王瑞寶

(中國(guó)人民解放軍92571 部隊(duì)，海南三亞572021)

0 引言

計(jì)量標(biāo)識(shí)是一種表明測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量設(shè)備當(dāng)前計(jì)量狀態(tài)的工具，形式小巧、內(nèi)容簡(jiǎn)潔明確［1］。計(jì)量標(biāo)識(shí)雖小，但使用和管理不善可能會(huì)造成裝備計(jì)量狀態(tài)的混亂。美海軍非常重視設(shè)備計(jì)量標(biāo)識(shí)管理，在計(jì)量與校準(zhǔn)工作綱領(lǐng)性文件——計(jì)量和校準(zhǔn)計(jì)劃(Metrology and Calibration Program，METCAL)和計(jì)量需求目錄(Metrology Requirements List，METRL)中都有計(jì)量標(biāo)識(shí)管理的相關(guān)規(guī)定［2］。本文介紹了美國(guó)海軍裝備計(jì)量技術(shù)活動(dòng)和METCAL，METRL 中計(jì)量標(biāo)識(shí)管理的相關(guān)內(nèi)容，詳細(xì)說明了美國(guó)海軍計(jì)量標(biāo)識(shí)的種類和用法。

1 美國(guó)海軍裝備計(jì)量技術(shù)活動(dòng)

美國(guó)海軍裝備計(jì)量技術(shù)活動(dòng)主要是校準(zhǔn)，與VIM校準(zhǔn)定義不同，美海軍校準(zhǔn)定義為:未知準(zhǔn)確度的測(cè)量系統(tǒng)或測(cè)量裝置與已知且更高準(zhǔn)確度的測(cè)量系統(tǒng)或測(cè)量裝置的比較，用來(lái)發(fā)現(xiàn)和糾正任何不符合規(guī)范之處［2］。校準(zhǔn)過程按照METRL 規(guī)定的校準(zhǔn)程序，通過與校準(zhǔn)規(guī)范比較來(lái)確定被測(cè)量設(shè)備校準(zhǔn)誤差，如果在誤差限內(nèi)，則通過校準(zhǔn)，設(shè)備附帶“校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)，如果超差，且不能修復(fù)，則附帶“不合格”標(biāo)識(shí)。從美海軍校準(zhǔn)定義和校準(zhǔn)過程可以看出，美海軍校準(zhǔn)活動(dòng)有規(guī)程(規(guī)范)、誤差限、比較、結(jié)論，與我國(guó)檢定有類似之處。

2 計(jì)量和校準(zhǔn)計(jì)劃(METCAL)和計(jì)量需求目錄(METRL)

METCAL 由海軍測(cè)量科學(xué)部制定，海軍作戰(zhàn)部長(zhǎng)簽發(fā)。其使命是確保量值在海軍范圍內(nèi)準(zhǔn)確、統(tǒng)一，并可溯源到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，減小或消除錯(cuò)誤測(cè)量結(jié)果對(duì)安全和成本的影響［3-7］。內(nèi)容包括建立并批準(zhǔn)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、批準(zhǔn)并下發(fā)校準(zhǔn)規(guī)程、日常校準(zhǔn)活動(dòng)等方面內(nèi)容。METCAL 列出美海軍計(jì)量標(biāo)識(shí)的種類、使用方法、具體事例，規(guī)定所有計(jì)量設(shè)備必須附帶標(biāo)識(shí)，如果無(wú)法附帶標(biāo)識(shí)，必須規(guī)定其它標(biāo)識(shí)方法并記錄于文件。對(duì)于任意計(jì)量設(shè)備，如果出現(xiàn)故障、損壞、超負(fù)荷使用、密封裝置破損、校準(zhǔn)結(jié)果超差或者功能存在疑問等現(xiàn)象，應(yīng)立即停止使用并粘貼適當(dāng)標(biāo)識(shí)，直到問題解決［1］。

