计量校准中的复杂环境及应对策略

计量校准中的复杂环境及应对策略

陈宝源

中检西南计量有限公司  云南省昆明市

摘要：计量是一种能够实现单位统一、提高量值精准性的活动，开展计量校准的目的也在于获得相对精准的量值，在社会发展与人类进步的双重需求下，对计量校准提出了更高要求。在多年实践中发现，计量校准过程会受环境因素影响，且环境因素有着复杂性特征，若不能得到有效控制，就会直接导致计量校准结果不达标。因此，为了发挥计量校准工作作用，提高计量校准准确率，必须加强环境因素关注，采取有效方法控制复杂环境。本文便以此为核心展开研究，探讨计量校准中环境的主要类型、规范性表述，提出有效的应对策略，以期为实际发展提供参考。

关键词：计量校准；复杂环境；应对

引言：目前，计量校准工作在制造业、航空工业等行业中受到高度重视，校准过程涉及力学、光学、声学等多种类型，开展计量校准工作不仅可以为我国知识经济发展提供条件，还可以推动可持续发展战略尽早实现。但从实际情况来看，在计量校准过程中容易遭受环境因素影响，且随着校准工作不断深入，环境因素愈加复杂。在计量校准工作需求逐渐提升的当下，必须仔细剖析具体环境问题，并有效削弱复杂特性，为工作高质量开展奠定基础。

1.计量校准中复杂环境的主要类型及规范性表述

1.1自然环境

在开展计量校准工作时最明显的复杂环境因素之一便是自然环境。自然环境涵盖多种地域特征，主要分为寻常、异常、特殊、灾害、生物等类型，而在各种环境类型中又包括许多要素。自然环境往往有着不确定性，从整体来看，自然环境对计量校准的影响因素主要有温度、湿度、气压、风压、风速、辐射、降雨量、雷击、沙尘暴等，这些也是构成自然物理环境复杂性的主体。有时也会根据环境某一特征，以高温、低温、交变温度、交变温湿等方式进行表述。除自然物理环境外，还涉及化学环境，构成化学环境复杂性的主体主要有二氧化硫、臭氧、油雾、粉尘、有害昆虫、盐酸等。

1.2人工环境

在计量校准中人工环境产生的影响同样不可忽视。在实际进行计量校准时，当出现振动、冲击、噪音等现象时，都会对校准结果带来一定影响，而这些现象则大部分由人工造成。并且，一些比较特殊的校准工作面临的环境也同样属于人工环境[1]。比如，在航空工业领域，为了测量火炮膛压会在炮膛内部安装电子测压器，为了测量飞行环境或终点环境会安装数据储存装置。这些设备所在环境温度约在2000摄氏度以上，压强约在1GPa以上，在运行时需要根据指令记录每秒乃至微秒、纳秒瞬态过程，存在的局部环境均属于人工环境。除此之外，人工环境还有着极限性特点，在极限环境内多项条件特征均呈现异常状态，如超高、超硬、超强等。站在客观角度来看，极限环境与普通环境有着一定差异，绝大部分均属于人工环境条件，在该环境下开展计量校准工作会十分艰难，且工作过程往往会伴随影响因素发生，需要大大增加运行成本，严重时会带来人身伤害或设备损毁。整体来看，人工环境对计量校准工作的影响因素较多，要想准确区别多样化因素难度较大。

