一般壓力表溯源周期管理
彈性元件式壓力表結(jié)構(gòu)簡單、價(jià)格低廉、使用方法簡單，被大量應(yīng)用的同時(shí)，壓力表也起著重要的作用。但是壓力表的量值溯源需要將壓力表從壓力裝置上拆卸下來，溯源后再裝回，壓力表按照6個(gè)月的周期進(jìn)行溯源，給其使用帶來極大的不方便，所有在使用的壓力表均按照6個(gè)月的檢定周期進(jìn)行溯源難以得到有效落實(shí)。在工作中大部分壓力表是一般意義上使用的壓力表，不同的壓力表有不同的作用，對(duì)其性能和可靠性也有不同的的要求，國家標(biāo)準(zhǔn)并沒有對(duì)其規(guī)定檢定、校準(zhǔn)周期，一般使用的壓力表量值溯源方式、周期、時(shí)機(jī)是這類壓力表使用中存在的技術(shù)問題。
在實(shí)踐中可以通過采集、統(tǒng)計(jì)壓力表歷史檢定數(shù)據(jù)，建立數(shù)學(xué)模型，分析影響一般使用的壓力表工作可靠性因素，研究壓力表技術(shù)性能變化的趨勢(shì)和規(guī)律，為壓力表溯源周期的確定提供數(shù)據(jù)支撐，探索壓力表的分類管理方法和計(jì)量保障模式，解決一般壓力表量值溯源周期的技術(shù)問題。
1 檢定周期確定的原則
檢定周期是按照規(guī)定程序?qū)τ?jì)量器具進(jìn)行定期檢定的時(shí)間間隔。校準(zhǔn)周期僅是對(duì)計(jì)量校準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間間隔。
確定計(jì)量器具的檢定周期主要從兩方面考慮，一是可靠性，二是經(jīng)濟(jì)性。檢定周期長，不合格的計(jì)量器具不能及時(shí)被發(fā)現(xiàn)，要保證可靠性，就必須縮短檢定周期。但是，從經(jīng)濟(jì)性角度講，檢定周期短，會(huì)增加計(jì)量資源的消耗，因此，檢定周期的確定應(yīng)采用科學(xué)的方法在可靠性和經(jīng)濟(jì)性之間找到平衡點(diǎn)。檢定周期的確定通常要根據(jù)：計(jì)量器具的工作原理、結(jié)構(gòu)型式、制造材質(zhì)和工藝等本身特征；計(jì)量器具的誤差等級(jí)、重復(fù)性和穩(wěn)定性等技術(shù)性能要求；計(jì)量器具的工作環(huán)境條件、使用頻繁程度、日常維護(hù)等因素。同時(shí)在確定計(jì)量器具檢定周期時(shí)，首先應(yīng)明確適用于計(jì)量器具的測(cè)量可靠性目標(biāo)；測(cè)量可靠性目標(biāo)定的高，檢定周期就要縮短；測(cè)量可靠性目標(biāo)定的低，檢定周期就可以延長。例如：計(jì)量器具的測(cè)量可靠性目標(biāo)要求≥90%，則測(cè)量可靠性與檢定時(shí)間間隔的關(guān)系如下圖1所示。
圖1 測(cè)量可靠目標(biāo)與檢定時(shí)間間隔關(guān)系 下載原圖
影響壓力表檢定周期的因素主要考慮以下幾個(gè)方面。
(1）壓力表安裝部位的重要程度；
(2）壓力表發(fā)生故障的概率；
(3）壓力表長期測(cè)量的穩(wěn)定性；
(4）壓力表的準(zhǔn)確度等級(jí)；
(5）壓力表的使用頻度；
(6）壓力表的日常維護(hù)情況；
(7）壓力表的磨損情況；
(8）壓力表使用環(huán)境條件的惡劣程度。
2 檢定周期管理和調(diào)整
目前，國內(nèi)的檢定周期管理與ISO、0IML等通行的做法存在一定差距，國際上普遍是根據(jù)計(jì)量器具自身特點(diǎn)和使用要求，采用不同的計(jì)量檢定方式和溯源周期進(jìn)行分類管理。
1988年我國化工行業(yè)的行業(yè)計(jì)量管理規(guī)定《化學(xué)工業(yè)計(jì)量器具分級(jí)管理辦法》對(duì)本行業(yè)內(nèi)的壓力表進(jìn)行了分類管理。其中規(guī)定，對(duì)于連續(xù)性運(yùn)轉(zhuǎn)裝置上拆卸不便的壓力表，根據(jù)有關(guān)檢定規(guī)程，可隨設(shè)備檢修周期同步安排檢定周期，但在日常運(yùn)轉(zhuǎn)中，必須嚴(yán)格監(jiān)督檢查；對(duì)準(zhǔn)確度要求較高、但性能穩(wěn)定、使用不頻繁的壓力表，檢定周期可適當(dāng)延長，所延長的時(shí)間應(yīng)保證壓力表可靠性[1]。
