論無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)的必要性及實(shí)施

    無損檢測(cè)儀器，包括探傷、測(cè)厚、裂紋深度測(cè)量、裂紋擴(kuò)展監(jiān)控以及材料特性測(cè)量等儀器，大多目的是對(duì)材料或零部件的某些缺陷或參數(shù)進(jìn)行監(jiān)視和測(cè)量，以得出與材料缺陷和產(chǎn)品特性有關(guān)的信息，用于評(píng)價(jià)在役或?qū)⑹褂玫牟牧匣蛄悴考目煽啃院瓦m用性。如常規(guī)無損檢測(cè)儀器中射線、超聲和磁粉探傷機(jī)可用于零部件缺陷檢測(cè)、渦流檢測(cè)儀可用于測(cè)量材料的電磁參數(shù)、聲發(fā)射儀監(jiān)視裂紋的擴(kuò)展，超聲和渦流還用于幾何量的測(cè)里等。不容質(zhì)疑，它們屬于產(chǎn)品生產(chǎn)和檢驗(yàn)過程中的監(jiān)視及測(cè)量設(shè)備，被廣泛用于工業(yè)各領(lǐng)域。

    如何能夠識(shí)別無損檢測(cè)儀器的技術(shù)特性，保持儀器技術(shù)參數(shù)的穩(wěn)定可靠，確保其持續(xù)滿足產(chǎn)品檢測(cè)的要求，是無損檢測(cè)專業(yè)人員十分關(guān)注的。我們?cè)噲D從質(zhì)量管理、測(cè)量管理及過程控制的角度探討對(duì)無損檢測(cè)儀器可靠性控制的必要性和方法。

1.關(guān)于無損檢測(cè)儀器的屬性問題

    對(duì)于無損檢測(cè)儀器是否應(yīng)作為計(jì)量設(shè)備納入計(jì)量器具管理范疇、按周期進(jìn)行檢定的問題，行業(yè)內(nèi)一直爭(zhēng)論不休，至今沒有一個(gè)被廣泛認(rèn)同的結(jié)論。雖然儀器的技術(shù)特性指標(biāo)的重要性都是被廣大無損檢測(cè)專業(yè)人員認(rèn)可的，但如何才能確保這些指標(biāo)達(dá)到要求卻不為專業(yè)人員所普遍認(rèn)同。甚至很多專業(yè)人員不知道或者不認(rèn)為無損檢測(cè)儀器存在計(jì)量特性的問題，不了解儀器的計(jì)量特性可能改變，以至大量?jī)x器長(zhǎng)期使用，從未對(duì)其主要技術(shù)參數(shù)進(jìn)行過確認(rèn)。

    對(duì)無損檢測(cè)儀器是否屬于計(jì)量器具的爭(zhēng)論主要涉及的是對(duì)其實(shí)施控制的程度和方式問題，實(shí)質(zhì)無非是是否需要按計(jì)童器具檢定規(guī)程的要求實(shí)施周期檢定，核心問題則是強(qiáng)制檢定的問題。多年來的無結(jié)果的爭(zhēng)論導(dǎo)致了對(duì)儀器控制的長(zhǎng)期混亂局面，使得儀器的特性如何控制的問題沒有得到應(yīng)有的重視和解決。

    造成無損檢測(cè)儀器是否屬于計(jì)量器具這一爭(zhēng)論的原因之一是無損檢測(cè)儀器中有一些只是間接提供數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量以證實(shí)產(chǎn)品的符合性。很多檢測(cè)結(jié)果是通過相對(duì)值的形式給出的，如超聲中的缺陷當(dāng)量值。還有一些是間接給出的，如射線探傷中缺陷尺寸需通過膠片測(cè)量得出，無法直接得出精確的量值。但即使如此，不應(yīng)否認(rèn)無損檢測(cè)儀器自身具有的主要特性如頻率、線性、盲區(qū)、檢測(cè)范圍等會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果產(chǎn)生很大影響，也就是說檢測(cè)結(jié)果的正確性和有效性與儀器的計(jì)量特性密切相關(guān).因此應(yīng)特別注意勿將儀器的計(jì)量特性與儀器的用途混為一談.

    另一方面，隨著無損檢測(cè)儀器性能的逐步提高以及對(duì)儀器使用范圍的擴(kuò)大，人們?cè)絹碓綄?duì)無損檢測(cè)專業(yè)提出更高的要求.我們已經(jīng)不能還局限在僅僅判斷“有”還是“沒有”缺陷這種低層次問題的解決層面上。無論是射線照相還是超聲探傷，它們的檢測(cè)結(jié)果都直接或相對(duì)的給出了缺陷的量值，只是其示值誤差由于儀器本身的原理或當(dāng)前技術(shù)水平的局限與實(shí)際缺陷的尺寸有一定差別.而這種差別的客觀存在就如同用典型的計(jì)量器具卡尺來測(cè)量零件，被測(cè)零件尺寸的真值是我們永遠(yuǎn)無法達(dá)到一樣。目前，大量通過無損檢測(cè)儀器直接進(jìn)行測(cè)量的事實(shí)在實(shí)際工作中已經(jīng)很多，無損檢測(cè)儀器的技術(shù)水平發(fā)展到今天已使其即使不屬于計(jì)量器具，也是比以往更接近計(jì)量器具，這就要求我們對(duì)儀器的計(jì)量特性指標(biāo)要有更清楚的了解和更明確的控制手段.

