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計量檢測設備是保障計量檢定機構正常開展檢定、校準和檢測工作,并取得準確可靠的測量數據的重要資源之一。計量檢測設備管理的松弛會影響到計量檢定機構檢定、校準和檢測工作的正常進行,影響到檢測數據的準確可靠。目前,有的基層計量檢定機構認為所檢定、校準和檢測的計量器具都是生產和經營用的,量大面廣,結構粗陋。因此疏于對計量檢測設備的管理,嚴重影響了計量檢定機構檢定、校準和檢測工作質量的提高,計量檢測設備的管理有待加強。筆者認為加強計量檢測設備的管理應著重抓好以下四個方面工作。
一、檢測設備的配備應完備
計量檢定室負責計量檢測設備購置的申請、使用和維護;管理室負責訂購、驗收、建檔及投入使用后的監督管理。
計量檢定機構應根據所開展服務項目的要求,必須配備能準確進行檢定、校準和檢測的各種設備。如檢定工作用石油加油機和石油流量計,除應配備相應規格的標準金屬量器外,還應配備二等溫度計和0.1S秒表。在檢測設備中,計量標準是開展計量檢定、校準和檢測的核心,因此計量檢定機構應編制所建立的各項計量標準名稱及設備一覽表。一覽表內至少要包括以下信息:標準名稱、所配置設備的名稱、型號、測量范圍(或量程)、測量不確定度(或準確度、允許極限誤差)、量值傳遞或量值溯源關系、設備唯一性標志等內容。
二、按法制的要求來管理
對用于計量檢定、校準和檢測的計量標準和測量設備必須按《計量法》的要求實施管理。各項最高計量標準應向相關的政府計量行政部門申請考核,考核合格后獲得《計量標準證書》;對社會上實施計量監督具有公證作用的計量標準,應獲得《社會公用計量標準證書》;屬于計量授權項目的檢定、校準和檢測,必須向授權的政府計量行政部門申請,經考核合格并獲得《計量授權證書》。各項計量標準和用于檢測和測量的儀器設備(計量器具)應具有計量檢定證書或校準證書,而且必須在有效期內。具備上述條件后,方能開展相應項目的檢定、校準和檢測工作。
三、操作人員應具能力和資格
計量檢測設備的操作人員應具備相應的能力和資格,特別是計量標準或關鍵的檢測設備必須由合格的并經批準的人員操作。合格人員的標準:一是必須經過必要的培訓;二是掌握操作設備的工作原理、技術性能、操作規范;三是了解設備維護保養的知識和技能。合格是前提,經批準才能上崗。如檢定機構的操作人員須取得檢定員資格證后,經機構領導批準方可對計量標準或關鍵的檢測設備進行操作。
為使操作人員掌握檢測設備的變化,使用和維護設備的最新說明書和相關技術資料應能隨時提供給檢測設備的操作人員。
四、檢測設備管理應加強
1.加唯一性標志。用于計量檢定、校準或測量的每臺測量儀器,以及對檢定或檢測結果有影響的輔助設備都應具有唯一性標識,如設備編號。編號應與設備一覽表相對應。
2.建立設備檔案。應建立并保存對計量檢定、校準或檢測有重要影響的每臺設備的檔案,檔案內容至少包括以下內容:(1)設備的名稱;(2)制造廠名稱、型號和編號,或其他唯一性標志;(3)接受日期、啟用日期、接受時的狀態和驗收記錄;(4)目前存放地點;(5)制造廠提供的資料或使用說明書;(6)歷次的檢定或校準證書和調試報告、驗收準則和下次檢定或校準的日期;(7)歷次維修的日期和設備的維修計劃;(8)設備的任何損壞、故障、改進或修理記錄。
3.設備管理與維護。為確保檢測設備狀態的完好和功能正常,對設備安全處置、運輸、貯存、使用和維護應做出具體要求。(1)檢定人員操作儀器設備前,應檢查其狀態和環境條件,符合規定的要求后,填寫使用記錄,方可開機使用。(2)對于重要的儀器設備(如計量標準器),應制訂詳細的操作規程,檢定人員應嚴格執行操作規程,并做好記錄。
