論無損檢測儀器校準的必要性及實施

    無損檢測儀器，包括探傷、測厚、裂紋深度測量、裂紋擴展監控以及材料特性測量等儀器，大多目的是對材料或零部件的某些缺陷或參數進行監視和測量，以得出與材料缺陷和產品特性有關的信息，用于評價在役或將使用的材料或零部件的可靠性和適用性。如常規無損檢測儀器中射線、超聲和磁粉探傷機可用于零部件缺陷檢測、渦流檢測儀可用于測量材料的電磁參數、聲發射儀監視裂紋的擴展，超聲和渦流還用于幾何量的測里等。不容質疑，它們屬于產品生產和檢驗過程中的監視及測量設備，被廣泛用于工業各領域。

    如何能夠識別無損檢測儀器的技術特性，保持儀器技術參數的穩定可靠，確保其持續滿足產品檢測的要求，是無損檢測專業人員十分關注的。我們試圖從質量管理、測量管理及過程控制的角度探討對無損檢測儀器可靠性控制的必要性和方法。

1.關于無損檢測儀器的屬性問題

    對于無損檢測儀器是否應作為計量設備納入計量器具管理范疇、按周期進行檢定的問題，行業內一直爭論不休，至今沒有一個被廣泛認同的結論。雖然儀器的技術特性指標的重要性都是被廣大無損檢測專業人員認可的，但如何才能確保這些指標達到要求卻不為專業人員所普遍認同。甚至很多專業人員不知道或者不認為無損檢測儀器存在計量特性的問題，不了解儀器的計量特性可能改變，以至大量儀器長期使用，從未對其主要技術參數進行過確認。

    對無損檢測儀器是否屬于計量器具的爭論主要涉及的是對其實施控制的程度和方式問題，實質無非是是否需要按計童器具檢定規程的要求實施周期檢定，核心問題則是強制檢定的問題。多年來的無結果的爭論導致了對儀器控制的長期混亂局面，使得儀器的特性如何控制的問題沒有得到應有的重視和解決。

    造成無損檢測儀器是否屬于計量器具這一爭論的原因之一是無損檢測儀器中有一些只是間接提供數據進行測量以證實產品的符合性。很多檢測結果是通過相對值的形式給出的，如超聲中的缺陷當量值。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量得出，無法直接得出精確的量值。但即使如此，不應否認無損檢測儀器自身具有的主要特性如頻率、線性、盲區、檢測范圍等會對檢測結果產生很大影響，也就是說檢測結果的正確性和有效性與儀器的計量特性密切相關.因此應特別注意勿將儀器的計量特性與儀器的用途混為一談.

    另一方面，隨著無損檢測儀器性能的逐步提高以及對儀器使用范圍的擴大，人們越來越對無損檢測專業提出更高的要求.我們已經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，它們的檢測結果都直接或相對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前技術水平的局限與實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量器具卡尺來測量零件，被測零件尺寸的真值是我們永遠無法達到一樣。目前，大量通過無損檢測儀器直接進行測量的事實在實際工作中已經很多，無損檢測儀器的技術水平發展到今天已使其即使不屬于計量器具，也是比以往更接近計量器具，這就要求我們對儀器的計量特性指標要有更清楚的了解和更明確的控制手段.

    因此，無損檢測儀器是否屬于計量器具的爭論應該到停止的時候了，我們關注的焦點應該更深入一些，如儀器的哪些指標需要控制、如何控制才能夠使儀器的穩定性、復現性更高、檢測結果更可靠，從而使無損檢測的風險性最小，以及如果對儀器的一些控制過程進行分包，哪一類分包機構能夠勝任.持續的爭論必將誤導無損檢測儀器的管理和使用人員放松對其控制，使得檢測結果的風險性加大。

2無損檢測儀器的控制要求

    在IS09001: 2000標準控制的監視和測量儀器中，很多無損檢測儀器屬于此類儀器.對監視和測量裝置的控制，IS09001: 2000標準7.6條款中已做出明確說明，規定了儀器的控制要求，其中確保儀器處于有效的儀器校準狀態，包括使用前的儀器校準、儀器校準間隔、溯源性及失效的評價等是控制的主要內容.無損檢測儀器通常是根據產品標準和技術條件要求、根據有關法律法規要求作為產品檢驗和測量的儀器被確定和使用的.換句話說，無損檢測儀器的主要特性指標，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、記時誤差，磁粉探傷機的指示誤差、電流輸出等，都是儀器的計量特性，它們是否滿足產品檢測的要求以及儀器的重復性、穩定性等決定了該儀器能否達到提供缺陷的種類、形狀、分布、數量、位置等信息或盡可能準確的實施測量的能力，以使我們借助這些檢測結果做出正確的判斷，進而達到控制被檢產品質量、提高產品的符合性的目的。

