前沿
校准实验室的质量方针核心就是不断提升自身测量能力和不断提高客户的满意度。而实验仪器设备的质量管理工作与其质量方针息息相关。仪器设备质量管理工作是否到位、是否完善,直接关乎实验室的测量能力和客户满意度。
1 计量设备特性分析
计量设备,是指用于测量电压、电流、电阻、电容、电感、力值、长度、角度等一类或几类量的仪器设备。计量设备在计量过程中要求具有一定的测量精度,同时相关计量特性受温度、湿度的影响。依据 JJG 795—2016《耐电压测试仪检定规程》,环境温度要求(20±5)℃,湿度要求≤75%;而依据 JJG 984—2004《接地导通电阻测试仪检定规程》环境温度要求(23±5)℃,湿度要求40%~75%;超出规定的温湿度范围就有可能影响计量设备的计量特性,从而增大不确定度。由于存在温度效应(电阻值随温度的变化而变化,称为电阻的温度效应)和负载效应(电阻在负载状态下由于发热升温使温度发生变化,称为电阻的负载效应)在标准电阻的计量和使用过程对温度的要求更为精确,依据 JJG166—1993《直流电阻器检定规程》,不同等级的标准器的温度要求各不相同,不同等级的标准电阻使用环境温度范围要求各不相同,等级指数 0.5×10-6 的工作基准器温度要求(20±0.05)℃,等级指数 1×10-6 的一类标准器温度要求(20±0.1)℃,等级指数 5×10-6的标准电阻的温度标称使用范围极限为(参考值±0.1)℃。通常在校准实验室管理中,几何量计量设备对环境的要求高于其他种类计量设备对环境的要求。例如,端度测量中的量块中心长度的测量,依据 JJG 146—2011《量块检定规程》,(0.5~100)mm3 等量块的检定、校准,要求实验室温度达到(20±0.3)℃,否则测量不确定会显著增大。再例如,三坐标测量机的测量环境要求,通常为环境温度(20±2)℃,温度的上下波动<1 ℃,温度变化量<0.5 ℃/h。
2 计量设备管理
2.1 仪器的采购管理
仪器采购一般先由校准实验室提出采购需求,填写仪器设备采购申请表,再经部门负责人、质量负责人和单位负责人审批。单位负责人批准之后,部门负责人组织相关实验室人员结合实验室使用要求,对预采购设备提出参数和技术指标要求,参数及技术指标确定后,开展相关仪器地调研工作,着重调研仪器的精度、重复性、稳定性及价格等因素。将满足需求的仪器型号和供应商纳入单位采购平台,统一开展招标竞价,完成仪器采购工作。仪器采购管理流程如图1所示。
图一 实验室仪器采购流程
2.2 仪器使用管理
校准实验室一般采用仪器设备标识化管理。首先确定仪器的编号及保管人。保管和使用人员上岗前需进行相应的仪器操作使用培训。保管人最好为使用人,即使不是使用人,也需要对仪器设备比较熟悉,能够正常使用和操作仪器。确定保管人之后,需编写仪器操作规程,结合仪器使用说明书,详细叙述仪器的操作流程和注意事项,有效避免因仪器误操作带来的数据偏差及仪器损坏。另外,实验室依据 ISO/IEC 17025:2017 相关规定,做好仪器日常使用记录和维护记录,以便实验室掌握仪器的状态,使仪器设备完全处于受控之中。
2.3 仪器计量管理
校准实验室的仪器设备主要分为计量设备(又称计量器具)、监控设备、辅助设备三类。计量设备是用于测量并给出被测相关参数量值的设备。例如,数字多用表用于直流稳压电源电压参数的测量,给出直流稳压电源电压的实际输出值;万能工作显微镜,用于尺寸测量,并给出被测具体尺寸的量值。监控设备,主要是指用于监测、控制的设备,主要是用于定性测量,不给出被测相关量值,只用于判断被测是否合格,常作为检验设备使用。例如,观察磁粉探伤机 A1 型标准试片是否能清晰显示来验证磁粉探伤机的综合灵敏度;再例如生物显微镜、金相显微镜和体视显微镜,生物显微镜常用于查看被测是否含有微生物,金相显微镜常用于观察铸造件是否存在裂纹,体视显微镜常用于观察电子产品的焊缝大小等。辅助设备主要指计量设备相应的装夹器具、连接器具等,仅在测量中起辅助作用。例如,网络分析仪计量过程中 3.5 mm,N 型,2.4 mm,2.92 mm 等不同公母端口之间相互连接所使用的转接头;三坐标测量机上用于被测件固定的一体化夹具,万能测长仪用于测量螺纹中径的顶针架等。
校准实验室仪器计量管理的重点应当是计量设备的管理。实验室对仪器设备进行标识化管理,将实验室仪器设备分为合格、准用、停用和报废等 4 大类。计量设备需要建立台账,定期检定、校准、测试。然后对计量的结果进行计量确认,确认为满足使用要求的粘贴合格标识,不满足使用要求的粘贴停用标识或报废标识。对监控设备一般可以委托计量也可以不计量,主要是对其进行功能性检查,只要功能正常,可以正常使用,即可粘贴准用标识。而对于辅助设备,仅作登记编号即可,无需计量或做功能性检查。
仪器的计量管理简而言之主要包含仪器计量和计量确认2个部分。仪器计量管理的关键在与建立全面精准的计量设备台账,尤其是对计量器具的主要技术参数给予准确的描述。只有给出准确的计量技术参数和技术指标要求,计量单位才能够准确地进行计量,以满足委托单位的需求,而委托单位也才能够准确地对计量的结果进行计量确认。