METRL 由測(cè)量科學(xué)部制定，內(nèi)容涵蓋海軍所有實(shí)驗(yàn)室需要校準(zhǔn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量設(shè)備名稱、型號(hào)、校準(zhǔn)程序、校準(zhǔn)時(shí)間間隔。METRL 按月出版，分發(fā)到海軍所有校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)，以保證校準(zhǔn)機(jī)構(gòu)使用相同的校準(zhǔn)程序。計(jì)量標(biāo)識(shí)必須按照METRL 上相應(yīng)設(shè)備、校準(zhǔn)程序和校準(zhǔn)間隔規(guī)定填寫并附帶在設(shè)備上。

3 美國(guó)海軍裝備計(jì)量標(biāo)識(shí)種類

美國(guó)海軍計(jì)量標(biāo)識(shí)由一系列不同名稱、形狀、顏色的標(biāo)簽和標(biāo)牌組成，上面印有海軍測(cè)量科學(xué)部圖標(biāo)和海軍計(jì)量和校準(zhǔn)項(xiàng)目(NAVY METCAL PROGRAM)字樣。標(biāo)簽尺寸較小，內(nèi)容簡(jiǎn)單，標(biāo)牌尺寸較大，信息較多。標(biāo)識(shí)分為“校準(zhǔn)”、“參閱報(bào)告校準(zhǔn)”、“特殊校準(zhǔn)”、“用戶校準(zhǔn)”、“不合格”、“閑置”、“非必須校準(zhǔn)”七類［2］。前五類標(biāo)識(shí)的設(shè)備，經(jīng)過校準(zhǔn)，體現(xiàn)出校準(zhǔn)活動(dòng)性質(zhì)，標(biāo)識(shí)為校準(zhǔn)類標(biāo)識(shí)，后二類標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的設(shè)備未經(jīng)校準(zhǔn)，未體現(xiàn)校準(zhǔn)活動(dòng)特性，標(biāo)識(shí)為非校準(zhǔn)類標(biāo)識(shí)，下面詳細(xì)說明。

3.1 校準(zhǔn)類標(biāo)識(shí)

3.1.1 “校準(zhǔn)”(CALIBRATED)標(biāo)識(shí)

“校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)表明儀器所有參數(shù)都在其允許誤差范圍內(nèi)，是儀器使用資格條件之一，在METCAL 中是最常用標(biāo)識(shí)?！靶?zhǔn)”標(biāo)識(shí)是黑色字體白色背景，上面標(biāo)有校準(zhǔn)日期(DATE)和校準(zhǔn)到期日期(DUE)，有兩種不同的尺寸，用于不同大小的設(shè)備，如圖1所示。

圖1 “校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)

3.1.2 “參閱報(bào)告校準(zhǔn)”(CALIBRATED REFER TO REPORT OF CALIBRATION 或CALIBRATED REFER TO REPORT)標(biāo)識(shí)

“參閱報(bào)告校準(zhǔn)”同“校準(zhǔn)”含義相同，表明儀器所有參數(shù)都在其允許誤差范圍內(nèi)，區(qū)別在于附帶“參閱報(bào)告校準(zhǔn)”的儀器在實(shí)際使用中，必須知道儀器實(shí)際校準(zhǔn)值和相關(guān)測(cè)量不確定度。所以“參閱報(bào)告校準(zhǔn)”一般用于用戶對(duì)校準(zhǔn)數(shù)據(jù)有要求的場(chǎng)合。校準(zhǔn)值和測(cè)量不確定度通過校準(zhǔn)報(bào)告獲得?！皡㈤唸?bào)告校準(zhǔn)”是紅色字體白色背景，有大小兩種尺寸，如圖2所示。

3.1.3 “特殊校準(zhǔn)”(SPECIL CALIBRATION)標(biāo)識(shí)

“特殊校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)，用于校準(zhǔn)中需要引起用戶和校準(zhǔn)活動(dòng)注意的一些不常見和特殊情況，是美海軍特色計(jì)量標(biāo)識(shí)，包括偏離規(guī)定的校準(zhǔn)允許誤差、多個(gè)校準(zhǔn)間隔期、需要現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)三種情況。

