關于現場計量標準化的探討

張虎 崔浩南

摘 要：針對我國現場計量情況越來越普遍的現狀，本文從現場計量的環境條件、工作條件、人員設備等方面出發，分析了 如今現場計量存在的特點與難點，闡述了現場計量存在的困難和問題，并通過討論對現場計量的組織實施、條件控制、結束 總結等流程進行標準化管理，嘗試將現場計量的全過程形成完整的標準化流程，達到對現場計量中的影響因子進行控制的 目的，從而影響整個測量過程與測量結果，減小影響因子帶來的不確定度，以保證得到良好可靠的測量結果。

關鍵詞：標準化，現場計量，流程控制，校準結果

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2024.06.023

0 引 言

現場計量是指計量技術機構根據客戶的需 求，指派專業技術人員到客戶所在地的現場進行計 量器具的檢定、校準或檢測等服務工作，是計量技 術機構的一種計量服務行為，應在實驗室質量管理 體系的框架下運行[1]。隨著測試設備大型化、系統 化、集成化的提高和指標設計上對使用環境條件的 放寬，現場計量在計量技術保障中越來越成為一種 主要的保障方式[2]。不同于實驗室計量，現場計量 呈現出設備難以拆卸或搬運、環境條件惡劣、開展 工作困難等特點，這導致計量技術機構在開展現場 計量時，往往在測量過程中引入新的影響因子，導 致測量結果的不確定度難以控制。針對這種情況， 有些檢定規程，如JJG 1021 《電力互感器》檢定規 程，針對現場檢定的環境條件作出了相應規定[3]，有些使用、測試機構為現場計量設計了專門的儀器[4] 或算法[5]，計量工作人員也針對常用的現場計量工 作器具，如溫度表[6]、壓力表[7]等做了許多研究，并 對現場計量工作的管理方法做了討論[8-9]，但往往 未形成標準化的流程和方法。因此，從計量標準化 的角度，對于現場計量中的影響因子進行控制，以 得到良好可控的測量結果。

1 現場計量的特點與難點

1.1 環境條件受限

不同于實驗室計量的良好環境條件，對于大 部分現場設備，在設計其使用的設備工作環境時， 往往僅會考慮工作時的各種規定與需求，而不會為 計量進行專門的設計，由此在進行現場計量的過 程中，由于受到季節、天氣、室內設計等影響，其自 然環境條件、工作環境條件、技術環境條件等往往 比較復雜且特殊，這就會產生溫濕度失控、空間狹 窄、缺少計量接口等問題，為現場計量的開展帶來 極大的困難。

1.2 工作開展受限

對于大部分設備使用者，之所以選擇現場計 量而非采用送檢等手段，往往是由于設備難以移 動、設備無法停止、計量時間需求緊迫等原因，這 就對現場計量有著很強的時限性與專業性要求。 現場計量人員往往需要在設備正常工作的前提下， 在很短時間內對大批量設備進行計量，不僅需要 很強的專業技術素養，還需要進行許多組織與協調 工作，這使得在現場計量的過程中，往往存在著許 多不同于實驗室計量的各種問題，導致現場計量工 作進度緩慢甚至無法開展，為現場計量的工作帶 來極大的局限性。

1.3 人員設備受限

對于許多現場設備，受限于技術能力、經濟能 力、使用需求等因素，不同于一般的實驗室用設備， 其往往會體現出綜合化、一體化、專業化等特點， 這就使得當計量人員到達現場時，其對于現場的設 備如何使用、如何與標準器配套、如何進行計量等 問題，并沒有充足的認知與準備。加之對于設備的 工作人員來說，其對計量的認知參差不齊，所以在 現場計量的過程中，往往無法形成快速有效的計量 方案，并可能存在計量方法有誤、設備操作有誤等 情況，使得現場計量存在極大的問題，嚴重的甚至 會危害到現場計量人員的人身安全與設備安全，為 現場計量帶來很大的危險性 基于現場計量以上難點，如果想要正確、有效 地開展現場計量工作，有必要通過對現場計量工作 的組織實施、條件控制、結束總結等各方面進行標 準化的討論，以期形成一套行之有效的通用標準化 流程，以獲得進行現場計量工作的最佳秩序和社會 效益，并避免人員危害與設備危害的發生。

2 現場計量組織實施的標準化

2.1 計量要求的明確與分析

當計量技術機構接到現場計量要求時，應及 時與被計量單位進行溝通，明確現場計量的設備種 類、設備數量、設備運行情況、設備分布情況、設備 計量需求等情況，并對現場計量的時間條件、環境 條件、人員條件或其他的特殊條件進行充分了解。 掌握這些初步情況后，計量技術應查詢是否存在往 年的計量方案或者其他機構類似的計量方案以作 參考，并通過這些計量方案對現場計量需求進行分 析，制作明確系統的計量需求清單，以備討論計量 方案使用。