1992年5月至1993年12月，原國家技術(shù)監(jiān)督局組織了一次關(guān)于壓力表檢定周期的調(diào)研。調(diào)研由中南國家計(jì)量測(cè)試中心負(fù)責(zé)，與華東、華北國家計(jì)量測(cè)試中心、國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心及有關(guān)國家計(jì)量檢定規(guī)程歸口單位對(duì)壓力表強(qiáng)檢工作計(jì)量器具現(xiàn)行檢定周期實(shí)踐效果及管理模式進(jìn)行調(diào)研。調(diào)研組針對(duì)壓力表問題共調(diào)查143個(gè)單位，采集7181034塊壓力表的檢定數(shù)據(jù)，召開專家分析會(huì)，形成專題調(diào)研報(bào)告。報(bào)告認(rèn)為：周檢合格率直接關(guān)系到檢定周期，主要影響因素是壓力表質(zhì)量和使用頻度。其他影響因素較多，包括現(xiàn)場使用環(huán)境條件、壓力表生產(chǎn)廠家、生產(chǎn)批次、壓力表準(zhǔn)確度的使用要求、操作人員技術(shù)水平、使用保養(yǎng)情況、壓力表拆卸安裝質(zhì)量等。
近年來，我國航天工業(yè)部門對(duì)相關(guān)航空器產(chǎn)品使用壓力表的檢定周期規(guī)定為1年，周期檢定壓力表的數(shù)量占全部壓力表數(shù)量的30%；有關(guān)部門采用規(guī)章的方式規(guī)定對(duì)于涉及設(shè)備性能和人身安全的設(shè)備和檢測(cè)設(shè)備實(shí)行強(qiáng)制檢定。其基本原則是按照使用要求、使用環(huán)境、使用頻度、可靠性要求、周檢合格率、設(shè)備修理周期、計(jì)量保障模式等因素進(jìn)行綜合評(píng)估，分類確定檢定周期，解決設(shè)備壓力表檢定周期千篇一律為6個(gè)月、量值溯源不規(guī)范等問題。
國家計(jì)量法規(guī)定，對(duì)社會(huì)公用計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，部門和企業(yè)、事業(yè)單位使用的最高計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具，以及用于貿(mào)易結(jié)算、安全防護(hù)、醫(yī)療衛(wèi)生、環(huán)境監(jiān)測(cè)等納入強(qiáng)檢目錄的工作計(jì)量器具，實(shí)施強(qiáng)制檢定。強(qiáng)制檢定的檢定周期依據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程規(guī)定執(zhí)行[2]。根據(jù)2000年10月23日國家技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的《關(guān)于加強(qiáng)調(diào)整強(qiáng)制檢定工作計(jì)量器具檢定周期管理工作的通知》要求，強(qiáng)制檢定計(jì)量器具的檢定周期按規(guī)定可以進(jìn)行調(diào)整；非強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具由用戶自行調(diào)整溯源周期。
3 一般壓力表的檢定、溯源周期
《國家強(qiáng)制檢定的工作計(jì)量器具檢定管理辦法》第六條規(guī)定，強(qiáng)制檢定的周期，由執(zhí)行強(qiáng)制檢定的計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)根據(jù)計(jì)量檢定規(guī)程確定。因此，納入國家強(qiáng)制檢定目錄的壓力表，檢定周期依據(jù)JJG 52-2013壓力表計(jì)量檢定規(guī)程，一般不超過6個(gè)月。這個(gè)檢定周期規(guī)定是針對(duì)需要強(qiáng)制檢定的壓力表，不是指所有壓力表。國家僅對(duì)列入強(qiáng)制檢定目錄的壓力表進(jìn)行檢定周期管理，對(duì)于非國家強(qiáng)制檢定目錄規(guī)定的壓力表需要進(jìn)行量值溯源時(shí)，可由單位計(jì)量主管部門確定檢定周期或校準(zhǔn)周期，一般使用的壓力表由使用單位自行確定溯源周期，對(duì)于監(jiān)視用壓力表、不讀壓力數(shù)值的壓力表不需要周期溯源。
(1）一般使用的壓力表溯源周期統(tǒng)一確定為6個(gè)月不合適。當(dāng)前，對(duì)一般使用的壓力表誤認(rèn)為溯源周期應(yīng)像國家規(guī)定強(qiáng)制檢定的壓力表一樣為6個(gè)月，不可以調(diào)整。不屬于國家規(guī)定的強(qiáng)制檢定范圍壓力表不適合使用6個(gè)月的溯源周期，其溯源周期應(yīng)由計(jì)量主管部門確定。
