尹雪，陳楠

（哈密市質(zhì)量與計量檢測所，新疆 哈密 839000）

力學是有關(guān)力、運動和介質(zhì)（如固體、液體、氣體、等離子體等），在宏觀、微觀下變化趨勢的學科。針對力學進行研究室，通常以機械運動為主，包含物理、化學、生物運動的耦合現(xiàn)象。力學計量儀器是指砝碼、天平、動/靜態(tài)軌道衡等對目標事物的各項力學特性進行精確測量檢定的儀器。若要保證檢定結(jié)果的準確性，在操作過程中，必須重視各項細節(jié)，如此，檢測結(jié)果才能為研究提供依據(jù)。

1 力學計量儀器檢定的有關(guān)概念

1．1 力學計量儀器檢定概述

對力學計量儀器進行檢定，是指由法制計量部門或法定授權(quán)組織按照檢定規(guī)程，根據(jù)實驗，提供證明，目的在于確定測量器具的示值誤差是否滿足規(guī)定要求的活動。按照ISO/IEC 17025:2005《檢測和校準實驗室能力的通用要求》(GB/T 27025-2008檢測和校準實驗室能力的通用要求)，對“檢定”的定義為：“通過校驗提供證據(jù)來確認符合規(guī)定的要求?！逼渲械淖⒁馐马椚缦拢旱谝唬瑸榱伺c計量儀器的管理相銜接，檢定的目的是校驗計量儀器的示值與相對應(yīng)的已知量值之間的偏差，使其始終小于有關(guān)計量儀器管理的標準、規(guī)程或規(guī)范中所規(guī)定的最大允許誤差。第二，根據(jù)檢定的結(jié)果對計量儀器作出繼續(xù)使用、進行調(diào)查、修理、降級使用或聲明報廢的決定。任何情況下，當檢定完成時，應(yīng)在計量儀器的專門記錄上記載檢定的情況。國際計量組織對檢定給出的定義是：“查明和確認計量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標記和(或)出具檢定證書。”綜上所述，力學計量儀器檢定是一項動態(tài)的、具備嚴苛標準的儀器示值標準審查工作，需要從業(yè)者謹慎對待。

1．2 對力學計量儀器進行檢定的主要方法

力學計量儀器的“檢定”與“校準”存在本質(zhì)上的差別，所謂校準，是指“在規(guī)定條件下，為確定計量儀器或測量系統(tǒng)的示值或?qū)嵨锪烤呋驑藴饰镔|(zhì)所代表的值與相對應(yīng)的被測量的已知值關(guān)系的一組操作”。換言之，“檢定”工作并非根據(jù)儀器的“已知標準值”進行，而是檢定人員基于儀器制造過程的各項規(guī)格，對“已知標準值”進行“確定”。與之相比，“校準”是在“已知標準值”已經(jīng)存在的情況下，一切圍繞此值，對儀器出現(xiàn)的誤差進行調(diào)整。因此，對力學計量儀器進行檢定時，絕不能按照“校準”的方式進行。如果儀器并沒有出現(xiàn)故障，整體處于正常狀態(tài)，則可以根據(jù)需要，對儀器整體或局部進行檢定。在檢定過程中，需要遵循“通過分析計量標準中的各項要求，對力學計量儀器的總體檢測精度進行評定分析，對照檢定結(jié)果參數(shù)”。此種檢定方法效率高、精度足，如果適當增加檢定次數(shù)，可以起到修正儀器偏差的作用。但需要注意的是，檢定工作的前提在于力學計量儀器本身不存在質(zhì)量問題，否則，檢定結(jié)果參數(shù)會受到較大的影響。

2 力學計量儀器檢定的細節(jié)問題研討

2．1 力學計量儀器檢定校準內(nèi)容

（1）針對力學計量儀器表面完整性的檢查。在力學計量儀器檢定的細節(jié)問題中，首要工作在于對力學計量儀器表面的完整性（外觀）進行校準。主要方式為通過對標示、數(shù)據(jù)標準、儀表指針等進行檢查，依據(jù)規(guī)范要求，做好檢定記錄。但是，針對儀器表面完整性的檢測并不僅僅停留在“表面”上，還需根據(jù)壓力表等儀器部位的外形狀況，對其真實性能進行精準分析，目的在于判斷儀器是否出現(xiàn)異常情況以及其他問題。

（2）針對力學計量儀器精準度（誤差）的檢查。壓力表示值的誤差檢定是力學計量儀器檢定工作的另一項校準內(nèi)容。其重點在于，檢定人員必須嚴格按照刻度盤的數(shù)字要求展開工作。需要注意的是，必須不打折扣地執(zhí)行規(guī)范標準步驟，此外，結(jié)合實際情況，采用加壓或是降壓的方式，使目標壓力表表盤指針的指向“回歸”正常的刻度區(qū)間內(nèi)。在此過程中，加壓或降壓的力度必須適當，為了提升檢定精度，可以采用均勻敲擊壓力表外殼的方式，并及時記錄示值；對前后出現(xiàn)的數(shù)值差進行計算后，予以記錄。

