宋捷 王靜
南充市計量測試研究所 四川南充 637000
在人們日常生活中常見的溫度計量是對實際物體內部或外部溫度進行測量處理,掌握實際溫度以便于各類的生產加工以及工作流程完善,既能表現物體的物理特征,同時也能為其他工作開展提供參考依據。目前的溫度計量工作主要依據熱平衡理論,對不同溫度的物體接觸后產生的熱傳導現象進行溫度平衡以實現計量,尤其在精密加工或者精細化生產活動中有效的溫度控制可以提高生產效率或加工精度,而溫度計量中如果存在問題,則無法保證其工作的可靠性,并有可能誘發其他問題,只有深入分析研究溫度計量工作的提升策略,才能促進各類產業結構優化。
人類自從進入工業革命以來行業呈現出跨越式發展趨勢,因此溫度計量工作方法也體現出多元化角度,包括對溫度儀表的檢定/校準、溫度值的修正以及環境溫度和濕度的核準等。尤其在電子領域的快速發展背景下很多電子元件都對溫度較為敏感,需要通過溫度計量工作進行環境溫度控制,因此當前的溫度計量工作呈現出智能化發展動向。目前的溫度計量設備主要有熱電偶測溫儀、模擬溫度測量儀等,需要相關工作人員根據實際需求選擇儀器及計量方法,同時還要結合環境溫度及濕度進行綜合評定,以此確保溫度計量數據的精準性[1]。
近些年來,我國在經濟領域中取得了長足性的進展,同時社會的發展也促使人們對于各類產品質量有了更高要求。在很多產品制作過程中可以通過對溫度的控制及溫度變化的測定進行產品質量提升,精準的溫度控制不僅有利于提升產品品質,同時對于提高各行各業的企業核心競爭力也具有重要意義。溫度計量工作的特點是要保證自身的數據的精準性、可靠性和穩定性,盡量減少由于外部因素所造成的影響,而計量就是指監管部門對產品質量進行監測時所選取的監測方式,是確保產品質量的重要途徑,其中建立統一化標準是提高數據精準性和可靠性的重要方式。
傳統對物體內部和環境溫度進行溫度參數測定的方法,已經不能滿足社會發展需求,不僅要求溫度計量設備越來越精良化,而且對相關工作人員的專業能力及技術水平也有了更高要求,因此對溫度計量儀表的故障性問題需要著重看待。例如在一些加工類的領域當中,如果儀表配接不當就會導致電偶設備溫度過高、形成自動切斷指令,此時儀表的數顯常常會突然達到上限值,不僅數據不準確,同時還會影響操作人員判斷、不利于行業的穩定性生產,其計量數據存在較為明顯的偏差及誤區[2]。
全浸入式溫度計在多個領域中具有廣泛應用,其操作較為簡單、成本較為低廉,因此備受喜愛,但是全浸沒式溫度計也存在自身弊端。在實際操作過程中如果浸沒深度不符合要求,其測量結果可能產生較大偏差,全浸沒式溫度計插入到恒溫液槽的不同深度,其測量的數值會有所不同,如果拔出頻率較多,測得溫度下降的幅度也較快,通常會產生0.1℃至0.5℃的誤差,所以在使用全浸沒式溫度計時,應結合測量物體的性質以及工作特征需求確定浸沒深度,以保證測量結果的準確性。
熱電偶是溫度計量工作中常用的元器件,可直接測量溫度并將溫度信號轉換為電信號,進行有效信息傳遞。雖然各類電熱偶的外形因需要不相同具有差異性高,但是自身結構基本一致,通常由絕緣保護套、接線盒以及熱電極等組成,具有更換方便、測量范圍大、熱反應時間快等特點。在熱電偶進行更換時往往容易出現失誤,例如正負極反接或補償線反接等情況,這類問題都會造成溫度顯示數值比實際溫度偏低的情況,而且正負極反接和補償線反接所造成的結果偏差較難發現,很容易造成長期性的工作失誤,從而影響其他工作的溫度參考數據。
在熱電偶溫度儀器使用過程中達到上限的現象比較常見,尤其是在對接工作過程中更是常常發生,為了更好地解決這類問題,需要有針對性的分析問題發生的根本性原因,有些工作人員由于缺少相關的工作經驗,一旦溫度儀表達到上限溫度就會去更換電熱偶,這樣的做法不僅會徒增設備使用成本,而且也不利于技術的可持續性發展。當更發生溫度儀表意外達到上限溫度時,相關工作人員首先要穩定情緒,然后排查電熱偶系統是否出現短路問題,達到溫度上限并不一定代表電熱偶自身已經損壞,也有可能是線路問題。隨著當前智能化科技的快速發展,目前很多設備都帶有故障診斷功能,技術人員要充分利用自診功能進行檢查,快速定位故障原因和位置,然后在進一步確定選擇何種維修手段,對于操作環節的問題要進行認真整改。
計算機以及相關信息化技術產業正在潛移默化的改變著人們的生產、生活方式,但是在各行各業的普及仍需一個相對漫長的過程。目前,溫度計量工作采用人工方式較為普遍,因此其準確性與相關工作人員的專業能力及綜合素質有著直接性關系。很多溫度計量工作人員沒能將理論知識與實際技術很好的結合,尤其是對各類儀器儀表的操作上存在較大偏差,無法對溫度計量數據進行精準的科學判斷,即便出現誤差也很難發現,從而導致了溫度計量工作質量參差不齊。另外,工作人員的職業責任感也會影響到工作效率及質量,在溫度數據計量上存在著數據不完整、缺項、標注混亂等多樣化問題[3]。
