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难以置信的校准作用

[日期:2017-12-05  阅读次数:]  

你相信一次英国国家物理实验室(NPL)密度测量校准会影响到300多家公司及12000千米的管线吗?下文将说明校准以及其令人难以置信的作用。
    什么是校准?
    校准是测量仪器与更高准确度的标准实施比较的操作。如经比较有误差,就需要评估并应用矫正措施。
    什么是溯源?
    校准是精心确定可溯源的,必须要有一个不间断的测量链,将校准结果与国家或国际标准(比如米)相连;而且校准结果必须同时给出不确定度的表述。
    为什么校准和溯源同样重要?
    尽管这些活动看起来平常,实际上它们将众多人员、巨量产品和业务产生真正的作用。
    我们通过细节,从英国国家物理实验室到一家名为赫德•菲德杰拉德公司(H&D Fitzgerald),该公司是皇家认可委员会(UKAS)认证的密度实验室,以及它们众多客户之一的雷迪厄斯系统公司(Radius Systems),说明校准所发挥的作用。
    从1到很多……
    校准值得注意的是它具有强大的“扇出”效果(fan-out effect)这一事实,即一次校准可以作用于成千上万的客户、产品和业务。
    这种效应可以清楚地证明,通过观察从英国国家物理实验室到赫德•菲德杰拉德公司的一次校准,并进一步延伸到雷迪厄斯系统公司,300家以上的终端客户受到作用影响。
    当你意识到雷迪厄斯系统公司是赫德•菲德杰拉德公司的700家以上的客户之一,根据保守估计,经英国国家物理实验室维护并由赫德•菲德杰拉德公司传播的密度标准对终端客户产生作用,受影响的终端客户的真实数目无疑数以千计。随后你再了解到赫德•菲德杰拉德公司仅仅是传播英国国家物理实验室密度标准的7个得到认可的实验室之一,你真正体会到扇出效应是多么强大。
    扇出效应也扩展到与校准相关的经济数据。赫德•菲德杰拉德公司估算,其浮子的年度销售额与其支付给英国国家物理实验室的校准服务费用的比值为12:1。
    简要说明密度测量
    1、英国国家物理实验室维护密度测量的英国国家标准。
        2、英国国家物理实验室向英国皇家认可委员会认可的实验室开发该标准。
        3、该实验室利用英国国家物理实验室标准校准其本身的测量器具。
        4、公司随后在英国国家认可委员会认可的实验室检验其产品。
    雷迪厄斯系统公司制造和供应聚乙烯(PE)管道系统和服务,其服务的300家以上的客户分布在以下行业:天然气、水、核能和民用建筑。2011年,其制造的12000千米的管道,长度几乎相当于地球直径。这些管道用来输送重要的公用资源,制成管道的材料必须能够承受管道所输送的液体/气体的压力。
    为了确认管道材料满足用途的要求,雷迪厄斯系统公司使用赫德•菲德杰拉德公司提供的校准浮子来测试管道原材料的密度是否合适,该原材料用于其他管道和配件,要进行2次检查:首先,检查传入的树脂,以确保它是正确的类型(其密度告诉我们这一点);其次,验证材料经处理却没有影响其物理性能。
    对于雷迪厄斯系统公司的产品,安全至关重要,没有比用于天然气管道更加需要保证产品安全。他们可以依靠从赫德•菲德杰拉德公司购买的密度测量标准,这一点至关重要。正如雷迪厄斯系统公司的质量经理马丁•弗罗加特(Martin Froggatt)解释说:“如果密度错误,材料类型则不对,例如,不是使用PE100级别的材料,我们可能使用设计用于牛奶瓶的PE材料,这将无法承受我们设计的管道和配件所定的工作压力。一旦燃气管线破裂且气体逸出,就可能爆炸!幸运的是,密度检查防止了这种情况发生。测量设备和设备的校准对我们产品的质量至关重要。我们必须得确定,我们用来衡量的仪器和设备是正确的。”
    产品的质量对于雷迪厄斯系统公司至关重要,精确的密度测量,使他们能够确定他们是否使用PE80和PE100等级的聚乙烯。在8或10兆帕(MPa)的压力下,这些材料设计能够承受50年。密度较小的材料抗压性能更弱,因此需要尽快更换。
    如雷迪厄斯系统公司的子公司,满足ISO EN 9001:2008条件,制造其所有的产品,必须使用英国皇家认可委员会认可的实验室。
    公司运用这些校准过的“浮子”确定材料的密度。(转自《中国计量》 徐文见 刘月 刘军)
英国国家物理实验室(英国密度测量国家标准)
英国国家物理实验室(NPL)
做什么?

    英国国家物理实验室为赫德•菲德杰拉德公司直接提供资料校准,通过校准不锈钢重量,赫德•菲德杰拉德公司在其天平上利用此不锈钢重量,测量其浮子的重量。赫德•菲德杰拉德公司同样也使用英国国家物理实验室的原级温度标准。
赫德•菲德杰拉德公司(H&D Fitzgerald)
(英国皇家认可委员会实验室,传播英国国家物理实验室密度标准)

    赫德•菲德杰拉德公司(英国皇家认可委员会实验室0291号)制造一系列液体和固体密度标准。其中之一是小型的中控玻璃(称为“浮子”)。每个浮子标注有系列数字,它们在既定的密度下漂浮在充满液体的管子里(管子里有2类液体,稠密的液体在底部,较轻的液体在上部)。管里的液体必须保持在23℃,因为全世界塑料工业在该温度下测量密度。
雷迪厄斯系统公司(Radius Systems,管道制造商,2012年价值1亿英镑)300家以上客户,100个以上国家
为什么公司需要它?

    公司(如雷迪厄斯系统公司)将欲测其密度的材料放入该管,在相对于浮子的给定点漂浮。以浮子为参考,他们就可以测量这些材料的密度(如浮子1为850;浮子2为860,测试材料悬浮于这两者之间,那么就是855)(转自《中国计量》)