關鍵詞:熱泵控制器;檢測技術;測試設備
中圖分類號:TM57l 文獻標識碼:A 文章編號:1009-2374(2014)03-0021-02
1 技術背景
空氣源熱泵是一種與傳統熱泵相比,具有節能、安全、環保三大特點的新型熱泵。隨著近年來空氣源熱泵技術在我國的不斷成熟,空氣源熱泵廣泛地應用于商用領域和公用領域,產量也隨之不斷提高。為保證熱泵的生產安全,必須在出廠前進行一系列的測試。其中,熱泵控制器是熱泵機組控制系統的核心部件,對熱泵的啟停、自檢、安全保護、模式切換等工作提供操作,因此熱泵控制器必須擁有完善而可靠的控制系統。
為了保證控制器出廠時可正常運行,要運用檢測技術對熱泵控制器進行檢測。所謂的檢測技術是指:通過某些手段獲取被測物體的特征信號,通過傳輸、測量來確定這些物理量的大小,最后進行計算并用數字表現出來。信號經處理后,分析工作狀況是否正常,判斷出故障的性質,在保證產品的質量的同時保持生產線在最佳工作狀態運行。
現有的熱泵控制器測試方案中,一般都是采用整機組對熱泵控制器進行測試,這種測試方式能耗較大,操作復雜,安全性不高,測試效率低。對于上述這些問題,尚未提出一個有效的解決辦法。
2 設計思路與具體方案
為了解決上述問題,筆者在對熱泵的實際運行情況進行深入分析的基礎上,設計了一種新型的測試設備解決方案,可以通過該設備,模擬出熱泵運行時的相應量,讓熱泵控制器無需連接熱泵機組,只須將被測熱泵控制器放置于測試設備上即可進行測試。
該測試設備由主板單元和操作單元組成。主板單元和操作單元之間通過通信排線連接。其中主板單元包括主板放置部件和供電部件,操作單元包括測試量模擬部件、控制器以及控制面板。其中,主板放置部件包括主板固定部件和測試用的端口組。所述端口組具有多個預留好的輸入/輸出端口,供主板和測試量模擬單元連
接用。
測試量模擬部件也提供測試用模擬端口組,組中端口與熱泵控制器的主板上的測試端口相匹配,經由通信排線一一對應相連,無需連接飛線就可將模擬部件和主板相連,增強了測試的安全性,并提高了測試的效率。
控制器與主板通過通信排線相連,調節熱泵控制器進行工作。其中,操作面板提供了指示和操作器件,便于測試者在測試時觀察和操作,并與測試量模擬單元的端口一一對應連接。
下面根據圖1,結合現實方案,對本設備做進一步說明:
圖1 熱泵控制器的測試設備的結構示意圖
如圖1所示,測試設備A分為兩個主要部分:B主板單元和C操作單元。其中,A包括①主板放置部件和②供電部件。B包括④測試量模擬單元,⑤主板操作器,以及D控制面板。其中,D控制面板包括⑦指示燈、⑧旋鈕、⑨開關和⑩電機。其中,B、C、D上有預留好的接線端子,B和C由③通信排線相連,C和D由⑥通信排線
相連。
①主板放置部件有放置熱泵控制器主板的置板槽,置板槽下方有可活動的探測針,探測針是用來連接控制板上的測試點的,所述探測針可選具有彈簧部件的
插針。
④測試量模擬單元有多路模擬部件,各部件通過⑥通信排線與D上的預設端口一一對應連接,測試者可通過D上的器件調節模擬量,以達到測試的目的。
在本實例中,所用到的模擬量如下:
傳感器探頭:(1)采樣裝置的高低壓信號采集測試端口;(2)水流開關采集測試端口;(3)風機盤管信號采集測試端口;(4)環境溫度信號采集測試端口;(5)水箱溫度信號采集測試端口;(6)化霜信號采集測試端口。
驅動器件:(1)壓縮機驅動電路測試端口;(2)四通閥驅動電路測試端口;(3)水泵驅動電路測試端口;(4)輔助電加熱驅動電路測試端口。
其中,⑦指示燈指示各個工況;⑧旋鈕模擬溫度值值;⑨開關模擬管路的開閉;⑩電機模擬膨脹閥運轉。⑤主板操作器通過與主板MCU的通信,可調節熱泵控制器的開關、工作模式,并顯示熱泵控制器當前狀態。