我國正處于社會深化改革的重要階段,各行各業的發展都必須通過相關的管理體系及監督制度進行有效完善,因此需強調溫度計量工作的監督力度,從規范操作以及監管機制入手,對溫度計量工作進行科學性規范性的評價管理,確保工作順序平穩進行,同時也為提升溫度計量工作質量和效率奠定扎實基礎。監管制度需結合不同類型的溫度計量工作進行,個性化定制不可采用統一化模塊,要在實踐中不斷地以彈性靈活的方式進行調整,減少程序的繁瑣性,但是要注重程序的規范性。同時也可以與相關的數字化監控技術相結合,對全面的溫度計量工作流程進行視頻數據備案,做到“有則可查,有人可追”,以此激發監管工作的積極效能[4]。
計量工作與使用的儀器設備有著緊密關系,同時儀器設備的數據計量與日常的維護管理也有著重要關聯性,因此要注重溫度儀表設備的日常維護管理,從三方面入手進行常規化工作開展。首先,每日要對溫度計量設備進行清理維護,防止內外有雜物灰塵存在,定期清理但要注重相關操作,需結合使用說明書但不可使用含有腐蝕性的清潔劑,從而確保計量結果的準確性。其次,要對溫度計量設備儀器的日常存放,加強管理認知、注重環境監測、防止高溫高濕腐蝕等問題出現,確保溫度計量設備保存在干燥、陰涼環境中,防止各類元器件受到外界因素影響而產生破壞或失靈。最后,在溫度計量儀表設備使用前應做好檢定/校準工作,可以按照產品使用說明對配套部件進行逐一檢查,保證設備的完整性和穩定性。在使用過程中,可以根據設備特點選用驗證校準方式,在首次驗證校準時應選擇四個及以上驗證點,而后續的校準驗證則可選擇三個驗證點,所有驗證點都必須保證重復計量讀數在三次以上且計量量程要均勻分布,防止數值的滯后性,同時需要考慮在不同溫度環境影響下的角度誤差以及設定點誤差。
溫度測量過程中容易受到外界因素影響較大,尤其是環境因素會使得溫度計量結果出現偏差,因此要加強對溫度計量設備的校準驗證。首先,在開始溫度計量工作前,應檢查溫度計量設備連接情況,并創建有效的計量工作措施,通過嚴謹的測量制度,讓測量設備達到精準報數的結果。其次,在使用相關計量設備時,要嚴格遵照國家檢定規程,確保現場校準驗定方案與計量技術規范相吻合,提高設備使用效率與及校驗精準度。最后,要注重測量軟件的有效管理,由于軟件測量也需利用傳感器,因此要在分配方法的基礎上反向利用合成不確定溫度計算方法。另外,由于電熱偶測量是利用熱電勢差,因此溫度敏感元件對測量結果有了較大影響,要注意工作兩端溫度函數差要有明確區分,要明確電熱偶絲材料組成部分,利用熱電勢強弱判斷溫度差,這樣可以讓結果更加精準。
很多溫度計量工作需要在各種極限條件下進行,因此溫度計量設備會受到外界因素影響較大,直接影響自身精度及測量數據質量,而各類指標參數也需滿足不同溫度范圍變化的影響。例如在汽車發動機組裝需要在零下幾十度的環境中完成,而在建筑行業當中大體積混凝土的水化熱可能會短時間內提高數十度,因此對溫度計量儀器影響較大,而且陳舊落后的儀器設備也需進行及時更新。在選擇溫度計量設備時,首先要注重其使用溫度及壽命極限,根據實際使用進行設備更新,值得注意的是在進行設備選擇及設備更新時,不需要片面追求“高精尖”方向,而是需結合自身的技術條件及經濟條件進行合理選擇,尋找到最佳性價比,并建議通過網絡技術對溫度計量設備進行狀態監控,減少人為失誤,同時還能做到惡劣環境下的數據傳輸準確[5]。
由于當前溫度計量工作大部分由人工操作完成,因此要加強相關工作人員的專業能力提升,同時隨著當前數字化技術快速發展,未來的智能溫度計量工作是重要的發展趨勢,因此要強調溫度計量工作人員的全面能力提升,不僅要夯實自身的專業技能,同時也要更多的學習信息化產業技術,為未來的工作發展奠定基礎。首先,相關部門或行業協會應組織溫度計量人員進行定期性的技術培訓,深入了解溫度計量相關理論,并結合各類計量儀器進行方法操作規程學習,并在月末或季末組織人員進行考核評比,在潛移默化中提高自身的專業能力。其次,現在當前智能化設備越來越為廣泛的運用,還要組織工作人員學習先進的智能化控制溫度計量系統,不僅要了解各類智能化設備的運用方式方法,還要強調培養工作人員的獨立數據思考能力,對可能出現的數據偏差要進行認真審核分析,順藤摸瓜找到錯誤數據來源。最后,提高工作人員的專業素養可以通過網絡教育進行培訓,打破時間與空間限制,充分利用碎片化時間進行學習,讓更多新理念、新技術廣泛分享傳播,同時也為我國的專業化人才培養奠定扎實基礎。
綜上所述,溫度計量工作關系到當前人類的生產生活以及科學研究,同時相關人員也應充分認識到溫度計量工作的重要性,結合溫度計量工作特點以及內涵進行深入淺出分析,探討目前存在的常見問題,并從工作監督角度、日常維護角度、設備更新換代角度以及人員專業素養角度進行有效優化改善,加強對溫度計量儀器設備的故障排查和驗證校準,提高計量工作的數據精準性。