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计量检测设备是保障计量检定机构正常开展检定、校准和检测工作,并取得准确可靠的测量数据的重要资源之一。计量检测设备管理的松弛会影响到计量检定机构检定、校准和检测工作的正常进行,影响到检测数据的准确可靠。目前,有的基层计量检定机构认为所检定、校准和检测的计量器具都是生产和经营用的,量大面广,结构粗陋。因此疏于对计量检测设备的管理,严重影响了计量检定机构检定、校准和检测工作质量的提高,计量检测设备的管理有待加强。笔者认为加强计量检测设备的管理应着重抓好以下四个方面工作。
一、检测设备的配备应完备
计量检定室负责计量检测设备购置的申请、使用和维护;管理室负责订购、验收、建档及投入使用后的监督管理。
计量检定机构应根据所开展服务项目的要求,必须配备能准确进行检定、校准和检测的各种设备。如检定工作用石油加油机和石油流量计,除应配备相应规格的标准金属量器外,还应配备二等温度计和0.1S秒表。在检测设备中,计量标准是开展计量检定、校准和检测的核心,因此计量检定机构应编制所建立的各项计量标准名称及设备一览表。一览表内至少要包括以下信息:标准名称、所配置设备的名称、型号、测量范围(或量程)、测量不确定度(或准确度、允许极限误差)、量值传递或量值溯源关系、设备唯一性标志等内容。
二、按法制的要求来管理
对用于计量检定、校准和检测的计量标准和测量设备必须按《计量法》的要求实施管理。各项最高计量标准应向相关的政府计量行政部门申请考核,考核合格后获得《计量标准证书》;对社会上实施计量监督具有公证作用的计量标准,应获得《社会公用计量标准证书》;属于计量授权项目的检定、校准和检测,必须向授权的政府计量行政部门申请,经考核合格并获得《计量授权证书》。各项计量标准和用于检测和测量的仪器设备(计量器具)应具有计量检定证书或校准证书,而且必须在有效期内。具备上述条件后,方能开展相应项目的检定、校准和检测工作。
三、操作人员应具能力和资格
计量检测设备的操作人员应具备相应的能力和资格,特别是计量标准或关键的检测设备必须由合格的并经批准的人员操作。合格人员的标准:一是必须经过必要的培训;二是掌握操作设备的工作原理、技术性能、操作规范;三是了解设备维护保养的知识和技能。合格是前提,经批准才能上岗。如检定机构的操作人员须取得检定员资格证后,经机构领导批准方可对计量标准或关键的检测设备进行操作。
为使操作人员掌握检测设备的变化,使用和维护设备的最新说明书和相关技术资料应能随时提供给检测设备的操作人员。
四、检测设备管理应加强
1.加唯一性标志。用于计量检定、校准或测量的每台测量仪器,以及对检定或检测结果有影响的辅助设备都应具有唯一性标识,如设备编号。编号应与设备一览表相对应。
2.建立设备档案。应建立并保存对计量检定、校准或检测有重要影响的每台设备的档案,档案内容至少包括以下内容:(1)设备的名称;(2)制造厂名称、型号和编号,或其他唯一性标志;(3)接受日期、启用日期、接受时的状态和验收记录;(4)目前存放地点;(5)制造厂提供的资料或使用说明书;(6)历次的检定或校准证书和调试报告、验收准则和下次检定或校准的日期;(7)历次维修的日期和设备的维修计划;(8)设备的任何损坏、故障、改进或修理记录。
3.设备管理与维护。为确保检测设备状态的完好和功能正常,对设备安全处置、运输、贮存、使用和维护应做出具体要求。(1)检定人员操作仪器设备前,应检查其状态和环境条件,符合规定的要求后,填写使用记录,方可开机使用。(2)对于重要的仪器设备(如计量标准器),应制订详细的操作规程,检定人员应严格执行操作规程,并做好记录。
关键词:热泵控制器;检测技术;测试设备
中图分类号:TM57l 文献标识码:A 文章编号:1009-2374(2014)03-0021-02
1 技术背景
空气源热泵是一种与传统热泵相比,具有节能、安全、环保三大特点的新型热泵。随着近年来空气源热泵技术在我国的不断成熟,空气源热泵广泛地应用于商用领域和公用领域,产量也随之不断提高。为保证热泵的生产安全,必须在出厂前进行一系列的测试。其中,热泵控制器是热泵机组控制系统的核心部件,对热泵的启停、自检、安全保护、模式切换等工作提供操作,因此热泵控制器必须拥有完善而可靠的控制系统。
