哲學
上認為“無法做出完美的測量”。雖然我們可能完全信任儀器,但它們所依賴的機械和電氣機制會受到外部世界的影響。因此,我們要依靠所有的工具,才能做到足夠好。即使在航天器上,最精確、最關鍵的測量儀器給出的讀數也在可接受的誤差范圍內,即“不確定性預算”。
一種方法是建造一個精確的儀器來始終如一地做到這一點;另一種方法是將儀器顯示的值與“絕對”正確的權威機構聯系起來,即校準目標。但是在大氣變化、日常敲擊和材料疲勞中保持這些能力需要以重新校準的形式進行定期檢查。
“對于某些企業,如直升機制造商,校準至關重要,” Brüel & Kj?r的校準產品經理Greta Koch說。“加速度計監測齒輪箱的健康狀況,但如果系統沒有檢測到故障,因為它沒有校準到正確的測量值,后果可能是災難性的。”
因為儀器不能定義它們測量的東西,盡管我們可能認為它們可以。相反,它們對現象做出反應,并將與絕對、基準標準的不完美的“記憶”進行比較。
現象本身是絕對而完美的存在。儀器只是描述它們,不能做到完美,因為它是由固體材料制成的,力會影響它的結構,從而影響它的讀數。
對于取決于產品制造質量的制造業來說,校準是在質量上持續優于競爭對手的關鍵。
如果不進行重新校準,終端測試設備(如移動電話工廠的終端測試設備)可以看起來正常工作,但掩蓋了下降的測試精度。而且不準確的測試會導致客戶保修投訴、制造商聲譽受損,以及昂貴的召回以及計劃外的生產停機時間。
在大型組織中,從卡車到衛星,任何產品的設計、工程、生產和驗證時間都取決于可靠相關、及時和準確的測量數據。任何差異都會導致摩擦和延遲,因此校準提供的不容置疑的、統一的基準極大地幫助了數據的信心。
隨著質疑、故障排除和返工的減少,上市時間極大地縮短。
同時,由于較少的設計改變和較少的由于錯誤拒絕合格產品而造成的浪費,提高了效率。
始終在調整之前和之后執行,允許用戶驗證他們迄今為止的結果,分析趨勢,并查看精度如何隨時間漂移。
此信息用于預測何時可能出現指定不確定度之外的結果。
忽視校準可能會對不同行業的業務產生影響。聲學顧問在法律上和經濟上進行客戶所依賴的測量。它們會影響重大決策,比如為塔樓選擇最經濟的窗戶。
建筑項目的聲學測量有助于建筑的整體噪聲容限。但是,如果完工建筑內的噪音水平太高,糾正起來可能會花費巨大的成本。如果這是由于未在相關ISO或IEC標準規定的時間內校準的錯誤儀器,聲學顧問可能要承擔責任。
唯一的辯護是測量完整性的法律依據認可的、可追溯的校準。
? 技術過度自信
有人認為數字儀器不需要,其實都需要。
? 法律意識淡薄
有些人沒有意識到,要按照ISO標準或國家標準進行測量,他們的儀器必須定期校準。
? 成本
校準需要停機時間,但跳過它可能會造成虛假的經濟。根據先進技術服務公司2008年委托進行的一項調查,美國制造商低質量校準的平均成本為每年1,734,000美元。僅看每年收入超過10億美元的大公司,年均收入為400萬美元。
由于沒有儀器可以完美測量,除非儀器最近在校準實驗室進行了校準,使讀數在規定的不確定度內,否則任何測量都不可信。然后,校準實驗室自己的參考儀器最近必須校準到更嚴格的不確定度內,以此類推,直到任何管轄范圍內的頂級實驗室:基準實驗室。
這種可追溯性層次結構是基礎。溯源是防止任何人在任何地方相對無休止的測量的最好方法,通過二級校準實驗室可溯源到某一個基準實驗室。
正如Brüel & Kj?r校準經理Henning Ploug所說,“整個鏈條的有效性取決于其上方儀器的完整性。任何錯誤都可能意味著可疑的結果,并可能在不同的業務中成倍地擴大損害。”
這些校準生態系統的工作人員對大量儀器進行正常校準,僅在Brüel & Kj?r的丹麥實驗室,每年就對1500種不同類型的儀器進行超過10,000次校準。在這里,專家們嚴格檢查受控大氣中的重要參數,將所有測量與他們自己的參考儀器(高精度麥克風和加速度計)聯系起來。
大多數測量程序由IEC和ISO標準規定,二級實驗室必須保存五年以上的記錄。大多數儀器應每年重新校準,甚至更頻繁。這取決于使用水平和它們接收的溫度波動,因為更多的磨損、撕裂和灰塵將更快地影響精度。
由于需要嚴格的程序,校準需要大約一周的時間。任何事情都不能操之過急,儀器必須首先適應精確的濕度和溫度,并穩定基本儀器4小時,主要參考傳聲器最多24小時。
部分是為了節省運輸和海關延誤,Brüel & Kj?r在世界各地有12個二級實驗室,每年進行超過30,000次校準。這些都是在有要求的國家進行法律驗證,并由國家認證機構-各自國家的最高認證機構進行認證。這些機構檢查程序、記錄保存和能力。
最重要的是,它們確保測量鏈在最高認證機構保持完整:基準實驗室。
基準實驗室創建、維護并向測量世界其他地區傳播標準;
以及二級實驗室和需要非常高精度的組織。
飛機制造商就是一個例子。
“對他們來說,0.1分貝的誤差可能意味著嚴重的成本,”校準專家Erling Sandermann Olsen說。“如果飛機的噪音水平超過規定的規格,他們可能會受到機場的巨額罰款。如果發動機獲得了不正確的噪音認證,它可能會阻止飛機在一些機場完全運行。
丹麥擁有世界上最活躍的聲學和振動基準校準實驗室之一,丹麥聲學基準實驗室(DPLA)。該實驗室部分由Brüel & Kj?r管理,盡管它是一個完全獨立的實體。
在DPLA,僅校準參考傳感器,例如來自二級實驗室的參考儀器,以及Brüel & Kj?r自己的生產線測試設備,這些設備與一級參考儀器進行比較。
一些組織,特別是飛機制造商,有太多的儀器,他們沒有時間把它們送走校準,投資自己的二級校準實驗室。這些實驗室以及全球其它二級實驗室由Brüel & Kj?r的參考儀器和校準設備提供服務。通過這種Brüel & Kj?r參考儀器,世界上很大一部分聲音和振動測量可追溯到DPLA。
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