检测设备的选择

浅淡科学选择检测设备

中国北车集团唐山机车车辆厂  徐福辉


主题词：检测设备  计量技术人员  产品成本  经济效益  检测任务  检测精度  工作环境互换性
一、    前言
随着科学技术的发展，生产及产品的现代化、自动化程度越来越高，在生产及产品中先进检测设备也应用的越来越广泛，这就使科学地、合理地选择检测设备就得尤为重要。它直接关系到产品的成本和企业的经济效益。下面，我结合我厂实际情况，对现在企业特别是大型企业在检测设备的选择中存在的问题提出一些自己的见解。
二、    检测设备选择中存在的问题
许多大型国有企业在检测设备的选择上存在一个通病，那就是缺少计量技术人员的参与，即使部分地参与也是在本人承担的一些项目中或者被动地接受其它方面设计、工艺、采购人员的咨询，这就造成了以下几个问题。
第一、检测设备的选择远远落后于技术的发展，故障率高、维修费用高、使用寿命短，造成大量的人力、材力率浪费，直接或间接提高了产品成本，影响了企业的经济效益。例如：在我厂能源计量用的一些流量计还在沿用已经淘汰的没有瞬时流量指示的DDZ－Ⅱ型流量累积器，温度补偿、压力补偿还在用DDZ－Ⅱ型乘除器。它们都是由半导体分立元件构成的，体积大、精度低、故障率高。而此两块仪表早被一块用单片机做成的数字流量显示累积器代替，后者价格相对来说并不高，而且可靠性强、精度高、故障率低、维修量小并具有在较强的通用性和互换性。类似的情况还很多，比如：我厂现在还在部分沿用的故障率高、寿命短、配件昂贵的机械式电位差计、动圈仪表，它们早就可以被故障率低、价格相对不高、使用寿命长，配件价格低廉、易购的数字记录仪和数字仪表所代替。但是由于在设备的改造过程中，缺少计量技术人员的参与，使用单位仍在照搬原规格型号，造成了人力、财力的浪费，间接提高了产品的成本。
第二、对检测任务的不了解，盲目追求高精度或“崇洋”，造成资金大量浪费。如我厂空调客车用的日本产OMRON E5AX－DAA电子温度调节器，用于调节客车空调的温度。它配套的传感器是Pt100热电阻。它能配热电偶的功能、PID调节功能属于资源浪费。测温范围-99.9-450℃，上下限报警-99.9-999.9（设定范围）精度等级0.3，那么它的最大允许误差为±(450+99.9)×0.3%=±1.65℃±1个字，而实际空调调节范围选用0-80℃带上下限报警的数字温度调节器足以满足使用要求。那么选用精度等级2.0级的国产规格为0-80℃的数字温度调节器最大误差才为±80×2.0%=±1.6℃±1个字。可见，其实际测温调节可靠性远远高于OMRON E5AX－DAA电子温度调节器，但二者价格却相差甚远。一台日产OMRON电子温度调节器我厂购价在3500多元，而普通国产2.0级0-80℃的数字温度调节器价格却不到500元，每台相差3000元，如果工厂每年新造空调客车300辆，每辆车用2台数字温度调节器，采用国产2.0级0-80℃的数字温度调节器将节约资金180多万元，这还不包括检修车需要更新的数字温度调节器。类似的情况在发电车检修和一些别的检测设备选择中也普遍存在。这种盲目追求高精度或“崇洋”形成的检测设备资源浪费、大马拉小车，必然造成资金浪费，提高产品成本，影响企业的经济效益。
第三、检测设备规格、型号、厂家的选择杂乱和“短视”造成了资金的浪费。“短视”是指只顾眼前利益没有考虑到技术的发展趋势及以后检测设备的改造。型号规格、厂家不统一，造成检测设备不能互换，用途单一。当它服务于的设备报废时就不能用于其它用途，从而造成资金浪费。“短视”行为造成的资金浪费也不容忽视。例如：柴油机试验站压力测量如果以前直接选择Ⅲ型压力变送器，而不是选择应变式压力传感器，那么在以后的改造成计算机集中检测后就不会花费购置Ⅲ型压力变送器的资金。每个台位用20块压力变送器，每块均价600多元，将浪费资金1.2万多元，如果四个台位都改造将浪费4.8资金万多元，其实这也间接提高了机车的检修成本。
其实以上问题并不难解决，只要企业的设计人员、工艺技术人员与计量技术人员团结协作，在选择检测设备时让计量技术人员参与进来，让他们了解测量设备要完成的检测任务，检测的工作环境，技术与生产环境，不仅能够得到高精度、可靠性强的检测设备，同时也能节约大量的人力、财力、降低产品成本提高企业的经济效益。