    因此，無損檢測(cè)儀器是否屬于計(jì)量器具的爭(zhēng)論應(yīng)該到停止的時(shí)候了，我們關(guān)注的焦點(diǎn)應(yīng)該更深入一些，如儀器的哪些指標(biāo)需要控制、如何控制才能夠使儀器的穩(wěn)定性、復(fù)現(xiàn)性更高、檢測(cè)結(jié)果更可靠，從而使無損檢測(cè)的風(fēng)險(xiǎn)性最小，以及如果對(duì)儀器的一些控制過程進(jìn)行分包，哪一類分包機(jī)構(gòu)能夠勝任.持續(xù)的爭(zhēng)論必將誤導(dǎo)無損檢測(cè)儀器的管理和使用人員放松對(duì)其控制，使得檢測(cè)結(jié)果的風(fēng)險(xiǎn)性加大。

2無損檢測(cè)儀器的控制要求

    在IS09001: 2000標(biāo)準(zhǔn)控制的監(jiān)視和測(cè)量?jī)x器中，很多無損檢測(cè)儀器屬于此類儀器.對(duì)監(jiān)視和測(cè)量裝置的控制，IS09001: 2000標(biāo)準(zhǔn)7.6條款中已做出明確說明，規(guī)定了儀器的控制要求，其中確保儀器處于有效的儀器校準(zhǔn)狀態(tài)，包括使用前的儀器校準(zhǔn)、儀器校準(zhǔn)間隔、溯源性及失效的評(píng)價(jià)等是控制的主要內(nèi)容.無損檢測(cè)儀器通常是根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)條件要求、根據(jù)有關(guān)法律法規(guī)要求作為產(chǎn)品檢驗(yàn)和測(cè)量的儀器被確定和使用的.換句話說，無損檢測(cè)儀器的主要特性指標(biāo)，如超聲探傷儀的線性誤差、噪聲水平，X射線探傷儀的透照靈敏度、記時(shí)誤差，磁粉探傷機(jī)的指示誤差、電流輸出等，都是儀器的計(jì)量特性，它們是否滿足產(chǎn)品檢測(cè)的要求以及儀器的重復(fù)性、穩(wěn)定性等決定了該儀器能否達(dá)到提供缺陷的種類、形狀、分布、數(shù)量、位置等信息或盡可能準(zhǔn)確的實(shí)施測(cè)量的能力，以使我們借助這些檢測(cè)結(jié)果做出正確的判斷，進(jìn)而達(dá)到控制被檢產(chǎn)品質(zhì)量、提高產(chǎn)品的符合性的目的。

    我國(guó)歷來將測(cè)量設(shè)備稱之為計(jì)量器具。我國(guó)現(xiàn)行法律、法規(guī)中明確對(duì)計(jì)量器具提出檢定的要求，強(qiáng)調(diào)其需符合法律要求.檢定是我國(guó)法制計(jì)量中對(duì)計(jì)量器具實(shí)施管理的政府行為.檢定后需出具合格與否的書面證書。如果無損檢測(cè)儀器屬于計(jì)量器具，對(duì)其控制的過程也應(yīng)如此.但是，隨著我國(guó)加入世貿(mào)組織，政府職能的進(jìn)一步轉(zhuǎn)變，對(duì)計(jì)量器具的管理也會(huì)隨著與國(guó)際通行的做法逐步接軌而產(chǎn)生變化.除了涉及法律法規(guī)須強(qiáng)制檢定的計(jì)量器具外，大多數(shù)計(jì)量器具將根據(jù)使用要求實(shí)施儀器校準(zhǔn)。

    認(rèn)為，無損檢測(cè)儀器也同樣，除了需納入強(qiáng)制檢定的極少數(shù)種類以外，絕大多數(shù)無損檢側(cè)儀器只需根據(jù)使用要求進(jìn)行儀器校準(zhǔn)即可。既簡(jiǎn)化了按檢定規(guī)程確定的項(xiàng)目逐項(xiàng)檢定的過程，避免所有檢定項(xiàng)目都合格才能得到證書的要求，又對(duì)影響檢測(cè)結(jié)果的指標(biāo)實(shí)施了控制。我們不妨就將IS09001: 2000標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)提供的監(jiān)視和測(cè)量裝置這個(gè)名稱直接用在無損檢側(cè)儀器上，按標(biāo)準(zhǔn)的要求控制儀器，也可擺脫無損檢測(cè)儀器是否是計(jì)量器具的無休止?fàn)幷摗?