在具體測試時,可依據以下步驟進行:將被測熱泵控制器主板放入①主板放置部件處,經由固定器件將被測試的控制器主板進行固定;接通②供電部件上的電源接口,打開電源開關,主板上電指示燈亮起后,通過⑤主板操作器操作主板工作模式。
測試人員可通過D控制面板上的開關以及旋鈕控制模擬量,通過觀察主板操作器顯示屏、電機、指示燈以及進行熱泵控制器的測試工作。
3 結語
當然,本文中的解決方案只涉及到檢測技術的冰山一角,檢測技術是一門綜合性技術,它在工業上的應用是非常廣泛的,它跨越了機械工業、石油化工、交通運輸、能源工業、航空航天等各種領域,是集計量學、生產工藝學、儀器儀表學、信息工程學與計算機學科以及自動控制理論而成的交叉性學科。現今國內產品的生產制造工藝,尤其是核心工藝技術都沒有達到深刻標準,實用性較差。文中的檢測設備只是做了微創新,在應用技術的集成能力上還顯薄弱。
本文的目的只是提出一種熱泵控制器測試設備的解決方案,使得希望在日后的發展中,更好設計出更加精良、更有市場競爭力的測試設備。
參考文獻
[1] 肖建忠,許飛云.氣源熱泵熱水機組控制器設計
[J].現代電子技術,2009,(19).
從清洗到烘烤可可豆,到最后生產出成型的巧克力,Hachez公司是德國唯一一家能夠在一家工廠中實現以上所有制作流程的糖果制造商。公司不僅生產自有品牌的經典牛奶巧克力條,果仁巧克力和手工復活節巧克力,還會為一些奢華的私人品牌供貨。
巧克力的生產是一個非常復雜的過程,而Hachez公司始終將質量列為每個環節的首要任務。該公司采用梅特勒·托利多公司的Safeline系列金屬檢測器和X射線技術已經長達15年。其加工線集成了8臺金屬檢測器和一臺X射線系統,從而保證了只有他們的產品不含異物,能夠暢通無阻地輸送往各大超市。
Hachez公司采用梅特勒·托利多公司的Safeline系列中的Profile Select金屬檢測器,依靠其靈敏的探測能力,保證他們的巧克力產品中沒有金屬碎屑。Profile Select金屬檢測器采用變頻技術,能夠自動選擇每項任務最適合的頻率。
梅特勒公司稱,系統的自動設定功能能夠為檢測產品選擇理想的頻率,從而提高污染物的檢測率,提升生產線的靈活性,實現全面的成本節省。
Profile Select金屬檢測器的運行頻率的調整幅度最小可以達到1kHZ。這就保證了能夠精確地實現對Hachez公司巧克力產品的最佳檢測。金屬檢測器的設計易于集成傳送系統,使Hachez公司的檢測實現全自動化,并使誤判(將未被污染的產品拒絕掉)的情況最小化。不合格的產品會在收縮帶的幫助下,送出生產線,并存儲到一個上鎖的廢料倉中,等待后續的返工。如此一來降低了產品的浪費。在梅特勒·托利多公司工作人員的指導下,Hachez公司將金屬檢測器放置在巧克力生產線的末端,從而檢測金屬異物。與此同時,X射線檢測系統InspireX R20會檢測密封包裝,避免沒有果仁、產品折斷、錯誤放置巧克力的情況。從而保證產品的外觀能夠滿足消費者的期望。
有些員工會將受污染的產品從廢料倉中取出并重新放回生產線。這個問題幾乎所有制造工廠都意識到了。為了防止這種情況發生,越來越多的像 Hachez這樣的制造商,堅持要限制人員進入包裝線廢料倉,并且采取類似的舉措來盡到自己的一份職責,作為行業示范。
為了降低自動化安全加工重蹈覆轍的風險,Hachez公司的產品檢測系統采用了上鎖的廢料倉,保證了受污染產品不會再次進入制造流程。這個拒絕解決方案采用了電子上鎖系統,使得廢料倉只對授權的工作人員開放。如果廢料倉開著,警鈴會響起,傳送系統也會停止。
[關鍵詞]檢測;虛擬儀器;控制系統
中圖分類號:TN957 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2016)02-0075-01