为了保证控制器出厂时可正常运行,要运用检测技术对热泵控制器进行检测。所谓的检测技术是指:通过某些手段获取被测物体的特征信号,通过传输、测量来确定这些物理量的大小,最后进行计算并用数字表现出来。信号经处理后,分析工作状况是否正常,判断出故障的性质,在保证产品的质量的同时保持生产线在最佳工作状态运行。
现有的热泵控制器测试方案中,一般都是采用整机组对热泵控制器进行测试,这种测试方式能耗较大,操作复杂,安全性不高,测试效率低。对于上述这些问题,尚未提出一个有效的解决办法。
2 设计思路与具体方案
为了解决上述问题,笔者在对热泵的实际运行情况进行深入分析的基础上,设计了一种新型的测试设备解决方案,可以通过该设备,模拟出热泵运行时的相应量,让热泵控制器无需连接热泵机组,只须将被测热泵控制器放置于测试设备上即可进行测试。
该测试设备由主板单元和操作单元组成。主板单元和操作单元之间通过通信排线连接。其中主板单元包括主板放置部件和供电部件,操作单元包括测试量模拟部件、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测试用的端口组。所述端口组具有多个预留好的输入/输出端口,供主板和测试量模拟单元连
接用。
测试量模拟部件也提供测试用模拟端口组,组中端口与热泵控制器的主板上的测试端口相匹配,经由通信排线一一对应相连,无需连接飞线就可将模拟部件和主板相连,增强了测试的安全性,并提高了测试的效率。
控制器与主板通过通信排线相连,调节热泵控制器进行工作。其中,操作面板提供了指示和操作器件,便于测试者在测试时观察和操作,并与测试量模拟单元的端口一一对应连接。
下面根据图1,结合现实方案,对本设备做进一步说明:
图1 热泵控制器的测试设备的结构示意图
如图1所示,测试设备A分为两个主要部分:B主板单元和C操作单元。其中,A包括①主板放置部件和②供电部件。B包括④测试量模拟单元,⑤主板操作器,以及D控制面板。其中,D控制面板包括⑦指示灯、⑧旋钮、⑨开关和⑩电机。其中,B、C、D上有预留好的接线端子,B和C由③通信排线相连,C和D由⑥通信排线
相连。
①主板放置部件有放置热泵控制器主板的置板槽,置板槽下方有可活动的探测针,探测针是用来连接控制板上的测试点的,所述探测针可选具有弹簧部件的
插针。
④测试量模拟单元有多路模拟部件,各部件通过⑥通信排线与D上的预设端口一一对应连接,测试者可通过D上的器件调节模拟量,以达到测试的目的。
在本实例中,所用到的模拟量如下:
传感器探头:(1)采样装置的高低压信号采集测试端口;(2)水流开关采集测试端口;(3)风机盘管信号采集测试端口;(4)环境温度信号采集测试端口;(5)水箱温度信号采集测试端口;(6)化霜信号采集测试端口。
驱动器件:(1)压缩机驱动电路测试端口;(2)四通阀驱动电路测试端口;(3)水泵驱动电路测试端口;(4)辅助电加热驱动电路测试端口。
其中,⑦指示灯指示各个工况;⑧旋钮模拟温度值值;⑨开关模拟管路的开闭;⑩电机模拟膨胀阀运转。⑤主板操作器通过与主板MCU的通信,可调节热泵控制器的开关、工作模式,并显示热泵控制器当前状态。
在具体测试时,可依据以下步骤进行:将被测热泵控制器主板放入①主板放置部件处,经由固定器件将被测试的控制器主板进行固定;接通②供电部件上的电源接口,打开电源开关,主板上电指示灯亮起后,通过⑤主板操作器操作主板工作模式。
测试人员可通过D控制面板上的开关以及旋钮控制模拟量,通过观察主板操作器显示屏、电机、指示灯以及进行热泵控制器的测试工作。
3 结语
当然,本文中的解决方案只涉及到检测技术的冰山一角,检测技术是一门综合性技术,它在工业上的应用是非常广泛的,它跨越了机械工业、石油化工、交通运输、能源工业、航空航天等各种领域,是集计量学、生产工艺学、仪器仪表学、信息工程学与计算机学科以及自动控制理论而成的交叉性学科。现今国内产品的生产制造工艺,尤其是核心工艺技术都没有达到深刻标准,实用性较差。文中的检测设备只是做了微创新,在应用技术的集成能力上还显薄弱。
本文的目的只是提出一种热泵控制器测试设备的解决方案,使得希望在日后的发展中,更好设计出更加精良、更有市场竞争力的测试设备。
参考文献
[1] 肖建忠,许飞云.气源热泵热水机组控制器设计
[J].现代电子技术,2009,(19).