    我國歷來將測量設備稱之為計量器具。我國現行法律、法規中明確對計量器具提出檢定的要求，強調其需符合法律要求.檢定是我國法制計量中對計量器具實施管理的政府行為.檢定后需出具合格與否的書面證書。如果無損檢測儀器屬于計量器具，對其控制的過程也應如此.但是，隨著我國加入世貿組織，政府職能的進一步轉變，對計量器具的管理也會隨著與國際通行的做法逐步接軌而產生變化.除了涉及法律法規須強制檢定的計量器具外，大多數計量器具將根據使用要求實施儀器校準。

    認為，無損檢測儀器也同樣，除了需納入強制檢定的極少數種類以外，絕大多數無損檢側儀器只需根據使用要求進行儀器校準即可。既簡化了按檢定規程確定的項目逐項檢定的過程，避免所有檢定項目都合格才能得到證書的要求，又對影響檢測結果的指標實施了控制。我們不妨就將IS09001: 2000標準已經提供的監視和測量裝置這個名稱直接用在無損檢側儀器上，按標準的要求控制儀器，也可擺脫無損檢測儀器是否是計量器具的無休止爭論。

3無損檢測儀器的確認方法

    對于無損檢測儀器中僅屬于測量范疇的儀器，控制的具體方式可按新頒布的ISO10012: 2003《測量管理體系》中的相關內容實施。該標準確立了全新的測量管理體系，提出對測量儀器實施計量確認[m.這是當今國際上對測量儀器管理成功的經驗.所謂計量確認，就是對儀器進行包括使用前的儀器校準、驗證，在考慮風險和費用平衡的前提下確定確認間隔，必要的調整和維修及隨后的再儀器校準以及與儀器預期使用的計量要求相比較并出具確認狀態證明、加蓋標簽等一組操作實現確認.以確保儀器的計量特性滿足檢測過程的計量要求。

    其中，在實施確認過程中，儀器校準是主要控制內容.由于儀器校準主要是根據專業人員對儀器的使用要求來確定儀器校準項目，因此儀器校準比檢定要靈活、更切合實際。檢定時，如果任一個檢定規程規定的指標不合格儀器就不能使用，不考慮此指標是否對檢測工作起作用。而儀器校準則不同，當儀器的某些性能不使用時可不進行儀器校準，只要確保使用功能和計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使用，甚至儀器的其他部分或功能己經損害或喪失。這就使企業降低了成本，提高了儀器的利用率。儀器校準依據的文件是儀器校準規范.由于我國儀器校準市場正逐步開放，很多儀器校準規范并未發布.鑒于儀器校準過程與檢定過程有相似的步驟，目前可借用檢定規程來實施儀器校準.國家質監局公布的檢定規程涵蓋了超聲波探傷儀、磁粉探傷機、X射線探傷機、超聲測厚儀、渦流測厚儀等通用無損檢測儀器，可滿足無損檢測儀器校準暫時的要求。

    值得一提的是當顧客無儀器校準能力而需外委對無損檢測儀器校準時，應注意考察哪一類分包機構能夠承擔無損檢測儀器的儀器校準工作，包括標準器的溯源性，是否有了解無損檢測專業的人員資質.并不是任何計量檢定機構都可以勝任無損檢測儀器校準的，特別是當計量人員根本不了解無損檢測專業時，儀器校準的結果就令人懷疑了。最好由同時具有無損檢測儀器校準資質，又有無損檢測專業的機構來實施儀器校準.因此，應優先考慮那些按ISOIIEC17025: 1999建立并具有無損檢測儀器校準資質、同時具有無損檢測專業的國家認可實驗室實施儀器校準，以使無損檢測儀器的儀器校準更可靠，風險更小。

    另一個方面需要引起注意，與檢定證書不同，儀器校準證書不提供儀器是否合格的結論，但提供了比檢定更多的實測數據和測量不確定度，顧客要將其與自己的測量要求相比較，看儀器的被測特性是否滿足規定的使用要求，這一過程稱為驗證.由此也可看出，IS010012:2003標準與IS09001:2000標準的協調一致.

    無損檢測儀器的儀器校準是比檢定有更實際意義的一項重要工作，它對于控制儀器計量特性的變化、使無損檢測專業人員了解儀器的可靠性并降低因儀器所產生的檢測風險，進而確保被檢材料和產品的質量起到積極作用，而且可以降低企業對儀器投入的成本、提高儀器利用率。儀器的儀器校準也與國際通行的做法接軌，便于檢測數據和結果的互認.