2．2 壓力表計量檢定的注意事項

壓力表是指以彈性元件為敏感元件，測量并指示高于環(huán)境壓力的儀表，是力學計量儀器中不可或缺的重要組件。

其主要工作原理為，通過表內(nèi)的敏感元件（如波登管、膜盒、波紋管）的彈性形變，再由表內(nèi)機芯的轉(zhuǎn)換機構(gòu)將壓力形變傳到之至臻，引起指針轉(zhuǎn)動，顯示壓力。壓力表經(jīng)過一段時間的使用，或是進入新的環(huán)境后，機芯處會出現(xiàn)一些變形、磨損或是“不適應(yīng)”情況，此時，壓力表會產(chǎn)生多種誤差及故障。為了使其恢復原有的精準度，避免出現(xiàn)量值傳遞失真的現(xiàn)象，應(yīng)該在更換或調(diào)整機芯之后，進行全面的檢定。首先，對其內(nèi)部進行清潔，任何微小的雜物甚至灰塵，都會導致壓力表各個基件的磨損，造成壓力表無法正常工作，甚至是失靈、報廢。其次，如果力學計量儀器安裝在測壓部位，則壓力表的檢定周期應(yīng)該控制在半年內(nèi)；如果設(shè)計生產(chǎn)安全、環(huán)境監(jiān)測等方面，對檢測設(shè)備具有更大的要求，則檢定周期必須更短。最后，如果測壓部位介質(zhì)波動大、頻繁使用，且對準確度的要求較高，需要進一步縮短檢定周期，波紋管、波登管、膜盒等敏感元件在頻繁的使用過程中，均會出現(xiàn)性能下降的情況，故必須定期更換此類零件。

2．3 力學計量儀器檢定過程中的注意事項

（1）通過螺釘控制對誤差進行調(diào)節(jié)。在很多情況下，力學計量儀器的壓力表看似維持正常的運行，但示值會存在“超差”現(xiàn)象。面對此種情況，進行檢定工作時，技術(shù)人員需要對壓力表系統(tǒng)進行全面檢測，采用調(diào)節(jié)螺釘?shù)姆绞?，消除誤差。

（2）通過旋轉(zhuǎn)逆時針對誤差進行調(diào)節(jié)。檢定人員需要對每個檢定點的超差值進行精確分析，當指針歸零時，及時矯正，使壓力表系統(tǒng)處于正常工作狀態(tài)。如果壓力表的誤差超過了標準范圍，則檢定人員應(yīng)該及時旋轉(zhuǎn)逆時針，使拉桿以及齒輪夾角擴大，從而達到調(diào)整誤差的目的。

（3）通過重新安裝指針規(guī)避誤差。造成壓力表超差問題的主要原因為壓力表指針的精度出現(xiàn)問題，或是系統(tǒng)支撐力度不足，或是初始指向發(fā)生偏移。此時，如果按照常規(guī)檢定方式進行處理，很可能無法解決問題。故可以通過重新安裝指針的方式，規(guī)避誤差。

2．4 提升力學計量儀器檢定準確性的有效方式

力學計量儀器檢定工作的目的在于保證儀器的精確程度，使其能夠維持正常的工作狀態(tài)，為實驗過程、實際工作等提供精確的數(shù)據(jù)支撐。若要達到此目的，必須明確兩項前提條件：

（1）對力學計量標準進行確認。力學幾乎在各行各業(yè)都得到了廣泛應(yīng)用，但是，不同行業(yè)、不同領(lǐng)域之間，如果力學計量的標準存在“行業(yè)偏差”，缺乏統(tǒng)一性，則力學計量儀器的作用必將大打折扣。因此，確定力學計量標準，并使各行各業(yè)的認知水平趨于統(tǒng)一，如此一來，很多矛盾性的問題即可迎刃而解。若是此問題無法解決，則力學計量儀器精確程度再高，檢定結(jié)果再準確，也不會為行業(yè)發(fā)展提供幫助?；诖?，一方面，力學計量體系需要進一步完善，及時添加不同行業(yè)在發(fā)展過程中遇到的新問題，記錄新的參數(shù)，使檢定參數(shù)更具參考意義；另一方面，我國有關(guān)部門需要完善有關(guān)的法律法規(guī)，將力學計量體系通過法律的形式予以確定，使力學計量同時具備科學性和法律效益。

（2）規(guī)范計量檢定過程。前文提到，針對力學計量儀器的檢定工作與常規(guī)的“校準”存在極大的差別，如果檢定人員缺乏足夠的認知，在作業(yè)過程中按照錯誤的理念執(zhí)行相關(guān)操作，必然會導致檢定結(jié)果出現(xiàn)偏差。因此，檢定人員必須經(jīng)過專業(yè)的培訓。此外，檢定工作開展之前，需要向相關(guān)部門提交申請報告，獲取資格后，在有關(guān)部門的統(tǒng)一領(lǐng)導下，方可進行。為了保證檢定的準確性，可以適當提升檢定次數(shù)，將誤差控制在合理范圍內(nèi)或是盡量消除，只有如此，檢定工作才會具備實際意義。

3 結(jié)語

力學檢定是一項專業(yè)性極強的工作，涉及的儀器范圍較廣、復雜性較大、難度較高，要求從業(yè)者必須體系性的物理知識（尤其是力學知識）。如果不能達到此項要求，或是對有關(guān)力學原理的了解不夠深入，則檢定結(jié)果必然存在較大的偏差，為后續(xù)校準工作和投入使用造成干擾。面對此種情況，熟知力學計量儀器檢定的相關(guān)內(nèi)容，不斷完善檢定流程，能夠從根本上保證儀器的精準度。