从清洗到烘烤可可豆,到最后生产出成型的巧克力,Hachez公司是德国唯一一家能够在一家工厂中实现以上所有制作流程的糖果制造商。公司不仅生产自有品牌的经典牛奶巧克力条,果仁巧克力和手工复活节巧克力,还会为一些奢华的私人品牌供货。
巧克力的生产是一个非常复杂的过程,而Hachez公司始终将质量列为每个环节的首要任务。该公司采用梅特勒·托利多公司的Safeline系列金属检测器和X射线技术已经长达15年。其加工线集成了8台金属检测器和一台X射线系统,从而保证了只有他们的产品不含异物,能够畅通无阻地输送往各大超市。
Hachez公司采用梅特勒·托利多公司的Safeline系列中的Profile Select金属检测器,依靠其灵敏的探测能力,保证他们的巧克力产品中没有金属碎屑。Profile Select金属检测器采用变频技术,能够自动选择每项任务最适合的频率。
梅特勒公司称,系统的自动设定功能能够为检测产品选择理想的频率,从而提高污染物的检测率,提升生产线的灵活性,实现全面的成本节省。
Profile Select金属检测器的运行频率的调整幅度最小可以达到1kHZ。这就保证了能够精确地实现对Hachez公司巧克力产品的最佳检测。金属检测器的设计易于集成传送系统,使Hachez公司的检测实现全自动化,并使误判(将未被污染的产品拒绝掉)的情况最小化。不合格的产品会在收缩带的帮助下,送出生产线,并存储到一个上锁的废料仓中,等待后续的返工。如此一来降低了产品的浪费。在梅特勒·托利多公司工作人员的指导下,Hachez公司将金属检测器放置在巧克力生产线的末端,从而检测金属异物。与此同时,X射线检测系统InspireX R20会检测密封包装,避免没有果仁、产品折断、错误放置巧克力的情况。从而保证产品的外观能够满足消费者的期望。
有些员工会将受污染的产品从废料仓中取出并重新放回生产线。这个问题几乎所有制造工厂都意识到了。为了防止这种情况发生,越来越多的像 Hachez这样的制造商,坚持要限制人员进入包装线废料仓,并且采取类似的举措来尽到自己的一份职责,作为行业示范。
为了降低自动化安全加工重蹈覆辙的风险,Hachez公司的产品检测系统采用了上锁的废料仓,保证了受污染产品不会再次进入制造流程。这个拒绝解决方案采用了电子上锁系统,使得废料仓只对授权的工作人员开放。如果废料仓开着,警铃会响起,传送系统也会停止。
[关键词]检测;虚拟仪器;控制系统
中图分类号:TN957 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2016)02-0075-01
某型雷达工作在高复杂性及高危环境中,如果出现的相关故障不能被及时处理,往往会导致整体系统的异常乃至瘫痪。故该型雷达显示及控制系统自身拥有的一整套完整的训练、模拟、检测系统,其检测系统是基于雷达自身的BITE(Build-In Test Equipment)周期性地或者实时自检,根据组合上的故障指示灯或维修经验可将故障隔离到分系统级。
分系统级故障主要由数字及数模混合板件故障造成。因信号关系复杂,修理检测如无专业工具,修理检测难度较大。常规的修理检测方法是利用信号源、逻辑分析仪等设备搭建简易测试平台,在测量大量信号的基础上分析、破译其逻辑关系,查找故障点并加以排除,此种方法存在故障定位周期长、效率低、误差率高的缺陷。