圖2 “參閱報(bào)告校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)

1)“偏離校準(zhǔn)規(guī)范”情況

當(dāng)輸電線路在廣州、惠州、東莞和深圳等地區(qū)走線時(shí)，沿線建筑物密集，加之高度城市化，土地資源稀缺，架空輸電線路走廊與土地資源的矛盾非常突出。在這些地區(qū)，將直流線路與接地極線路共塔架設(shè)為最佳選擇，可以節(jié)約一個(gè)輸電走廊，降低拆遷賠償費(fèi)用，降低工程建設(shè)難度。

“偏離校準(zhǔn)規(guī)范”一般包括兩類:①校準(zhǔn)內(nèi)容的偏離。正常情況計(jì)量技術(shù)人員應(yīng)該按照校準(zhǔn)規(guī)范全部要求進(jìn)行完整校準(zhǔn)，但實(shí)際上有些用戶的儀器只需要校準(zhǔn)部分能力;②校準(zhǔn)允許誤差的偏離。儀器某些參數(shù)或量程偏離誤差限，但仍然保持較高精度，可滿足部分用戶要求和需要。

以上兩種偏離校準(zhǔn)規(guī)范情況的儀器不能附帶“校準(zhǔn)”和“參閱報(bào)告校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)，只能附帶“特殊校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)。“特殊校準(zhǔn)”可以為計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)和用戶節(jié)約大量的時(shí)間和成本。

2)“多校準(zhǔn)間隔”情況

適用于儀器個(gè)別部件、參數(shù)、量程等需要校準(zhǔn)的，頻率低于儀器其余部件、參數(shù)和量程的情況。例如，信號(hào)發(fā)生器的衰減器校準(zhǔn)周期是12 個(gè)月，儀器其余部分參數(shù)需要每4 個(gè)月校準(zhǔn)一次。由于衰減器的校準(zhǔn)需要耗費(fèi)較多時(shí)間，并且可能需要實(shí)驗(yàn)室平時(shí)沒有、用時(shí)外借的標(biāo)準(zhǔn)，這種情況可對(duì)儀器進(jìn)行“特殊校準(zhǔn)”，使用“多校準(zhǔn)間隔”程序以節(jié)省工時(shí)，并且可以在低等級(jí)實(shí)驗(yàn)室校準(zhǔn)需要頻繁校準(zhǔn)的部件。

3)“現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)”情況

用于儀器不能移動(dòng)，需要在現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)的情況?！疤厥庑?zhǔn)”標(biāo)識(shí)上的標(biāo)注提醒用戶和校準(zhǔn)活動(dòng)，儀器不應(yīng)該移動(dòng)，而應(yīng)在實(shí)際放置地校準(zhǔn)。

“特殊校準(zhǔn)”標(biāo)簽有大小兩種尺寸，小標(biāo)簽標(biāo)明校準(zhǔn)和到期日期，大標(biāo)簽有特殊校準(zhǔn)原因(REASON)。此外還有一個(gè)“特殊校準(zhǔn)”標(biāo)牌，比兩個(gè)標(biāo)簽大。標(biāo)牌上有服務(wù)活動(dòng)名稱(SERVICING ACTIVITY)、生產(chǎn)廠家(MANUFACTURE)、日期(DATE)、型號(hào)(MODEL)、提交內(nèi)容(SUBMITTING ACTIVITY)、序列號(hào)(SERIAL)、原因(REASON)等。“特殊校準(zhǔn)”原因一欄留有較大空間用以描述導(dǎo)致特殊校準(zhǔn)的原由。“特殊校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)是黑色字體黃色背景，如圖3所示。

圖3 “特殊校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)