某型雷達工作在高復雜性及高危環境中,如果出現的相關故障不能被及時處理,往往會導致整體系統的異常乃至癱瘓。故該型雷達顯示及控制系統自身擁有的一整套完整的訓練、模擬、檢測系統,其檢測系統是基于雷達自身的BITE(Build-In Test Equipment)周期性地或者實時自檢,根據組合上的故障指示燈或維修經驗可將故障隔離到分系統級。
分系統級故障主要由數字及數模混合板件故障造成。因信號關系復雜,修理檢測如無專業工具,修理檢測難度較大。常規的修理檢測方法是利用信號源、邏輯分析儀等設備搭建簡易測試平臺,在測量大量信號的基礎上分析、破譯其邏輯關系,查找故障點并加以排除,此種方法存在故障定位周期長、效率低、誤差率高的缺陷。
通過BITE檢測定位的組合故障,其相關組合內板件的故障往往需要通過對引進的配套雷達專用插件系統的使用及分析。一般來說,數字板件故障存在插件接觸不良、芯片低效、芯片損壞等幾類問題。而判斷芯片低效故障,則往往需要連續判斷數次和長時間加電判斷。其判斷最關鍵的核心技術問題是反設計測繪,相關板件的設計圖紙屬于核心技術,外方實施了嚴密的技術防范,只有通過反射計測繪,掌握板件各信號邏輯關系及工作原理,才能在相關測試設備上進行故障診斷。通過反射計圖紙,分析板件內部各個功能區之間的信號關系及各個信號之間的時序關系,利用關聯線路之間的導通關系設計合理的輸入、輸出及雙向信號的測試向量對板件進行測試。一般以設定的基準頻率計測試頻率,將信號接入被測數字插件,讀取測試結果,如測試結果與標準測試節拍不符,則說明該數字板件故障,達到故障定位的效果。其中測試信號包含頻率脈沖信號、節拍脈沖信號、位移脈沖信號、信息脈沖信號、標記脈沖信號、中斷脈沖信號、查詢脈沖信號等,各類脈沖時序關系復雜,存在故障件的誤報及漏報的可能性。因此測試時需要與雷達的BITE系統一起,驗證相關板件的故障,防止漏報、誤報的發生。
據此設計一款組合測試系統,其主要原理為來對整個雷達的顯示、控制系統進行協調、控制設備產生組合測試工作所需的信號,并根據組合工作的技術要求,產生符合技術標準的信號幅度、周期、頻率、脈沖寬度等,激勵其進行工作。其設計目的是而輔助其自身BITE系統對裝備進行檢測。
按照檢測設備各器件功能與整體結構,可將本系統檢測設備按測試流程與基礎硬件功能劃分成各個功能模塊。
靜態阻值檢測電路是由NI儀器PXI4071和PXI2503/2593和RM適配卡組成,對被測組合每個接口由矩陣開關控制進行逐點測試。NI PXI-2503可作為多路復用器或矩陣開關使用。電源控制電路由NI儀器PXI6733和相關適配卡組成,控制程控電源給被測組合進行供電。NI PXI-6733用于開環仿真的應用,如三相電源仿真。同步電路由NI儀器PXI和相關適配卡組成,根據指控艙工作狀態指令以及信息交互的協議內容,在同步信號的約束下控制被測組合的工作狀態。信息交換電路由NI儀器PXI6541和PXI5421和相關組合適配卡組成,根據指控艙工作狀態指令以及信息交互協議內容,在同步信號的約束下控制被測自主搜索顯示器和發射顯示器組合的工作狀態。通過NI-HSDIO驅動器,配置5.0V、3.3V、2.5V或1.8 V的邏輯電壓。信號調理電路由相關組合及適配卡對被測組合的信號進行幅度調整,通道控制,令測試儀器給出正確可信的測試結果,同時起到保護測試儀器的作用。信號檢測電路由NI儀器PXI6541和PXI5124和相關適配器組成,對被測組合及其相應插板信號進行采集、處理。自檢電路對測試系統接上相關組合及適配卡后進行自檢,包括儀器模塊功能自檢、適配器功能自檢盒測試通道自檢。