(2）一般使用的壓力表根據(jù)使用要求分別確定溯源周期。一般使用的壓力表應(yīng)由計(jì)量主管部門劃分部門強(qiáng)制檢定范圍、非強(qiáng)制檢定范圍，以壓力表的可靠性指標(biāo)為基礎(chǔ)，與設(shè)備技術(shù)、安全要求相適應(yīng)，與設(shè)備修理周期相結(jié)合，根據(jù)實(shí)際情況確定不同類別的檢定、溯源周期。
(3）一般使用的壓力表檢定周期可以通過數(shù)據(jù)分析方法評(píng)估確定。一般使用的壓力表溯源周期，可以基于壓力表的歷史檢定數(shù)據(jù)評(píng)估確定。在不同因素的影響下，壓力表的周檢合格率不同，使用可靠性目標(biāo)要求不同，確定的檢定、溯源周期也不同，一般為1年至3年。
(4）首次使用的壓力表溯源的時(shí)間間隔應(yīng)區(qū)別于周期溯源的時(shí)間間隔。壓力表檢定規(guī)程中沒有區(qū)別規(guī)定首次檢定與后續(xù)檢定時(shí)間間隔的區(qū)別，既應(yīng)區(qū)分首次檢定至第一次后續(xù)檢定之間的時(shí)間間隔與后續(xù)相鄰兩次檢定之間的時(shí)間間隔。大量的壓力表檢定數(shù)據(jù)表明，首次檢定合格，并經(jīng)過6個(gè)月時(shí)間間隔進(jìn)行第一次后續(xù)檢定也合格的壓力表可靠性較高，后續(xù)檢定周期可以延長。
參照國際標(biāo)準(zhǔn)ISO 10012-1《計(jì)量檢測(cè)設(shè)備的質(zhì)量保證要求》附錄A《確定計(jì)量檢測(cè)設(shè)備確認(rèn)間隔的準(zhǔn)則》以及我國計(jì)量技術(shù)規(guī)范JJG 1024-91《計(jì)量器具的可靠性分析原則》，確定壓力表的檢定周期，必須對(duì)兩個(gè)基本而又對(duì)立的原則進(jìn)行權(quán)衡，一是應(yīng)盡可能減少壓力表在使用中失準(zhǔn)的風(fēng)險(xiǎn)，二是維持最少的檢定費(fèi)用[3][4]。這兩條原則，前者體現(xiàn)了壓力表計(jì)量檢定的必要性與科學(xué)性，后者反映了可能性與合理性；力求實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)調(diào)統(tǒng)一，做到科學(xué)、合理地確定檢定周期。
通常對(duì)于讀取壓力量值的壓力表溯源周期的確定首要考慮可靠性原則，兼顧經(jīng)濟(jì)性原則。壓力表檢定周期的確定除了考慮壓力表自身的可靠性，還需考慮設(shè)備的可靠性設(shè)計(jì)。對(duì)于關(guān)鍵部位的壓力測(cè)量，采用兩塊以上的壓力表進(jìn)行測(cè)量時(shí)，在保證壓力測(cè)量可靠性符合要求的前提下，可以適當(dāng)降低單塊壓力表自身可靠性要求，即用系統(tǒng)高可靠性彌補(bǔ)壓力表自身的低可靠性。壓力表周期溯源需要平衡計(jì)量拆裝引入的風(fēng)險(xiǎn)。往往壓力表無在線溯源接口及設(shè)備，溯源時(shí)需將壓力表拆下來，溯源完畢后再進(jìn)行回裝。檢定、溯源周期短意味著壓力表需要頻繁拆裝，拆裝造成接口氣密性降低、設(shè)備停止運(yùn)行的風(fēng)險(xiǎn)，可能遠(yuǎn)高于壓力表超檢定有效期使用的風(fēng)險(xiǎn)。壓力表計(jì)量保障應(yīng)與整個(gè)設(shè)備的維修周期相結(jié)合，壓力表計(jì)量保障與設(shè)備等級(jí)修理同步，可以提高效率，降低計(jì)量拆裝引入的風(fēng)險(xiǎn)。
4 結(jié)束語
在工程技術(shù)、人民日常生活中壓力表時(shí)常被使用，其中有些技術(shù)要求較高，有些技術(shù)要求不高，有些僅作為壓力指示器，有些不讀取壓力表顯示的數(shù)值。對(duì)使用要求不同的壓力表應(yīng)采取不同的量值溯源策略，以提高工作效率，節(jié)約社會(huì)資源，保證量值準(zhǔn)確。列入國家強(qiáng)制檢定目錄的壓力表必須執(zhí)行國家的法規(guī)和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)于非國家強(qiáng)制檢定的壓力表，使用單位的計(jì)量行政管理部門可以根據(jù)使用要求，進(jìn)行分類管理，制定本系統(tǒng)、本行業(yè)的檢定管理辦法，選定不同的溯源周期。溯源周期可以定為1年至3年，不讀取壓力數(shù)值的可以使用前一次檢定，終身有效?？傊?，壓力表自身的可靠性低，可以通過系統(tǒng)可靠性設(shè)計(jì)來彌補(bǔ)；對(duì)于測(cè)量要求高的壓力表，確定溯源周期主要考慮可靠性因素；對(duì)于測(cè)量要求不高的壓力表，確定溯源周期主要考慮經(jīng)濟(jì)性因素；對(duì)于不做測(cè)量要求的壓力表，確定溯源周期主要考慮方便性因素。
