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过程仪表校准器指标解读(之二)

大西洋仪器网  2017-06-22 08:56   点击 1119

●技术指标的理解

许多校准器厂家的仪器在出厂前必须通过复杂的检测和出厂程序。但在开始评估之前,必须先对那台校准器进行检测。校准器指标一般是这些检测程序的第一步。理想上,指标是对校准器的客观描述。它们可能是保守的,或是激进的。在表述技术指标时,厂家是不受任何约束的。有信誉的厂家试图尽可能详精确地描述它们产品的参数,并不隐瞒其缺点故意省略一些相对的指标。一些厂家会有余地的写明其产品的指标并且其仪器会普遍超过公布的指标,而另外一些厂商可能使其公布的指标显得比仪器的实际性能还要好。那些广告中列出的吸引人的指标可能是不完备的而仅仅反映了一小部分仪器性能。广告或产品说明经常出现上下脚标、星号等,一般来说有两种类型的脚标,一类是作为说明,而另一类是起某种证明作用。请时刻注意仔细阅读所有脚标并决定那些对指标有具体影响。

使用者还必须清楚,校准器指标适用于整个系列产品而不是某台特殊的仪器。因为每台校准器对整体性能的偏离变化应是分布的,即不是影响很大的,所以大部分的仪器应在其指标范围内表现得更好,但单台仪器的性能指标不能作为整体仪器指标。尽管有很少部分的仪器在一些功能和参数上会处于临界指标或超出指标范围,但大多数仪器都应该有极好的性能。

●技术指标的关键部分

指标的分析是一件很复杂的事情。为了对指标有清楚地了解,需要注意一些关键的部分以及知道如何从脚标、小的注释和指标本身中找出这些关键部分。当比较不同厂家校准器的指标时每个指标都应该仔细考虑,其中过程仪表认证校准器的最主要四个部分是:时间、温度、置信度和标准的溯源性。

※时间

有些指标经常在很短的时间后就超出其范围,因此技术指标中通常应包含时间的指标,即在该时间范围内校准器能达到所标出的指标。

设定时间间隔或校准间隔是基于对仪器内部模拟电路漂移的考虑,它是必不可少的。这个校准间隔是用来衡量一个仪器保持其指标的能力如何,通常在实际使用的时间间隔有3090180360天。

校准器的不确定度随时间而增加,所以在衡量和比较仪器指标时首先要确认是否在同样的时间间隔内,也就是同等的比较,例如不能用某台仪器30天的指标和另一台仪器360天的指标进行比较。

在刚刚完成校准的同一时刻几乎每台仪器都可能达到极高的指标,不幸的是,这个指标只能在校准后保持几分钟。如果在公布的指标中没有关于时间的说明,必要的时候最好向厂家索取这方面的数据。

温度

有些指标经常在超出很小的温度范围后就超出其范围,所以指标中的温度范围也是非常重要的,要确认指标的有效范围是否满足使用条件。

规定温度范围是必须的,因为它考虑了仪器中模拟电路的温度系数。常用的温度范围是23℃±5℃,这个范围反映了大部分实际的使用情况。如果仪器的指标是在23℃±1℃,它在长期使用时就有了非常严格的温度限制。

超过了温度范围,就要用温度系数来对精度指标的下降程度进行描述,如果仪器给出的通常温度范围以外使用,表示误差的TC温度系数)就要加在原来的技术指标之上,即温度系数的影响加到基本精度上才是全部的精度。

※置信度水平

置信度也可以说是可信度,它是校准器指标中最关键的因素,它是指在校准间隔结束后有多大比例的校准器超出了指标范围。指标必须保守地、有很高置信度地保证仪器在校准间隔结束时在误差范围之内。但往往有些指标可能不是用保守的置信度而是用激进的方法标出。

没有那个厂家的资料中提供置信度水平以及精度是如何分布的,当问及该问题时,厂家会说明其指标是根据精度的正态分布以及其置信度水平。例如两个不同厂家提供的校准器精度同为0.05%,当使用95%置信度时表示在校准时间间隔结束时将有5%的仪器超出所标出的0.05%指标,而使用99%置信度时表示在给出的0.05%的指标下只有1%的仪器超标。所以同样性能的仪器可以得出不同的指标,它取决于厂家是激进地还是保守地公布其仪器的指标。

※校准的溯源性

不确定度必须相关的评价或整体的评估。相对的不确定度并不包括校准器参考标准的附加不确定度。例如当一个校准器的不确定度被定义为与标准的相对值时,这只包括了校准器的不确定度,这对于仪器的整体的不确定度来说是不完备的。整体的不确定度包括了溯源链中的全部环节的不确定度:被校准仪器的相对不确定度加上校准器本身的不确定度。

●部分技术术语

※精度

测量值与真实值之间有多大地差别,经常用读数或量程的百分比来表示。

※测量不确定度比(TUR)

一个校准器在一点上的测量不确定度比是被测仪器不确定度的值除以校准器的不确定度指标或对其测试的标准的指标。仪器指标必须反映同样的置信度。

※置信度

正态曲线下的面积的百分比是置信度区域,如果从-2至+2的两个标准偏差就得到95%的置信度。

※迟滞

同一个测量点的两个测量值的最大差别,一个值是从零点开始,而另一个是从满刻度点开始。该测量是在同一个连续的周期完成,偏离值用满度的百分比表示。

※噪声

随机电压或电流的干扰,它会影响型号的测量。

※非线性

根据线性输入而得出的输出的偏差。

※可重复性

在相同环境,例如温度、湿度、压力及时间下校准器的输出的一致程度。

※分辨力

在一定量程上可以测量或可以产生的最小的单位。对校准器,它一般是指其输出信号的最小改变量或在测量功能时测量的最小值。

※溯源性

它是校准的一种特性,与人类的血缘关系类似。可溯源的校准是指每台测试仪器、校准器以及标准都可一级一级延伸至国家标准,逐级校准,其结果有文档备案,备案文件提供了所有逐级的校准过程都是正确执行的。

来源:大西洋仪器    编辑:韦文臻
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