3無損檢測(cè)儀器的確認(rèn)方法

    對(duì)于無損檢測(cè)儀器中僅屬于測(cè)量范疇的儀器，控制的具體方式可按新頒布的ISO10012: 2003《測(cè)量管理體系》中的相關(guān)內(nèi)容實(shí)施。該標(biāo)準(zhǔn)確立了全新的測(cè)量管理體系，提出對(duì)測(cè)量?jī)x器實(shí)施計(jì)量確認(rèn)[m.這是當(dāng)今國(guó)際上對(duì)測(cè)量?jī)x器管理成功的經(jīng)驗(yàn).所謂計(jì)量確認(rèn)，就是對(duì)儀器進(jìn)行包括使用前的儀器校準(zhǔn)、驗(yàn)證，在考慮風(fēng)險(xiǎn)和費(fèi)用平衡的前提下確定確認(rèn)間隔，必要的調(diào)整和維修及隨后的再儀器校準(zhǔn)以及與儀器預(yù)期使用的計(jì)量要求相比較并出具確認(rèn)狀態(tài)證明、加蓋標(biāo)簽等一組操作實(shí)現(xiàn)確認(rèn).以確保儀器的計(jì)量特性滿足檢測(cè)過程的計(jì)量要求。

    其中，在實(shí)施確認(rèn)過程中，儀器校準(zhǔn)是主要控制內(nèi)容.由于儀器校準(zhǔn)主要是根據(jù)專業(yè)人員對(duì)儀器的使用要求來確定儀器校準(zhǔn)項(xiàng)目，因此儀器校準(zhǔn)比檢定要靈活、更切合實(shí)際。檢定時(shí)，如果任一個(gè)檢定規(guī)程規(guī)定的指標(biāo)不合格儀器就不能使用，不考慮此指標(biāo)是否對(duì)檢測(cè)工作起作用。而儀器校準(zhǔn)則不同，當(dāng)儀器的某些性能不使用時(shí)可不進(jìn)行儀器校準(zhǔn)，只要確保使用功能和計(jì)量特性滿足使用要求即可。這樣可使一些仍滿足使用要求的儀器繼續(xù)使用，甚至儀器的其他部分或功能己經(jīng)損害或喪失。這就使企業(yè)降低了成本，提高了儀器的利用率。儀器校準(zhǔn)依據(jù)的文件是儀器校準(zhǔn)規(guī)范.由于我國(guó)儀器校準(zhǔn)市場(chǎng)正逐步開放，很多儀器校準(zhǔn)規(guī)范并未發(fā)布.鑒于儀器校準(zhǔn)過程與檢定過程有相似的步驟，目前可借用檢定規(guī)程來實(shí)施儀器校準(zhǔn).國(guó)家質(zhì)監(jiān)局公布的檢定規(guī)程涵蓋了超聲波探傷儀、磁粉探傷機(jī)、X射線探傷機(jī)、超聲測(cè)厚儀、渦流測(cè)厚儀等通用無損檢測(cè)儀器，可滿足無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)暫時(shí)的要求。

    值得一提的是當(dāng)顧客無儀器校準(zhǔn)能力而需外委對(duì)無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)注意考察哪一類分包機(jī)構(gòu)能夠承擔(dān)無損檢測(cè)儀器的儀器校準(zhǔn)工作，包括標(biāo)準(zhǔn)器的溯源性，是否有了解無損檢測(cè)專業(yè)的人員資質(zhì).并不是任何計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)都可以勝任無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)的，特別是當(dāng)計(jì)量人員根本不了解無損檢測(cè)專業(yè)時(shí)，儀器校準(zhǔn)的結(jié)果就令人懷疑了。最好由同時(shí)具有無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)資質(zhì)，又有無損檢測(cè)專業(yè)的機(jī)構(gòu)來實(shí)施儀器校準(zhǔn).因此，應(yīng)優(yōu)先考慮那些按ISOIIEC17025: 1999建立并具有無損檢測(cè)儀器校準(zhǔn)資質(zhì)、同時(shí)具有無損檢測(cè)專業(yè)的國(guó)家認(rèn)可實(shí)驗(yàn)室實(shí)施儀器校準(zhǔn)，以使無損檢測(cè)儀器的儀器校準(zhǔn)更可靠，風(fēng)險(xiǎn)更小。

    另一個(gè)方面需要引起注意，與檢定證書不同，儀器校準(zhǔn)證書不提供儀器是否合格的結(jié)論，但提供了比檢定更多的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)和測(cè)量不確定度，顧客要將其與自己的測(cè)量要求相比較，看儀器的被測(cè)特性是否滿足規(guī)定的使用要求，這一過程稱為驗(yàn)證.由此也可看出，IS010012:2003標(biāo)準(zhǔn)與IS09001:2000標(biāo)準(zhǔn)的協(xié)調(diào)一致.

    無損檢測(cè)儀器的儀器校準(zhǔn)是比檢定有更實(shí)際意義的一項(xiàng)重要工作，它對(duì)于控制儀器計(jì)量特性的變化、使無損檢測(cè)專業(yè)人員了解儀器的可靠性并降低因儀器所產(chǎn)生的檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)，進(jìn)而確保被檢材料和產(chǎn)品的質(zhì)量起到積極作用，而且可以降低企業(yè)對(duì)儀器投入的成本、提高儀器利用率。儀器的儀器校準(zhǔn)也與國(guó)際通行的做法接軌，便于檢測(cè)數(shù)據(jù)和結(jié)果的互認(rèn).