三、怎样科学地选择检测设备
作为一名计量技术人员，要做到科学选择检测设备，解决上面提到的问题，必须注意以下事项：
第一、根据测量目的，全面考虑检测的可靠性、精度、经济性和使用简便性。不要盲目追求高精度，因为检测的最终目的是求得被检测参数的真值，但是真值是永远检测不到的，只能以不同精度逼近真值。在选择时，给定的检测任务只需达到规定的精度就行，决不是精度越高越好。盲目提高检测精度的做法，往往会带来相反的效果，白白浪费人力、财力、降低检测的可靠性。上文OMRON电子温度调节器的选择就是一个实例。
第二、充分考虑工作环境。工作环境是指：温度、湿度、化学腐蚀、易燃易爆、机械振动、电磁干扰等因素对检测设备的影响。例如：工厂柴油机试验站用的热电偶温度变送器，必须考虑现场温度较高，在合理选择安装位置的同时考虑选择变送器的冷端温度补偿能力要高。风泵房、氧气站在选择涡街流量计时必须考虑机械振动，否则选择的涡街流量计精度再高，检测的数据也没有可靠性，达不到检测要求的精度。此外在乙炔站、液化站等地安装检测装置，必需选择防爆产品。
第三、充分考虑技术与生产环境。技术与生产环境是指使用单位技术水平与维修能力。如果使用单位的技术人没、操作人员、检修人员达不到检测设备正常使用所要求的技术水平，它也不能完成检测任务，造成人力，财力的浪费。例如：我厂1994年新建6号、7号锅炉时，选择的是天津自动化研究所设计安装的计算机自动检测控制系统。峻工后只维持使用了一年左右的时间，就由于原使用单位技术人员、操作人员、检修人员技术水平跟不上，造成检测数据可靠性差，自动给水控制不稳，而重新改回Ⅲ型表检测控制。造成很大人力、财力的浪费。
第四、充分考虑通用性和互换性。通用性是指所选择检测设备能完成多种检测任务，而不是只能完成单一的检测任务。这样能提高检测设备的利用效率。互换性是指大量使用的检测设备型号规格、厂家尽量统一，以便在出现故障，维修时能够整体互换。这一点我们在柴油机试验站做得比较好。检测每种参数所用的变送器、数显表选择的是同一型号、同一厂家的Ⅲ型仪表，当出现故障需要维修时，每个台位都能够互换，从而保证了生产试车的连续性。
第五、选择大型正规检测设备厂家生产的产品，充分考虑维修配件的成本和易购性，否则当设备损坏维修时，还要浪费额外资金或由于购不到配件直接造成检测设备的报废。这方面的事例在企业生产中也不少见。
第六、检测设备的组成部分型号要一致配套。否则检测设备也达不到所要求的检测精度。例如：我厂某车间在选择测温仪表时，曾经发生过这种情况，显示仪表选的是精度为1.0级与Cu100热电阻传感器配套的的数显温度仪。而传感器却选择了Pt100型热电阻。经常检测的温度为100。100℃时Cu100热电阻的阻值为142.8Ω，Pt100热电阻的阻为138.5Ω,那么当实际温度为100℃时，显示仪表显示为：(138.5-100)/0.428=89.95℃≈90℃，这就造成了90℃-100℃=-10℃的误差。而此数显温度仪最大允许误差为±150×1.0%±1个字＝1.5℃±1个字，远远超过最大允许误差。大大降低了检测精度，不能完成检测任务。  
四、结束语
总之，科学合理的选择检测设备，不仅能够精确、可靠地完成检测任务，达到检测目的，而且能够节约大量的人力、财力。有利于降低企业的行产成本，提高企业的产品质量和经济效益。同时技术人员也应不断开拓视野，深入学习，了解各种检测设备的了展趋势，全方面充实自己，了解市场，深入实际、积极参与，才能更好的服务于企业，为企业的发展做出实实在在的贡献。
参考文献：
１.    邹跃华，仪表精度可靠性分配最优设计理论方法与应用  自动化仪表，1992.7
２.    哈尔滨工业大学，吴训一  自动检测技术    机械工业出版社
３.    OMRON.Model E5AX-DAA Temperature controller INSTRUCTION MANUAL
４.    中华人民共和国计量检定规程JJG617-96 中国计量出版社

我现在正在从事检测设备的设计与制造工作，有此方面技术、经验与爱好的同仁加我QQ，大家一起讨论吧。我的号是：31338858