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如何加强热处理NADCAP认证中仪器仪表的管理

2018-07-02

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  NADCAP是由PRI(美国质量审查协会)机构组织的认证,PRI是1990年由美国汽车工程师学会创建,致力于开发行业标准,在质量领域提供认证服务。NADCAP认证是目前国际公认的航空特殊工艺认证的市场准入条件,所以只有通过NADCAP认证,才能取得国际航空生产制造供方的资格。近年来国内很多航空工业承包商申请并通过了NADCAP项目。NADCAP特殊认证项目包括无损检测、焊接、EDM、化学处理、热处理等。该协会在2012年发布推出了AMS2750E(高温测量)标准。AMS2750E高温测量工作是公认的热处理认证中非常重要的、也是最复杂的部分。

  一、仪器仪表分类

  在AMS2750E高温测量中给仪器的定义是由传感器接受电子讯息,将传感器产生的电动势转换为一种可用的格式;或是将传感器的毫伏值转化成可用于控制、监控和记录的温度值,以确定、维护及记录过程参数的仪器。

  标准中将热处理过程的仪器分为三种:即标准仪器、测试仪器和控制、监控、记录仪器。

  (1)标准仪器

  标准仪器又包含参考标准、一级标准和二级标准。

  参考标准指的是按照传感器(热电偶)的级别对照相关国际标准进行校验的标准,其作用主要用于一级标准仪器的校准。

  一级标准指的是对照NIST或等效的国际标准校验的仪器来进行校验的仪器,其作用是用于校验二级标准。

  二级标准指的是其校验可以直接追溯至一级标准或参考标准的仪器,该仪器在规定试验环境中工作。

  (2)测试仪器

  一般是指SAT、TUS便携式电位差计或数字仪器,以及电子数据记录仪或数据采集系统等。主要用于校验控制、监控和记录仪,并进行系统精度测试和温度均匀性测试的仪器。

  (3)控制、监控、记录仪器

  控制仪器指的是与一个传感器连接并用来控制热处理设备(包括淬火槽和冷冻设备)温度的仪器。这个仪器可以记录温度,也可以不记录温度。

  监控仪器指的是与控制、监控、负载或记录传感器连接,显示过程设备温度的仪器。例如:指示器、图表记录仪、电子数据记录仪或数据采集系统。

  记录仪器指的是与控制、监控、负载或记录传感器连接,以显示过程设备温度数据的仪器,并生成永久的过程记录。例如图表记录仪、电子数据记录仪或数据采集系统。

  正确使用、维护仪器仪表首先应该对各类仪表有一个清晰完整的认识,分清各类仪器的适用场合和管理要求。

  二、仪器在校准和使用中的管理要求

  通过对AMS2750E标准的学习应用,现就NADCAP认证过程中仪器最容易产生不符合项的问题,也是日常使用、管理中值得重视的问题进行阐述。

  1.仪器量值的溯源

  在高温测量过程用到仪器仪表必须是能将传感器(热电偶)输出的信号转化成温度读数的仪器,并且其精度必须满足规定精度或高于规定的精度,其校准必须是经过国家标准校准,或能够溯源到国际或国家标准。这里必须强调仪器在校准时输入和输出一定按照规定转换成温度值(温度读数),在校准证书上看到的是校准温度值对应的结果。

  2.仪器的校准

  首先,AMS2750E标准中规定所有仪器仪表必须经过校验,并且对各级仪表、各类型仪表以及不同使用条件下的仪器其校验周期以及校验精度进行了明确规定,通过表格的形式清晰地进行罗列。因此,在校准时必须严格按仪表的等级、使用条件等进行校准。

  其次,在校准过程中,对仪器本身的特性也有明确规定。下面就容易忽略或容易出现不符合项点进行分析。

  (1)校准前后的状态及单位的一致性。所有仪器更改或校准之前,必须记录该仪器的“调整前状态”,最好列表将前后状态对应写出;对于仪器仪表测量参数是什么单位,输入和输出必须单位制一致。例如温度仪表采用“℃”的,标准仪器和被校准必须均为“℃”的单位,实际过程的电信号不能在报告中体现。