通过BITE检测定位的组合故障,其相关组合内板件的故障往往需要通过对引进的配套雷达专用插件系统的使用及分析。一般来说,数字板件故障存在插件接触不良、芯片低效、芯片损坏等几类问题。而判断芯片低效故障,则往往需要连续判断数次和长时间加电判断。其判断最关键的核心技术问题是反设计测绘,相关板件的设计图纸属于核心技术,外方实施了严密的技术防范,只有通过反射计测绘,掌握板件各信号逻辑关系及工作原理,才能在相关测试设备上进行故障诊断。通过反射计图纸,分析板件内部各个功能区之间的信号关系及各个信号之间的时序关系,利用关联线路之间的导通关系设计合理的输入、输出及双向信号的测试向量对板件进行测试。一般以设定的基准频率计测试频率,将信号接入被测数字插件,读取测试结果,如测试结果与标准测试节拍不符,则说明该数字板件故障,达到故障定位的效果。其中测试信号包含频率脉冲信号、节拍脉冲信号、位移脉冲信号、信息脉冲信号、标记脉冲信号、中断脉冲信号、查询脉冲信号等,各类脉冲时序关系复杂,存在故障件的误报及漏报的可能性。因此测试时需要与雷达的BITE系统一起,验证相关板件的故障,防止漏报、误报的发生。
据此设计一款组合测试系统,其主要原理为来对整个雷达的显示、控制系统进行协调、控制设备产生组合测试工作所需的信号,并根据组合工作的技术要求,产生符合技术标准的信号幅度、周期、频率、脉冲宽度等,激励其进行工作。其设计目的是而辅助其自身BITE系统对装备进行检测。
按照检测设备各器件功能与整体结构,可将本系统检测设备按测试流程与基础硬件功能划分成各个功能模块。
静态阻值检测电路是由NI仪器PXI4071和PXI2503/2593和RM适配卡组成,对被测组合每个接口由矩阵开关控制进行逐点测试。NI PXI-2503可作为多路复用器或矩阵开关使用。电源控制电路由NI仪器PXI6733和相关适配卡组成,控制程控电源给被测组合进行供电。NI PXI-6733用于开环仿真的应用,如三相电源仿真。同步电路由NI仪器PXI和相关适配卡组成,根据指控舱工作状态指令以及信息交互的协议内容,在同步信号的约束下控制被测组合的工作状态。信息交换电路由NI仪器PXI6541和PXI5421和相关组合适配卡组成,根据指控舱工作状态指令以及信息交互协议内容,在同步信号的约束下控制被测自主搜索显示器和发射显示器组合的工作状态。通过NI-HSDIO驱动器,配置5.0V、3.3V、2.5V或1.8 V的逻辑电压。信号调理电路由相关组合及适配卡对被测组合的信号进行幅度调整,通道控制,令测试仪器给出正确可信的测试结果,同时起到保护测试仪器的作用。信号检测电路由NI仪器PXI6541和PXI5124和相关适配器组成,对被测组合及其相应插板信号进行采集、处理。自检电路对测试系统接上相关组合及适配卡后进行自检,包括仪器模块功能自检、适配器功能自检盒测试通道自检。
计算机自动对检测结果与给定的标准信息进行分析、计算,判断组合是否正常工作,如果某项参数超过标准数值,计算机自行中断检测,并对检测信息进行闪烁,以明确表明检测结果有问题,提示操作人员进行调试或排除故障。
当检测发现组合存在故障时,首先使用测试插头对组合面板上、插件板上的检测插孔进行测试,与正确参数进行比较,判断相应的插件板工作是否正常;如果此检测孤立不出故障的具置,可将组合内插件板从组合底板上拆下,使用配套的插件板转接板将插件板与组合连接,然后将测试台配套的辅助测试适配器与插件板转接板上的矩形检测插座相连接,启动计算机辅助检测程序对该被测插件板的工作情况进行检测。发现故障,更换故障插件板即可。
