟待檢儀器一樣，都是多種多樣各不相同，不同器具性能往往存在差異性，從而使得同一儀器的檢定結(jié)果存在差異性。為防止此類問題的發(fā)生，我們國家規(guī)定，儀器的檢定必須在特定的部門進(jìn)行檢定，同時有權(quán)進(jìn)行儀器檢定的單位所配套的檢定器具一般是固定的，這樣最大限度降低了器具性能的差異性風(fēng)險。檢定單位進(jìn)行政黨的檢定工作過程中，任何人、組織等均不可干擾，而且檢定方法和檢定程序需要按照標(biāo)準(zhǔn)和章程按部就班的進(jìn)行，并且建立責(zé)任追查制度，通過責(zé)任落實進(jìn)規(guī)范檢定結(jié)果的精確化。

2.4 實現(xiàn)規(guī)范化專業(yè)化的檢定

為規(guī)范化專業(yè)化的檢定，力學(xué)計量儀器的檢定必須有專人負(fù)責(zé)，儀器的使用需要經(jīng)過國家計量部門批準(zhǔn)，獲得通行證后，方可使用。以電子秤為例，這是力學(xué)實驗和日常生活中常用的力學(xué)計量儀器，在生產(chǎn)制造過程中，就應(yīng)加強質(zhì)量控制，嚴(yán)格遵循國際標(biāo)準(zhǔn)和國家計量法，盡可能地減少誤差，提高精準(zhǔn)度。從材料選擇到生產(chǎn)程序，再到精度確定，都要符合政府計量行政部門的規(guī)定，保證電子秤外形完整，質(zhì)量達(dá)標(biāo)。生產(chǎn)過程中，安排專業(yè)的技術(shù)監(jiān)督人員，負(fù)責(zé)整個生產(chǎn)過程的監(jiān)督和記錄，確保每一環(huán)節(jié)都沒有差錯，把誤差降至最低。出廠前，往往會經(jīng)過一系列質(zhì)檢，由相關(guān)部門批準(zhǔn)，并蓋章獲取合格證后，才能出廠。質(zhì)檢環(huán)節(jié)非常關(guān)鍵，檢定部門應(yīng)當(dāng)公正公允客觀，嚴(yán)格按照國家的規(guī)定和規(guī)范程序進(jìn)行檢定，一旦發(fā)現(xiàn)有不正當(dāng)行為，應(yīng)予以相應(yīng)的懲處，嚴(yán)重者則需要承擔(dān)法律責(zé)任。進(jìn)一步完善相關(guān)制度，加大執(zhí)行力度，提高工作效率，對于不確定的產(chǎn)品，應(yīng)反復(fù)驗證并予以完善。力學(xué)計量儀器使用一段時間過后，多少會有損耗，進(jìn)而出現(xiàn)誤差，所以要定期對其進(jìn)行檢查，如果損壞嚴(yán)重，或者誤差較為明顯，應(yīng)進(jìn)行修理。為了使檢定工作更可靠，常采用動態(tài)檢定與定期檢定相結(jié)合的方法，實時了解計量儀器的使用情況和磨損程度，有損壞者，則及時予以更換或修理。修理過后的計量儀器，同樣需要經(jīng)過質(zhì)檢部門檢定，批準(zhǔn)后才能交付并投入使用。這就要求維修單位有專業(yè)的維修人員，除了實踐技能，還要有較高的職業(yè)素養(yǎng)，端正工作態(tài)度，能夠認(rèn)真負(fù)責(zé)地對待崗位工作，確保儀器的精確度。維修單位也應(yīng)制定健全的管理制度和嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)，加大監(jiān)督力度，減少修理中的損耗和失誤。

除了國內(nèi)生產(chǎn)，我國還經(jīng)常會從國外進(jìn)口先進(jìn)的計量儀器，需經(jīng)過海關(guān)檢查和政府計量部門雙重檢定。

2.5 檢定方法

檢定方法的不同對檢定結(jié)果也會產(chǎn)生影響，當(dāng)前常用的檢定方法有以下兩種：

2.5.1 整體檢定法

整體檢定法又稱為綜合檢定法，也是主要的檢定方法。整體檢定法是用計量基準(zhǔn)、計量標(biāo)準(zhǔn)來檢定計量器具的計量特性。

優(yōu)點：整體檢定法的優(yōu)點是簡便、可靠，并能求得修正值。操作比較方便，而且便于理解，需要反復(fù)驗算測量的數(shù)據(jù)結(jié)果，如果存在誤差，則進(jìn)行多次檢測，最終得到較為準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。這種方法一般要測量8—10次，通過增加計量次數(shù)來盡可能地減少誤差。

缺點：其不足之處在于，對檢定儀器質(zhì)量要求較高，如果質(zhì)量不合格，則會直接影響到檢定結(jié)果，而且對于存在的問題也不易發(fā)現(xiàn)。

2.5.2 單元檢定法

單元檢定法又稱為部件檢定法或分項檢定法。即把整體分為若干單元，分別進(jìn)行檢測，得到每一個局部的檢測結(jié)果，最后再總結(jié)加以對比。經(jīng)過多次檢定和對比后，得出影響每一次檢測的誤差，進(jìn)而確定整體誤差，判斷計量儀器是否達(dá)到合格標(biāo)準(zhǔn)。雖然結(jié)果精確度較高，但該方法操作程序較為復(fù)雜，步驟繁瑣，所以實際檢定時多會把這兩種方法結(jié)合使用。

此外，生活中使用電子秤時，可能存在著作弊行為，還應(yīng)加強預(yù)防，比如數(shù)字指示秤，根據(jù)其增加的MCU系統(tǒng)進(jìn)行判斷，一方面需要核實稱重計價是否準(zhǔn)確，另一方面需要準(zhǔn)確地對稱重計價信號進(jìn)行核對和檢查，這樣和標(biāo)準(zhǔn)值進(jìn)行對比后，就會發(fā)現(xiàn)是否存在作弊行為。如果判斷存在作弊行為，就可以將作弊相關(guān)的計價信息等進(jìn)行及時的反饋，將作弊相關(guān)信息傳輸?shù)焦芾硖幒螅涂梢云鸬胶芎玫姆雷鞅坠πА?/p>

3 結(jié)語

力學(xué)計量儀器的檢定是一個非常嚴(yán)格的過程，要求復(fù)雜，步驟要求精準(zhǔn)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計量檢定方法和設(shè)備不斷更新和升級，在進(jìn)行力學(xué)計量檢定時，需要嚴(yán)格遵守操作規(guī)范，采用最為合適的檢定方法，規(guī)避干擾因素從而提高計量檢定的有效性。

參考文獻(xiàn)：

[1]楊家潤.力學(xué)計量儀器檢定相關(guān)問題分析[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2014（07）.

[2]魏景峰.論力學(xué)計量儀器檢定應(yīng)注意的若干問題[J].河南科技，2014（19）.

[3]趙泉.力學(xué)計量儀器檢定相關(guān)問題分析[J].科學(xué)與財富，2015，26（11）：49.