2.2 計量方案的討論與制定

當形成計量需求清單后，計量技術機構應根據 清單，結合本身的設備、人員情況，與被計量單位 合作討論，制定明確的計量實施方案。計量實施方 案需在滿足現場計量要求的前提下，對每項計量需 求有著明確可行的技術措施，并對使用的標準器設 備、人員分工、技術文件、現場組織協調辦法、現場安全隱患等都有著明確的規定，以避免現場出現模 糊混亂的情況。

2.3 計量實施的組織與開展

計量方案制定完成后，計量技術機構應立即 通知涉及人員，并組織人員進行計量方案的學習培 訓。學習培訓后，涉及人員應按照方案的分工，準備 所需的技術資料、標準器設備等，并在現場工作開 展前對方案的學習情況、標準器的運行情況等進行 檢查，以達到較好的工作狀態。所有人員準備完畢 后，方可到達現場進行計量工作。

3 現場計量條件控制的標準化

3.1 環境條件控制

計量人員到達現場后，首先應對現場的環境條 件進行分析控制，以減少環境條件因素對測量結果 引入的不確定度。現場環境條件的控制可以通過改 變環境條件、理論修正、實驗修正[10]等方式，以期 達到良好可信的計量結果。當現場計量實驗處于 實驗室、辦公室、小型車間等空間較小且存在溫濕 度控制設備的場所時，現場計量人員可以結合現場 的溫濕度控制設備與攜帶的溫濕度測量儀器，改變 現場的環境條件，以達到滿意的結果。當現場處于 高樓、大型車間甚至露天環境時，現場計量人員可 以通過溫濕度測量設備得到現場的環境條件，并對 所得的測量結果進行修正。對于修正模型已知或呈 線性的設備，如直尺、電阻器等，其可以采用理論修 正的方式，計算確定修正因子，對測量結果進行修 正；對于測量模式未知的設備，可以采用進行前期 實驗等方法，引入不同溫度條件下的修正值，并對 其引入的不確定度進行分析，通過多次實驗、多次 測量等方式，使修正值引入的不確定度受控，最終 達到滿足現場計量需求的目的。

3.2 工作條件控制

現場計量人員在對環境條件進行分析后，同 樣需要對現場的工作條件進行控制，其包括現場 設備的工作情況、現場設備的空間分布、現場工作 的安全隱患三個方面。首先需要對現場設備的工 作情況進行評估，確定前期制定的技術方案是否 能合理有效地實施，如存在疑慮與問題，需及時與 設備使用人員進行溝通，以改進技術方案或者改 變現場設備的工作狀態。之后，計量人員需要對現 場設備的空間分布進行分析，確定留有充分且安全 的計量實施空間，并同時注意現場工作是否會存 在前期分析中未涉及的安全隱患。如存在空間不 足或者留有安全隱患的情況，需溝通解決后才可 開展工作。

3.3 技術條件控制

現場計量人員經過對環境條件、工作條件的 控制完成后，便可以根據技術方案對現場設備進 行計量。在計量過程中，需要對計量的技術條件進 行控制，包括技術方案實施的情況、設備的工作情 況、測量結果的控制情況等，并嚴格按照要求進行 記錄。如在計量過程中發現失控的情況，需及時停 止修改方案，并重新對影響量進行評估，調整或修 改技術方案至可控狀態，使得到的測量結果滿足計 量需求。完善技術方案并驗證無誤后，就可以完成 整個計量過程。

4 現場計量結束總結的標準化

當現場計量工作結束后，計量技術機構需及時 將現場情況恢復至初始狀態，并對攜帶至現場的標 準器設備、技術方案、完善后的技術方案等一一核 對，并將現場的計量情況與使用單位溝通，確定測 量結果符合其使用要求。如有狀態異常的設備，需 與使用單位描述其工作狀態，并分析異常的原因， 以便使用單位進行下一步地調試、維修或更換工 作。上述一切工作完成后，將標準器與技術文件帶 回，標準器按要求歸位，技術文件則分類保存，避 免產生遺失、損壞等情況，計量技術機構應將整個 過程總結歸檔，以備下一次現場計量使用。

5 結 語

現場計量作為一種有別于傳統實驗室計量的 特殊形式，其復雜的情況往往會給計量工作帶來 不可預知的影響因素，從而影響整個測量過程與測 量結果。通過對整個現場計量進行標準化管理的 形式，將整個計量過程的程序進行規定，從而實現 了將影響因素可控的目的，保障了測量結果的有效 性。

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作者簡介

張虎，本科，高級工程師，研究方向為熱工及電磁學計量。

（責任編輯：袁文靜）