（航空工业太原航空仪表有限公司，山西 太原 030006）
摘要：专用测试设备由于其用途的特殊性、多样性、复杂性，往往不能直接溯源至国家或国防的计量标准，也没有相应的校准依据及完善的量值溯源体系，因此为了保证专用测试设备量值溯源的有效性，结合其特点与企业实际情况开展量值溯源管理是一项非常重要的工作。
关键词：专用测试设备；溯源；校准
引言
国防科技工业产品的测试项目多，参数复杂且具有量程宽、准确度高、综合性、系统性以及动态测试等特点，因此在国防科技工业计量管理中存在大量的为测试特定系统或设备的设备，或那些用于特殊目的的非通用测试设备，此类设备多数直接用于产品的研制、生产等过程的重要性能测试，其技术指标能否满足预期使用要求，量值是否准确可靠，都将直接影响到产品的质量，如何保证其量值的可溯源性是国防科技工业计量管理的重要工作之一。
1、定义
《国防科技工业专用测试设备管理办法》中明确专用测试设备是指：“保证国防科技工业产品符合技术指标和性能要求，在科研、生产、服务过程中，用于质量控制、性能评定、产品验证而专门研制或配置的非通用测试设备”。是针对产品特点专门研制的设备（系统）或由多台通用测试设备组成的专用测试系统（以下简称专测设备）。
2、特点
2.1结构复杂、多参数
由于专测设备与国防科技工业产品性能相关，随着国防科技工业产品以信息化为中心的快速发展，“云计算、大数据、信息对抗”等均离不开数据的支持，数据处理的准确有效将至关重要，因此对产品测试要求不断提高，专测设备呈现结构复杂、技术难度大、系统化程度高等特点，往往涉及多个复杂领域以及多个计量参数。
2.2复杂的工作环境
由于专测设备多数在生产或试验现场使用，环境受外界影响因数较多。
2.3种类多、数量少、使用周期短
根据产品科研、生产不同阶段的要求，会配备有不同的专测设备，但是由于针对特定产品而研制，通常数量少且在该产品或阶段完成后设备也随之不再使用。
3、引进、购置、研制
专测设备交付后是否能够满足使用要求，实现量值的溯源，前期的引进、购置、研制过程策划非常重要。产品设计人员根据产品研制、生产、后期服务等提出专测设备的技术性能要求，重点会关注其是否能够满足预期使用要求，对如何保证专测设备的持续符合性、稳定性以及如何实现量值的溯源不重视，造成后期交付否无法溯源或溯源成本非常高、量值不稳定等情况出现；计量人员具有熟悉可计量性要求和计量技术的优势，但不熟悉产品特性及测试要求，因此需要产品设计人员与计量人员进行充分沟通，做好方案的整体策划。计量人员介入专测设备的方案论证、技术评审，应对测试接口的合理性、设备如何实现量值溯源、参数的输出范围及准确度等级是否能够满足产品检测需要、计量特性的可靠性、稳定性如何保证等提出计量保证要求。
4、验收
专测设备验收时设备管理部门应通知计量部门，由计量技术人员编制《XX专用测试设备计量验收大纲》，大纲中明确专测设备的计量特性要求，制定详细的验收方法，企业内部建立有相应的计量标准并经考核合格，专测设备在内部实施验收；当不具备相应的条件时，寻求外部的有资质的计量技术机构，但计量部门对校准方案应进行确认，溯源完成后，对溯源数据是否满足确认。对验收合格的专测设备，由使用部门依程序要求办理相关手续纳入计量器具受控台帐，达不到预期要求的设备，由设备管理部门联系厂家维修或作退货处理。专测设备应具有齐全的技术资料档案：全套研制、验收资料、合同、使用说明书以及检定/校准证书等，档案需按照本企业的档案管理要求进行归档。带有计算机软件的专测设备，必须提供软件验证确认的证据，保证其适用性，在软件版本修订或升级后必须再次进行确认。
5、量值溯源管理
5.1溯源方式
专测设备必须纳入企业计量器具受控台账，台账中至少包括：名称、型号、编号、溯源周期、有效期、溯源依据等信息。专测设备如果是固定在生产过程中且产品持续生产，可以采用与通用测试设备相同的管理模式，按计划周期溯源即“周期检定/校准”方式。但是多数情况专测设备会根据所测试产品的研制、生产周期在一段时间内集中使用，如果按计划溯源会造成溯源管理的问题：下达计划要求设备溯源时，使用部门告知该专测设备已不使用；或则这类设备只在某个指定的时间段使用，其他时间不会使用；或者按计划溯源后此类设备不再使用，这样会造成溯源成本的增加，因此建议采用使用前溯源即“用前送校”方式。“用前送校”：每月底专测设备使用部门依据科研生产计划，将下月需使用的专测设备送计量部门进行溯源，对此类设备不进行受检率考核，由质量部门、工艺部门现场流动巡检考核，但要进行受检合格率考核。