  (2)对仪器灵敏度的校准。灵敏度是仪器本身固有的特性,在校准时必须进行检测,以保证满足不同等级热处理炉工作的要求;首次校准时,还应该确定仪器分辨率是否满足AMS2750E要求,尤其是记录纸的分辨率更是应该关注和确定的。

  (3)校准点的选择。对不同级别的仪器其校准点是不同的,因此校准时一定要先确定仪器的类别。例如,二级标准仪器和进行现场测试的TUS和SAT仪器校准点不得小于6个点,这些点应按照实际使用量程进行校准,必须覆盖测试用的操作范围的最低温度和最高温度,以及至少4个在此范围的用来代表正常操作区域的点。由此可见,校准点选择很关键。建议企业对各类仪器校准点进行固定,每次校准就按固定点校准即可。

  (4)对于纸质记录仪器每年必须进行走纸速度的检测,精度必须在每小时±3min之内,测量结果必须记录。

  (5)仪表的校准补偿,在内部程序中一定要有明确的程序规定,何时以及如何进行补偿,是人工还是电子补偿,在AMS2750E中有对补偿使用明确规定。但是对于很多供应商一般不建议使用补偿。笔者认为补偿是个雷区,一般不要采用。

  (6)多通道仪器的校准。许多测试和过程设备仪器都是多通道的,每个独立通道必须校准,无论是温度测试还是其他参数测试通道,并且也必须有校准前后状态。

  3.校准确认

  所有仪器校准后,在现场使用的仪器上或附近必须贴上校准标识,来说明最新的校准状态。无论内部校准还是外部校准,仪器的校准报告都应该由热处理技术人员进行确认,以确保校准的结果满足AMS2750E标准和客户的要求,同时还必须有质量人员的认可。

  三、仪器不符合认证要求的原因分析

  在热处理NADCAP认证过程中,由仪器导致的不符合项很多,究其原因主要有以下几个方面:

  (1)企业仪器的校准送外部检测机构进行校准,而外部检测机构对AMS2750E的标准不熟悉,或一知半解。仍然是按照国内标准进行校准,导致仪器校准温度点、校验精度、校准周期等产生错误。或外部检测机构人员的变动,由于没有程序的规定导致后续的校准不符合要求。

  (2)仪器校准状态的管理不到位,标识不够清晰、记录又不完整。特别是记录仪器和控制仪器的协调一致性。

  (3)仪器校准人员或管理人员多年来受国内标准以及校准工作习惯影响,错误地认为按照国内标准进行校准,仅精度满足AMS2750E就可以了,导致校准证书中缺少必要的校准信息。

  (4)没有对校验报告进行细致的审核。在AMS2750E中有详细列出校验报告应至少包括的项目,应该逐项进行核对。

  四、对仪器设备使用管理的几点建议

  为防止或减少不符合项的发生、以及正确使用维护仪器设备,这里就自己工作体会给企业和从事高温测量工作人员几点建议:

  (1)高温测量工作一定专人管理,建立仪器使用管理台帐(或电子信息记录),并记录每台仪器校准的信息和时间。

  (2)按照AMS2750E标准要求使用的仪器,应设置特殊或明确标识,便于使用人员区分使用、校准人员按照AMS2750E标准校准。特别是目前国内大都是从事航空工业的企业进行NADCAP认证,原来军品体系下的仪器管理与AMS2750E有明显区别。

  (3)送外部检测机构进行校准的仪器,建议最好是设计编制一套“仪器仪表校验信息传递表”和“仪器仪表校验证书确认表”。将仪器仪表校准信息完整、准确地传递给校验机构,校准完成后对校准证书内容进行逐项确认,形成一个校验过程闭环。

  (4)对AMS2750E高温测量标准的理解需要加强培训学习,对标准运用是一个循序渐进的过程,要不断学习和实践反复进行,理论和实际应该相互支撑。

  (5)高温测量工作是热处理NADCAP认证项目中最复杂、繁琐的检测工作,AMS2750E标准也是相对比较难理解的标准。因此,加入热处理NADCAP认证的航空企业,应该配置高素质的人员从事高温测量工作,以保证高温测量工作的持续有效运行。

  五、结语

  随着热处理NADCAP特种工艺认证进入中国企业,我国的高温测量技术也将推向一个新的高度。AMS2750标准在企业内熟练运用掌握需要一个较长的实践过程,也是我们高温测量技术人员长期努力的工作方向。




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