1.3规范性表述

按照规范性进行表述，可将计量校准环境条件分为恒定、非恒定两大类。其中，恒定环境主要是指所有要素不发生变化的情况，相比之下，非恒定环境更加复杂，主要指一个及以上要素发生变化的情况。如果要素变化规律比较平稳，则属于稳态变化环境，如果要素变化速度较快，并呈现出冲击等规律，那么则属于瞬态变化环境。如果时常出现多种要素发生变化，该环境则属于多变量变更环境，要素变化有时是同时的，有时则依次变化，具体变化组合、规律均复杂多变。在开展计量校准工作时，虽然也会涉及复杂环境条件，但却极少提及要素，工作人员通常都会直接阐明变量[2]。浅层次看，可将要素变化与变量变化相挂钩，但在深入分析后便可发现，并非所有要素变化都会对计量校准结果带来鲜明影响。一般只会将影响较大的要素当作变量，一些不具备影响力或影响较小的要素则不视为变量。比如，温湿度对计量校准工作结果便有着显著影响，这两大要素也时常被当做严格管控的变量对象。在一些电子测量设备中电磁波等要素一直被视为变量，但在一些接地屏蔽性较强的系统中，电磁波对校准带来的影响则可忽略不计，这时电磁波并不在环境变量范畴内。复杂环境内的各大要素是否可以作为变量，与校准精确度有着一定联系。当校准精准度较差时，环境中的某些要素带来的影响并不占据主流，便不将其视为变量，而校准精准度较高时则无法忽视环境要素带来的影响，这时许多要素便成为变量。

2.计量校准中复杂环境的有效应对策略

2.1建设完善的计量校准系统

从当前计量校准工作实际来看可以发现，大部分工作均在实验室内完成，与外部环境相比，室内环境有着更强的稳定性，许多环境要素变化幅度较小，这便给计量校准工作开展提供了有利条件。但是随着工作进度不断深入，环境稳定性也会受到一定影响，会对校准精准性造成威胁，因此，有必要建设完善的计量校准系统。首先，在信息技术不断发展背景下，需提高工作设备智能化水平，打造全自动化作业装置，并结合工作环境实际条件设置校准设备，使其可以满足工作环境时需，在该情况下，可在极大程度上保障校准工作质量。其次，需进一步明确计量校准技术方法。计量校准涉及的领域较广泛，任何环节、步骤都需严格按照相关法律规定进行，而在明确技术方法时同样需在法律规定基础上落实。如此一来，既能使工作符合法律、大众化要求，又能提高校准结果可靠性

[3]。

2.2加强局部环境控制

要想对复杂环境进行有效应对，还必须在根本上控制局部环境影响因素。比较后可发现，局部环境产生的影响要素比整体环境更少，且控制难度也比整体环境更低，再加之局部环境空间有限，在固定空间内对影响因素进行控制，可以获得更加理想的效果。例如，在户外环境下开展校准工作时，由于户外环境温度较低，当处于极限环境下时无法正常开展校准工作。此时，工作人员便可以采用校准方舱，可将方舱内部温度调节至15℃左右，在适合温度下可确保校准系统正常运行，并显著提高校准工作效果。

2.3实施降维处理

在计量校准过程中为了可以适应环境因素带来的影响，可以应用对某一种或少许因素不敏感的技术开展计量校准，即降维处理，这是应对校准工作复杂环境的有效策略。由于在复杂环境中某种影响因素不具备敏感性，这便意味该因素对计量校准的影响不大，这时便可以通过降低维数来达到工作目的。例如，在以往工作中测量温度或压力时，通常会使用压电式传感器，这类设备虽然可以发挥一定作用，但对于环境影响因素却非常敏感，导致测量结果严重受到因素影响。针对该情况，在后续工作中便可选择将传感器变更为光纤式传感器，由于光波对电磁因素并不具备敏感性，可以使电磁场等因素达到降维目的，从而提高校准精准度。

结束语：从上述分析中发现，环境因素会在一定程度上影响计量校准结果，可将环境分为自然环境、人工环境等。要想确保计量校准工作顺利、高效进行，就必须对复杂环境有所认识，采用有效策略予以应对。在实际工作中，既需要建设完善的计量校准系统，加强局部环境控制，同时亦要实施降维处理，充分体现计量校准工作价值。

参考文献：

[1] 佟伟, 任晟. 计量校准中的复杂环境的研究及策略分析[J]. 机械工业标准化与质量, 2021, 000(002):42-43.

[2] 刘雯娟. 计量校准中的复杂环境的研究及策略分析[J]. 科技创新导报, 2020, 17(14):2.

[3] 梁志国, 尹肖, 孙浩琳,等. 计量校准中的复杂环境的剖析与应对策略[J]. 计测技术, 2018, 38(2):5.