5.2实施溯源
在我国溯源方法有检定和校准两种方式：
检定:查明和确认测量仪器符合法定要求的活动，它包括检查、加标记和/或出具检定证书。检定的目的是确认测量仪器的符合性，法定要求指国家计量检定系统表和计量检定规程。
校准:在规定条件下的一组操作，其第一步是确定由测量标准提供的量值与相应示值之间的关系，第二步则是用此信息确定由示值获得测量结果的关系，这里测量标准提供的量值与相应示值都具有测量不确定度。校准依据是国家计量校准规范、知名技术组织、有关期刊公布的、制造商制定的或企业自编的校准方法，其目的是确定被校准对象的示值与其对应的由测量标准所复现的量值之间的管理，以实现量值的溯源性。专用测试设备采用校准的方式实施溯源。
5.3溯源周期
专测设备量值是否准确可靠、持续稳定将直接影响到产品的质量，由于其结构复杂、使用环境不稳定以及短期频繁使用的特点，同时考虑发现不合格时追溯困难大且风险高，因而溯源周期通常较短，一般规定最长6个月至12个月。
溯源周期确定依据：
1）同类设备的检定规程；
2）设备技术说明书；
3）制造商的建议；
4）测量设备的重要性、质量稳定性；
5）使用频度和环境影响程度；
专测设备溯源周期以文件形式给出，不得随意更改。如需进行调整时，使用部门提出申请，计量部门依据设备累计校准数据分析结果（不少于3个周期）、设备使用情况，提出调整要求，经批准后，适当调整。
5.4校准依据
多数专测设备没有国家、国防或行业发布的校准规范，需要企业计量部门依据其技术规范、量值溯源体系以及JJF（军工）2-2012《国防军工计量校准规范编写规则》要求，编制相应的校准规范。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆计量部门组织计量技术人员（涉及多专业的参数校准时由各专业计量技术人员共同参加）、产品设计人员、制造商等共同编写校准规范，校准规范除满足JJF（军工）2-2012规则要求外，需要满足以下条件：
1）校准方法科学合理，具有可操作性；
2）量值传递满足计量要求，通常为专测设备与其校准设备之间的测试不确定度比应不小于4:1（个别专业除外），不满足时应经过分析论证并提出合理的解决方案；
3）校准项目覆盖专测设备的所有计量特性；
4）校准周期合理明确；
5）校准方法要通过实际验证；
6）校准规范必须经过评审以企业标准形式发布实施。
5.5校准方法的选择
当专测设备的计量特性为单参数，国家或国防建立有完善量值溯源体系且企业建立了相应的计量标准，按照国家或国防量值传递要求，分别对各参数进行校准；对综合参数的专测设备应对综合参数进行校准。当无法实现综合参数校准时，可以对单个参数分别溯源，但是应开展各参数校准引入的不确定度分量进行评定。对无法直接溯源的专测设备可以根据实际情况选择如下方法，以保证其量值的准确可靠：1）相同量值比对：采用三台或三台以上相同设备按照规定的程序实施比对，并对比对结果进行判别；
2）实物（标准件）核查：采用性能参数已知的产品或标准物质作为核查标准，定期对这个标准件进行测试验证测试系统是否正常，作为标准件的产品应独立保存，不能作为其他使用；
3）比例测量：当现有的计量标准不能覆盖专用测试设备全范围时，可以利用设备的线性等特性进行比例计算；
4）其他公认的方法。
5.6校准人员
由于专测设备使用的特殊性，企业负责量值传递的计量人员对其操作系统不能准确掌握，因此一般专测设备的校准通常由计量人员和专测设备使用共同完成。但是在新的专测设备投入使用前由设计人员对计量人员进行相关设备以及专业技术的培训；由计量部门组织对设备实际操作人员进行计量基础知识培训,相关人员应分别持有计量检定员证或相应的资格证书。
5.7校准记录
校准原始记录应该在校准现场实时记录，一般应满足以下要求：
1)格式—清晰、易懂、内容齐全；
2)填写—信息完整、字迹清晰、结论明确；重点关注数据的修约方式以及合理性；
3)更改—需修改记录时采用划改方式，将正确数据填写在上方，由修改人盖名章或签字,以保证数据的原始性、可追溯性、严肃性；
4)校核人员对记录中的数据、计算公式以及其他记录内容进行复查和检查，校准人员、校核人员应在记录上签字确认。
5.8校准证书