計算機自動對檢測結果與給定的標準信息進行分析、計算,判斷組合是否正常工作,如果某項參數超過標準數值,計算機自行中斷檢測,并對檢測信息進行閃爍,以明確表明檢測結果有問題,提示操作人員進行調試或排除故障。
當檢測發現組合存在故障時,首先使用測試插頭對組合面板上、插件板上的檢測插孔進行測試,與正確參數進行比較,判斷相應的插件板工作是否正常;如果此檢測孤立不出故障的具置,可將組合內插件板從組合底板上拆下,使用配套的插件板轉接板將插件板與組合連接,然后將測試臺配套的輔助測試適配器與插件板轉接板上的矩形檢測插座相連接,啟動計算機輔助檢測程序對該被測插件板的工作情況進行檢測。發現故障,更換故障插件板即可。
檢測系統需要對組合輸出的信息,按數據庫內存儲的標準信息,使用計算機軟件對其進行計算、分析、評估,以判斷其組合工作是否正常。正常,則其顯示組合工作正常;不正常,則發出組合工作異常顯示。從而工作人員可以通過顯示的結果,判斷組合是否正常。其信號之間需要有嚴格的同步和時序關系,才能保證顯示系統正常工作。如同步信號F頻率探測起始脈沖、F頻率探測結束脈沖、20KHz、800KHz、24位位移脈沖等,顯示信號濾波起始詢問脈沖、濾波器及結束詢問脈沖、距離掃描起始脈沖、距離掃描結束脈沖、距離標記脈沖等都需要嚴格的時序關系。
時序檢測主要以標準信號為參照,進行二進制信號數字比對,當匹配數超過設定值時,便認為信號是正常的,這樣檢測時檢測信號和標準信號之間的同步關系,也即開始對比的點的選擇是檢測的關鍵因為兩次測定很難保證在同一周期同一時刻采集。根據上述及某型號雷達自身特性,可以有以下兩個措施處理這個問題:第一個方案為在某型雷達顯示控制系統測試時對任意一個板卡采集的信號,最低頻率為10Hz,故若有10Hz信號則以10Hz信號的上升沿作為開始觸發的依據,令測試信號與標準信號有個粗同步,這樣測試信號以10Hz脈沖距離,最多比對1次。第二種方法是在某型雷達顯示控制系統測試中對任一個板卡采集的信號,最低頻率是10Hz,故可以用標準信號的1/10作為同步頭,逐點位移在測試信號中尋找匹配位置,找到后再對比所有采樣點,若達到匹配閾值則返回測試正常,否則返回測試異常并返回故障代碼,給出故障提示。
參考文獻
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[關鍵詞]企業實驗室 設備管理 設備檔案 信息化管理系統
中圖分類號:TP800 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2014)13-0214-02
近年來,我過大型國有企業不斷加強參與標準的修訂工作,產品標準在企業內部得到了充分的理解與應用,這就要求在企業的內部建立起了技術力量較強的分析實驗室,企業實驗室擔負著進廠用原輔材料、生產過程質量控制及最終的產品質量檢查與產品的技術開發中的定量分析和結構性能的研究,企業實驗室主要依靠儀器設備提供準確的數據,出具檢測報告,可見,做好實驗室的分析儀器管理工作非常的重要,這也是為分析數據的科學性和公正性提高有力保障的主要依據。
1. ISO/IEC 17025:2005中對分析設備的管理要求
1.1 ISO/IEC 17025:2005中“5.5設備”的主要要求