检测系统需要对组合输出的信息,按数据库内存储的标准信息,使用计算机软件对其进行计算、分析、评估,以判断其组合工作是否正常。正常,则其显示组合工作正常;不正常,则发出组合工作异常显示。从而工作人员可以通过显示的结果,判断组合是否正常。其信号之间需要有严格的同步和时序关系,才能保证显示系统正常工作。如同步信号F频率探测起始脉冲、F频率探测结束脉冲、20KHz、800KHz、24位位移脉冲等,显示信号滤波起始询问脉冲、滤波器及结束询问脉冲、距离扫描起始脉冲、距离扫描结束脉冲、距离标记脉冲等都需要严格的时序关系。
时序检测主要以标准信号为参照,进行二进制信号数字比对,当匹配数超过设定值时,便认为信号是正常的,这样检测时检测信号和标准信号之间的同步关系,也即开始对比的点的选择是检测的关键因为两次测定很难保证在同一周期同一时刻采集。根据上述及某型号雷达自身特性,可以有以下两个措施处理这个问题:第一个方案为在某型雷达显示控制系统测试时对任意一个板卡采集的信号,最低频率为10Hz,故若有10Hz信号则以10Hz信号的上升沿作为开始触发的依据,令测试信号与标准信号有个粗同步,这样测试信号以10Hz脉冲距离,最多比对1次。第二种方法是在某型雷达显示控制系统测试中对任一个板卡采集的信号,最低频率是10Hz,故可以用标准信号的1/10作为同步头,逐点位移在测试信号中寻找匹配位置,找到后再对比所有采样点,若达到匹配阈值则返回测试正常,否则返回测试异常并返回故障代码,给出故障提示。
参考文献
[1]毛顿. LabVIEW测控系统的网络访问技术研究[D].武汉理工大学,2002.
[2]戴新. 数据采集卡在LabVIEW中的驱动方法[J]. 计算机应用与软件,2008,03:156-158+161.
[3]关旭,张春梅,王尚锦. 虚拟仪器软件Labview和数据采集[J]. 微机发展,2004,03:77-79.
[关键词]企业实验室 设备管理 设备档案 信息化管理系统
中图分类号:TP800 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)13-0214-02
近年来,我过大型国有企业不断加强参与标准的修订工作,产品标准在企业内部得到了充分的理解与应用,这就要求在企业的内部建立起了技术力量较强的分析实验室,企业实验室担负着进厂用原辅材料、生产过程质量控制及最终的产品质量检查与产品的技术开发中的定量分析和结构性能的研究,企业实验室主要依靠仪器设备提供准确的数据,出具检测报告,可见,做好实验室的分析仪器管理工作非常的重要,这也是为分析数据的科学性和公正性提高有力保障的主要依据。
1. ISO/IEC 17025:2005中对分析设备的管理要求
1.1 ISO/IEC 17025:2005中“5.5设备”的主要要求
实验室应配备正确进行检测和(或)标准(包括抽样、物品制备、数据处理与分析)所要求的所有抽样、测量和检测设备。用于检测、校准和抽样的设备及其软件应达到要求的准确度,并符合检测和(或)校准相应的规范要求。设备应由经过授权的人员操作。用于检测和校准并对结果有重要影响的每一台设备及其软件应加以唯一性标识。应保存对检测和(或)校准具有重要影响的每一台设备及其软件的记录。实验室应具有安全处置、运输、存放、使用和有计划维护测量设备的程序,以确保其功能正常并运行,防止污染或性能退化。出现过载或处置不当、给出可疑结果,或已显示出缺陷、超出规定限度的设备,均应停止使用。实验室控制下的需校准的所有设备,只要可行,应使用标签、编码或其他标识表明其校准状态,包括上次校准的日期、再校准或失效日期。无论什么原因,若设备脱离了实验室的直接控制,实验室应确保该设备返回后,在使用前对其功能和校准状态进行核查并能显示满意结果。