校准人员依据校准记录出具校准证书，校准证书应信息齐全，校准结果及测量不确定度清晰明确，如果校准过程中被校准对象进行了调整修理，应注明经过修理，并尽可能给出调修前后的校准结果，证书按照相关规定签字确认后才能发出。
5.9计量确认标识
现场使用的专测设备必须粘贴计量确认状态标识，经校准并确认满足使用要求时，由计量人员粘贴相应的合格标识，标识的信息至少包括：名称、编号、有效期等，建议通过颜色或其他方式与通用设备进行区分。专测设备超过校准周期且不再使用时应脱离现场，单独存放。
6、生产和检验共用专测设备
生产和检验共用专测设备是指生产过程需要使用，检验也要使用同一设备的情况，包括专用工装、专用型架、专用测试装置等，在科研生产过程原则上不允许使用同一测试设备，但是由于专测设备的复杂性、使用周期短以及制造成本高等特点，很多企业会出现共用的情况。当生产和检验共用的专测设备在用于检验前，应通过校准或验证其技术性能，避免不合格的测量设备投入使用，造成不合格产品的放行。检验使用前采用校准的方式确认专测设备功能是否正常，量值是否准确，实施周期长，不能满足多批次检验以及生产进度的需要，但是现场条件无法满足专测设备验证条件时必须采用的方法，建议企业编制专用测试设备的验证办法，对使用专测设备的检验人员进行培训，在每次使用前按照规定的方法验证并进行记录。发现异常时，及时送计量部门重新计量确认，合格后方可用于产品检测。
7、不合格专测设备的管理
7.1不合格专测设备的判定：
1)已经损坏、过载或误操作、工作不正常、功能出现了可疑；
2)超过规定的校准周期；
3)封印、标识的完整性被损坏；
4)经确认其计量特性的全部或某一项指标达不到要求。
7.2不合格专测设备的控制
1)使用人员发现或怀疑专测设备不合格时，应立即停止使用，隔离存放，及时通知计量部门并粘贴“停用”标识；
2)计量部门对封印标识损坏、周期超期或操作中产生过载现象的不合格设备应重新进行计量确认；
3)对功能不正常或计量特性超差的不合格测量设备，安排调试修理。修理后仍然达不到原有技术要求的设备按相关要求做降级或报废处理。
7.3不合格专测设备的评价、追溯
判定量值不合格的专测设备必须进行评价：校准人员判定专测设备不合格后，需评价是否会对已检测结果造成影响，经评价不会对检测结果造成影响时，将评价结果进行记录。如果评价认为可能会对已检测结果造成影响时，对使用单位发放不合格测量设备的追溯单。使用单位接到追溯单后应立即组织工艺、质量人员对判定为不合格的专测设备是否对已检产品结果造成影响进行评价，评价认为不会对检测结果造成影响时，填写评价结果报质量部门审核后关闭；当评价结果表明可能会对已检产品的结果造成影响时，提出是否“放行”、“抽检”、“复检”等处理措施，报质量部门及企业领导层批准后实施。必要时应通知客户对已交付的产品进行追溯，并做好记录及存档工作。
8、结束语
对专用测试设备的计量管理工作是产品研制、生产各环节质量控制的技术基础保障，也是国防科技工业计量工作的特点和重点，直接关系到型号产品的性能和技术指标的准确可靠，如何实现对专用测试设备的有效控制，需要企业根据自身的实际情况制定相应的管理制度，尤其对普遍存在的多参数专测设备分别进行单参数溯源，但是没有对其综合参数输出以及校准结果的不确定度进行评定、采用其他方法溯源后结果的判定方法没有系统的评价等问题做出明确规定，同时企业在要求计量人员介入专用测试设备全寿命过程控制的同时，应鼓励计量人员介入产品的研制开发过程，熟悉产品的检测需求，主动承担专用测试设备的设计制造，打破以往计量人员只负责通用设备量值传递的传统思维，培养知识复合、能力复合、思维复合型等多方位复合的计量人员。
参考文献
[1]国家国防科技工业局 JJF (军工) 7-2015 武器装备科研生产单位计量工作通用要求
[2]国家国防科技工业局 国防科技工业专用测试设备计量管理办法
[3]国家国防科技工业局 JJF (军工) 2-2012 国防军工计量校准规范编写规则
[4]闫道广，李东. 专用测试设备的校准与管理[J]..计测技术,2009,29(1): 45-48
论文作者:张卫红
论文发表刊物:《新材料.新装饰》2018年3月下
论文发表时间:2018/9/11
标签：设备论文; 测试论文; 量值论文; 人员论文; 产品论文; 国防科技论文; 不合格论文; 《新材料.新装饰》2018年3月下论文;