周口渦輪流量計第三方檢測單位
專用設備是為產品特殊性能而專門設計制造的設備，在大型、、汽車制造等業內被普遍用于產品研發和性能測試，其技術參數的準確可靠直接影響產品。專用設備測量參數多，涉及計量專業多，加上設備本身的特殊性，很少有適合的正式檢定規程或校準規范作指導，實際工作中多依靠計量科研人員在研究特定校準的基礎上構成的企業自編規范作為根據。專用設備對時間參數的測量主要有3種:一是利用計時儀表測量；二是調用電腦時鐘測量；三是經過可編程計時模塊測量。本文對接科研生產實際需求，結合計量實踐研究，對第三種測量的時間參數提出校準。 
一、專用設備時間參數測量原理
某型專用設備用于油泵的性能測試，綜合產品試驗中的壓力、溫度、流量、電功率及時間參數的動態數據。其中，溫度、壓力、流量參數經過傳感器或變送器將產品工況轉換成模擬，經調理和采集送到工控機，再按預設系數計算后呈現在測量數據顯示界面上；電參數測量儀利用內置數字通信功可以將測得的電功率直接送工控機接收顯示；時間參數的測量由測量搭配相應的可編程控制器(PLC)定時模塊完成。整體原理框圖如圖1所示。
圖1某型油泵原理框圖
被測的時間參數名字叫建壓時間，定義描述為:從油泵上電開始到油泵壓力達到預設值P1所用的時間。試驗臺通電，產品按規定安裝完畢，打開界面，按下操作面板上的“產品上電”鍵，油泵開始工作，同時發送指令，定時模塊開始計時；顯示油泵壓力值上升，升至預設值P1時，油泵斷電中止工作，同時發送指令，定時模塊中止計時并將測量的時間值返回呈現在界面“建壓時間”數據框內，即為建壓時間示值t1。 
二、校準
1.校準設備選擇
經過原理分析，雖然時間測量功能主要由定時模塊實現，但對它進行單獨校準無法保證整個測量的技術性能，所以需進行校準，即用技術要求的校準設備對建壓時間進行同步測量，與試驗臺測量結果直接比對來實現校準。按試驗臺技術協議，建壓時間t測量范圍為0～5s可以誤差為±0.05s，鑒于校準不確定度比4∶1的要求，校準設備測量不確定度需≤0.012s。綜合評價后，選用數字式電秒表作為校準設備，其分辨達到0.0001s可以誤差為±(5×10-5Rd+1個字)，且有多種測量可選。
2.校準原理
建壓時間是一段時期，按下通電鍵開始，壓力升至P1完成；數字電秒表有多種測量，其中選擇“測量一個正電壓時間”的改造難。此種下，“III”-“⊥”端接通正電壓開始計時，切斷正電壓中止計時；只要實現按下“產品上電”鍵與電秒表接通正電壓同步，壓力值升至P1與電秒表切斷正電壓同步，就可實現建壓時間試驗測量和校準測量的同步而完成校準。正電壓可以利用試驗臺現場的激勵電源提供，正電壓的接通、切斷可以利用PLC通斷模塊實現；通斷模塊的通/斷控制指令是由人員設置與定時模塊的控制指令同步發出。
3.校準
選用成都鐘表廠生產的415型數字電秒表可以誤差為±(5×10-5Rd+時基)，時基選擇0.001s，置“連續”；及其相應的1214C型PLC通斷模塊，測量分辨力為0.001s，通斷模塊初始狀態設為切斷，串入激勵電源正電壓通路，校準示意圖如圖2所示。
圖2建壓時間校準示意圖
按圖2連接線路，安裝產品，確認無誤后將試驗臺通電，激勵電源輸出24V電壓。由試驗人員按規范進行產品試驗，按下“產品上電”鍵，測量向定時模塊發送指令開始計時，同時向通斷模塊發送接通指令，數字電秒表接收正電壓開始計時；產品壓力升至P1，測量向計時模塊發送指令中止計時并返回測量界面建壓時間示值t1，同時向通斷模塊發送切斷指令，數字電秒表接收不到正電壓中止計時，此時數字電秒表顯示值即為建壓時間實際值t2。按式(1)計算出建壓時間單次示值誤差。
Δt=t1-t2(1)
反復測量3次，取平均值即為建壓時間示值誤差。
4.校準試驗
表1建壓時間校準試驗數據
按
二、3實施校準，校準數據如表1所示。建壓時間示值0.05s，校準結果符合設備技術要求。校準結果的測量不確定度來源及分量計算如表2所示。
表2建壓時間校準結果測量不確定度分析
計算得出擴展不確定度(k=2)大概在0.005s0.012s，校準要求。
三、校準中的問題及建議
1.這種校準的實施需要與專用設備測量人員和試驗人員配合完成，對計量人員深入了解專用設備的設計、、使用狀況，拓展校準思路很有幫助。
2.周期校準時可與試驗人員提前溝通，與產品試驗一起進行，避免因計量工作造成設備停工而影響科研生產。
3.完成校準后，需將連接數字電秒表的連接線標識再做好絕緣處理，在試驗臺現場妥善安裝，以方便后續校準。
4.計量人員在類似專用時間參數的校準中肯定會遇到不同的問題，需要具體問題具體分析，在實踐中探索并試驗驗證把校準固化到企業自編的專用設備校準規范中，以指導后續校準工作的開展。
5.本校準為使用PLC計時模塊測量時間的專用設備校準提供了一種思路，也可以嘗試應用其他時間測量儀器或手段進行校準研究。
四、總結
1.本文介紹了一類專用設備時間參數的測量原理，經過實踐研究，提出了一種現場校準同時進行了試驗驗證，對試驗結果進行了測量不確定度分析，證明了校準的可行性。
2.對校準中可能已知的問題進行了說明，就校準前后需要注意的事項進行了提醒。
3.本校準在真實的產品試驗情況下驗證了專用設備時間測量的技術性能，用戶對校準和結果比較認可，也契合了計量領域現場、在線、原位校準的發展趨勢。
4.計量人員深入科研生產一線，了解實際需求，解決種種量值問題，是證明計量價值辦法，亦是持續學和的源源動力。HUIICexA