實驗室應配備正確進行檢測和(或)標準(包括抽樣、物品制備、數據處理與分析)所要求的所有抽樣、測量和檢測設備。用于檢測、校準和抽樣的設備及其軟件應達到要求的準確度,并符合檢測和(或)校準相應的規范要求。設備應由經過授權的人員操作。用于檢測和校準并對結果有重要影響的每一臺設備及其軟件應加以唯一性標識。應保存對檢測和(或)校準具有重要影響的每一臺設備及其軟件的記錄。實驗室應具有安全處置、運輸、存放、使用和有計劃維護測量設備的程序,以確保其功能正常并運行,防止污染或性能退化。出現過載或處置不當、給出可疑結果,或已顯示出缺陷、超出規定限度的設備,均應停止使用。實驗室控制下的需校準的所有設備,只要可行,應使用標簽、編碼或其他標識表明其校準狀態,包括上次校準的日期、再校準或失效日期。無論什么原因,若設備脫離了實驗室的直接控制,實驗室應確保該設備返回后,在使用前對其功能和校準狀態進行核查并能顯示滿意結果。
需要利用時間核查以保持設備校準狀態的可信度時,應按照規定的程序進行。當校準產生了一組修正因子時,實驗室應有程序確保其所有備份得到正確更新。檢測和校準設備包括硬件和軟件應得到保護,以避免發生致使檢測和(或)校準結果失效的調整[1]。
1.2 ISO/IEC 17025:2005中“5.6測量溯源性”的主要要求
用于檢測和(或)校準的對檢測、校準和抽樣結果的準確性或有效性有顯著影響的所有設備,包括輔助測量設備,在投入使用前應進行校準。某些校準目前尚不能嚴格按照SI單位進行的,這種情況下,校準應通過建立適當測量標準的溯源來提供測量的可信度。
2.分析設備的管理范圍
設備是實現檢測(校準)的技術手段,是測量儀器、測量標準、參考物質、輔助設備等總稱。他的正確選擇、使用、維護,直接影響檢測、校準數據的可靠性和準確性,也影響實驗室的運行成本和效率。設備管理對象為所有的抽樣、測量和檢測設備、軟件,包括實驗室永久控制和永久控制之外的設備。輔助設備也屬于設備管理的對象,輔助設備是指用于與測量儀器配套使用,進行檢測和測量所必須的專用設備,如擺錘沖擊實驗的沖擊錘、螺絲刀等。
對于租借或是客戶提供的設備,屬于實驗室永久控制之外的設備,要按照設備管理要求進行控制。
3.建立規范的實驗室設備管理制度
實驗室的設備管理是實驗室管理體系的一部分,儀器設備的管理在實驗室管理中占有十分重要的地位,建立一套完整的設備管理制度可以充分的調動大家對儀器設備的維護、保養的積極性,為操作人員提供更好的操作指南,避免不當使用和破壞性的使用,可以提高儀器的使用壽命。實驗室應制定相關的管理文件,規范實驗室儀器設備的購置、驗收、使用、維護及報廢的過程。
實驗室應配備專門的實驗室儀器設備管理人員,明確其在儀器設備管理中所負的職責,執行相關的文件對儀器設備進行實施管理,設備管理人員應該對設備的申購、驗收、入庫、建檔、使用、維護、維修、停用、報廢的全過程進行跟蹤和落實。要保證人員的更換不影響儀器設備的管理工作,確保儀器設備的良好運行[2]。
4.設備的控制和管理
4.1 設備的正確配置
企業的實驗室應根據自己所開展的檢測項目或標準,建立相應的檢測方法,配置合適的設備,使其儀器設備的數量與工作量相適應。由于一個測量設備的特性主要包括測量范圍、偏移、重復性、穩定性、漂移、影響量、分辨力、鑒別力等,在配置設備時應注意使用性、可靠性、耐用性、節約性、成套性、互換性、維修性、環保性、適應性等方面的問題。
使用性:儀器設備的規格、功能和效率等各種指標要滿足使用要求;
可靠性:儀器設備的技術參數穩定、精度的保持性、零件的耐用性、安全性等,儀器設備的可靠性愈好,發生故障的可能性愈小;
耐用性:儀器設備的自然壽命愈長,分攤到每年的折舊費會愈少;
節約性:儀器設備在滿足使用要求的條件下,盡量考慮節約的原則,包括能源的節約;
成套性:某些設備需要配套,包括技術性能和精度的配套,才能把設備的分析化驗能力充分的發揮出來,配套設備往往能減少重復投入,避免不必要的浪費;
互換性:新選購設備的規格型號盡可能的與現有的設備進行銜接,這樣可減少配件的供應,也可減少人員培訓、維修保養等費用;
維修性:要考慮儀器設備發生故障的維修的難易程度;
環保性:儀器設備運行時對環境的污染情況;