“用戶標(biāo)準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)用于用戶根據(jù)實(shí)際情況和相應(yīng)校準(zhǔn)規(guī)范自行校準(zhǔn)一些設(shè)備的情況。有些儀器如硬度計(jì)和密度計(jì)，每次使用前都需要自行校準(zhǔn)。另有些儀器，如示波記錄儀，使用前、中、后都需要校準(zhǔn)。還有一些儀器需要把校準(zhǔn)作為每日、每周例行檢查的一部分?！坝脩粜?zhǔn)”有些類似儀器的維護(hù)和保養(yǎng)。校準(zhǔn)記錄可以是維護(hù)日志或維護(hù)操作表格形式。用戶自校準(zhǔn)后，粘貼“用戶校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)首次貼在儀器上后，即明確了校準(zhǔn)時(shí)間間隔，標(biāo)識(shí)在每次校準(zhǔn)中都不會(huì)被替換。“用戶校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)為黑色字體白色背景，有三個(gè)項(xiàng)目需要勾選和填寫，分別是每次使用校準(zhǔn)(CALIB.EACH UES)，每(時(shí)機(jī))校準(zhǔn)(CALIB.EVERY)和其它情況(OTHER)，如圖4所示。

圖4 “用戶校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)

5)“不合格”(REJECTED)標(biāo)識(shí)

如果儀器在校準(zhǔn)過程中不能滿足校準(zhǔn)規(guī)范，且不能修復(fù)，儀器將附帶“不合格”標(biāo)識(shí)，并且其它所有服務(wù)標(biāo)識(shí)也被移除。“不合格”標(biāo)識(shí)為一個(gè)標(biāo)簽和一個(gè)標(biāo)牌，標(biāo)簽和標(biāo)牌必須同時(shí)附帶在儀器上，直到儀器被修復(fù)并重新校準(zhǔn)，在此期間，該儀器禁止使用?！安缓细瘛睒?biāo)識(shí)為黑色字體紅色背景，標(biāo)簽上有日期和“不合格，原因參考附帶標(biāo)牌”(REJECTED REFER TO ATTACHED TAG)標(biāo)注，標(biāo)牌有建議的糾正活動(dòng)(SUGGESTED CORRECTIVE ACTION)，其余信息與“特殊校準(zhǔn)”一致，如圖5所示。

圖5 “不合格”標(biāo)識(shí)

3.2 非校準(zhǔn)類標(biāo)識(shí)

METCAL 規(guī)定只有持續(xù)使用，性能良好，且用于定量測(cè)量的設(shè)備需要校準(zhǔn)，附帶校準(zhǔn)類標(biāo)識(shí)，一些設(shè)備由于外在、內(nèi)在原因不用校準(zhǔn)，但也要附帶相應(yīng)計(jì)量標(biāo)識(shí)。不體現(xiàn)校準(zhǔn)性質(zhì)的標(biāo)識(shí)包括“閑置”和“非必須校準(zhǔn)”。

3.2.1 “閑置”(INACTIVE)標(biāo)識(shí)

如果設(shè)備一段時(shí)間內(nèi)不使用，要附帶“閑置”標(biāo)識(shí)，且禁止撕下。再次校準(zhǔn)前，設(shè)備禁止使用。最常見的“閑置”情況是艦艇處于檢修狀態(tài)時(shí)從艦艇上轉(zhuǎn)移的儀器。“閑置”標(biāo)識(shí)為綠色字體白色背景，上面注明“使用前校準(zhǔn)”(CALIBRATED BERORE USE)和日期(DATE)，如圖6所示。

圖6 “閑置”標(biāo)識(shí)

3.2.2 “非必須校準(zhǔn)”(CALIBRATION NOT REQUIRED)標(biāo)識(shí)