需要利用时间核查以保持设备校准状态的可信度时,应按照规定的程序进行。当校准产生了一组修正因子时,实验室应有程序确保其所有备份得到正确更新。检测和校准设备包括硬件和软件应得到保护,以避免发生致使检测和(或)校准结果失效的调整[1]。
1.2 ISO/IEC 17025:2005中“5.6测量溯源性”的主要要求
用于检测和(或)校准的对检测、校准和抽样结果的准确性或有效性有显著影响的所有设备,包括辅助测量设备,在投入使用前应进行校准。某些校准目前尚不能严格按照SI单位进行的,这种情况下,校准应通过建立适当测量标准的溯源来提供测量的可信度。
2.分析设备的管理范围
设备是实现检测(校准)的技术手段,是测量仪器、测量标准、参考物质、辅助设备等总称。他的正确选择、使用、维护,直接影响检测、校准数据的可靠性和准确性,也影响实验室的运行成本和效率。设备管理对象为所有的抽样、测量和检测设备、软件,包括实验室永久控制和永久控制之外的设备。辅助设备也属于设备管理的对象,辅助设备是指用于与测量仪器配套使用,进行检测和测量所必须的专用设备,如摆锤冲击实验的冲击锤、螺丝刀等。
对于租借或是客户提供的设备,属于实验室永久控制之外的设备,要按照设备管理要求进行控制。
3.建立规范的实验室设备管理制度
实验室的设备管理是实验室管理体系的一部分,仪器设备的管理在实验室管理中占有十分重要的地位,建立一套完整的设备管理制度可以充分的调动大家对仪器设备的维护、保养的积极性,为操作人员提供更好的操作指南,避免不当使用和破坏性的使用,可以提高仪器的使用寿命。实验室应制定相关的管理文件,规范实验室仪器设备的购置、验收、使用、维护及报废的过程。
实验室应配备专门的实验室仪器设备管理人员,明确其在仪器设备管理中所负的职责,执行相关的文件对仪器设备进行实施管理,设备管理人员应该对设备的申购、验收、入库、建档、使用、维护、维修、停用、报废的全过程进行跟踪和落实。要保证人员的更换不影响仪器设备的管理工作,确保仪器设备的良好运行[2]。
4.设备的控制和管理
4.1 设备的正确配置
企业的实验室应根据自己所开展的检测项目或标准,建立相应的检测方法,配置合适的设备,使其仪器设备的数量与工作量相适应。由于一个测量设备的特性主要包括测量范围、偏移、重复性、稳定性、漂移、影响量、分辨力、鉴别力等,在配置设备时应注意使用性、可靠性、耐用性、节约性、成套性、互换性、维修性、环保性、适应性等方面的问题。
使用性:仪器设备的规格、功能和效率等各种指标要满足使用要求;
可靠性:仪器设备的技术参数稳定、精度的保持性、零件的耐用性、安全性等,仪器设备的可靠性愈好,发生故障的可能性愈小;
耐用性:仪器设备的自然寿命愈长,分摊到每年的折旧费会愈少;
节约性:仪器设备在满足使用要求的条件下,尽量考虑节约的原则,包括能源的节约;
成套性:某些设备需要配套,包括技术性能和精度的配套,才能把设备的分析化验能力充分的发挥出来,配套设备往往能减少重复投入,避免不必要的浪费;
互换性:新选购设备的规格型号尽可能的与现有的设备进行衔接,这样可减少配件的供应,也可减少人员培训、维修保养等费用;
维修性:要考虑仪器设备发生故障的维修的难易程度;
环保性:仪器设备运行时对环境的污染情况;