“非必須校準(zhǔn)”一般包括三種情況:①儀器不能定量測(cè)量，也沒有定量輸出;②任何誤操作使用者很快就能發(fā)現(xiàn)，儀器本身也有故障保險(xiǎn)安全(fail-safe)裝置;③使用時(shí)儀器所有測(cè)量電路都被校準(zhǔn)儀器監(jiān)視。符合三種之一的儀器即為“非必須校準(zhǔn)”儀器。三種“非必須校準(zhǔn)”情況有所區(qū)別:第一種情況，儀器沒有定量輸出即沒有計(jì)量特性，沒有校準(zhǔn)的必要;第二種情況，對(duì)沒有準(zhǔn)確度要求的測(cè)量設(shè)備不用校準(zhǔn);第三種情況，說明儀器計(jì)量特性非常穩(wěn)定，且在全程監(jiān)控下，量值輸出有保障，可不校準(zhǔn)?！胺潜仨毿?zhǔn)”可一次校準(zhǔn)，長(zhǎng)期使用。

“非必須校準(zhǔn)”儀器在METRL 上顯示為“NCR”，如果儀器原來(lái)沒有列在METRL 上，但經(jīng)專家論證或資料顯示其性能符合以上三項(xiàng)之一，也可列為“非必須校準(zhǔn)”。確定“非必須校準(zhǔn)”儀器必須慎重，一旦歸入“非必須校準(zhǔn)”類別，必須標(biāo)注決定來(lái)源，如METRL、技術(shù)手冊(cè)、權(quán)威專家結(jié)論等。

“非必須校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)為橙色字體白色背景，標(biāo)識(shí)空白處填寫非必須校準(zhǔn)的證明(AUTH)，如圖7所示。

圖7 “非必須校準(zhǔn)”標(biāo)識(shí)

除了以上七種計(jì)量標(biāo)識(shí)外，對(duì)于有密封裝置的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)和測(cè)量設(shè)備，還有一個(gè)“密封損壞，校準(zhǔn)失效”(CALIBRATION VOID IF SEAL BROKEN)標(biāo)識(shí)，用于設(shè)備密封性對(duì)計(jì)量性能影響重大的設(shè)備，該標(biāo)識(shí)是黑色字體白色背景，如圖8所示。

圖8 “密封損壞，校準(zhǔn)失效”標(biāo)識(shí)

4 結(jié)束語(yǔ)

美海軍裝備計(jì)量標(biāo)識(shí)管理制度嚴(yán)謹(jǐn)、規(guī)范，標(biāo)識(shí)種類多、適用范圍廣。本文介紹了美國(guó)海軍裝備計(jì)量主要技術(shù)活動(dòng)和METCAL 及METRL 中關(guān)于計(jì)量標(biāo)識(shí)的管理內(nèi)容，詳細(xì)說明了美海軍計(jì)量標(biāo)識(shí)的分類，給出了各分類下每種標(biāo)識(shí)的具體樣式、圖示、用法、注意事項(xiàng)。

［1］白憲陣，李志濱，王緒智，等.美軍裝備計(jì)量管理研究［J］.宇航計(jì)測(cè)技術(shù)，2011，31(3):74-78.

［2］Equipment Calibration Status.［EB/OL］.http://www.tpub.com/gunners/282.htm.

［3］MARTIN ROWE，Keeping the Navy calibrated［EB/OL］.［2007- 09- 28］，http://www.edn.com/design/test-andmeasurement/4386500/Keeping-the-Navy-calibrated.

［4］劉星等.軍事裝備試驗(yàn)計(jì)量技術(shù)與管理［M］.北京:國(guó)防工業(yè)出版社，2005:31-33.

［5］Department of defense standard practice for calibration and measurement requirements MIT-STD-1839D-2010［EB/OL］.［2010-05-12］.http://www.everyspec.com.

［6］Robert E.Fritzsche.Why Calibrate［J/OL］.［2010-9-29］，https://www.navalengineers.org/SiteCollectionDocuments/2010%20Proceedings%20Documents/FMMS%202010/Papers/Fritzsche.pdf.

［7］NAVY TRAINING SYSTEM PLAN FOR THE NAVY METROLOGY AND CALIBRATION PROGRAM［EB/OL］http://www.globalsecurity.org/military/library/policy/navy/ntsp/metcal-A.htm.