[發明專利]校準方法

有效

• 申請號: 201210265402.5
• 申請日: 2012-07-27
• 公開（公告）號: CN102901529A
• 公開（公告）日: 2013-01-30
• 發明（設計）人: 迪米特里·韋西埃
• 申請（專利權）人: 恩德萊斯和豪瑟爾美斯泰科兩合公司
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 戚傳江;穆德駿

技術領域

本發明涉及一種測量裝置的校準的方法，其中，測量裝置根據至少一個預定義的操作程序來執行測量，在該至少一個預定義的操作程序期間，要由該裝置測量的量的至少一個給定值通過對應的基準或標準提供，并且由該裝置測量和指示，并且記錄指示的測量指示和對應的測量的量的給定值。

背景技術

測量裝置在幾乎所有用于測量物理量的工業分支中使用，該物理量特別是與正在進行的生產過程相關的量。用于指示由該裝置測量的量的值的測量指示例如通常在用于在測量地點處監測、控制和/或調整生產過程的過程自動化中使用。

為此，在市場上有大量的測量裝置，例如，用于測量在容器中的產品的水平的水平測量裝置、用于測量通過管道的產品的流量的流量計、溫度測量裝置或壓力測量裝置。

為了保證這些裝置滿足對于它們指定的特定測量屬性，特別是指定的測量精度和/或符合特定的標準，在使用之前將它們校準并且如果必要則調整它們。

校準是通常使用的程序，用于建立用于從測量裝置的測量指示獲得測量的量的測量結果的關系。校準也用于檢查裝置與給定的標準的符合性。在兩種情況下，測量裝置根據給定的操作程序來執行至少一個測量任務，在給定的操作程序期間，通過對應的基準或標準來提供要由該裝置測量的量的至少一個給定值。典型的操作程序例如包括在該裝置的測量范圍內對該量的最小值和最大值的測量。在該操作程序期間，記錄通過該基準或標準提供的該量的值和測量裝置的對應的測量指示。基于這個數據，計算對應的測量誤差，該測量誤差等于在測量指示的值和通過基準或標準提供的要測量的量的對應值之間的差。

另外，可以基于通過基準或標準提供的該量固有的不確定度和測量裝置固有的測量不確定度來確定在通過標準或基準提供的量的值和該裝置的對應的測量指示之間的最大可允許誤差（MPE）。在通過標準或基準提供的該量的值和由測量裝置得出的對應的測量指示之間的測量誤差超過最大可允許誤差（MPE）的情況下，認為該裝置不符合。結果，例如，需要調整或維修測量裝置，這可以然后基于在校準程序期間獲得的數據來執行。這例如包括測量指示的偏移、增益和跨度的調整。

如果測量誤差未超過最大可允許誤差（MPE），則斷言該裝置的符合性，并且一般不執行另外的行為。

因為測量裝置固有的測量不確定度，可以通過在由測量不確定度確定的值的范圍上擴展的概率分布來統計地描述當測量給定值的量時由測量裝置得出的測量指示。結果，通常應當將最大可允許誤差（MPE）設定為大于測量不確定度。在該情況下，與給定值相差小于測量不確定度的測量指示的值不超過最大可允許誤差（MPE）。

因為將斷言該裝置的符合性，所以只要測量指示不超過最大可允許誤差（MPE），則認為該裝置符合，即使在校準期間記錄的測量指示的值根據統計概率分布具有極低的出現概率。在測量指示的記錄值因為該裝置的測量不確定度而具有極低的出現概率的情況下，存在它因為該裝置的受損的測量屬性而出現的高概率。

而且，當由測量指示的系統測量誤差或漂移引起的結果偏差未超過最大可允許誤差（MPE）時，該校準方法不能檢測該系統測量誤差或漂移。

校準程序固有的另一個問題是校準程序本身對于校準結果的影響。例如，在校準地點的溫度或溫度變化可能對于在操作程序的執行期間獲得的測量指示具有影響。結果，可能由該裝置的受損的屬性和/或由校準程序本身引起在校準期間發現的測量誤差。在由Jean-MichelPou和Dimitri?Vaissiere在2005年在Congrès?de?Métrologie?de?Lyon會議上發表的論文‘La?Signature?Des?Processus?D’Etalonnage:Les?Etalonnages?Vus?Sous?L’Angle?Statistique’中描述了對于這個問題的數值方法。

其中，描述了識別影響在校準期間該裝置的測量指示的、與校準過程相關的變量。在比校準的持續時間短的時間尺度上變化的變量以與隨機誤差相同的方式在測量指示中顯露它們本身。在比校準的持續時間長的時間尺度上變化的變量以與諸如漂移的系統誤差相同的方式在測量指示中顯露它們本身。在該論文中描述的操作程序預見了由校準地點提供的要測量的量的測量。基于所獲得的測量指示，確定表示基于所提供的量的測量值的回歸線的系數。

另外，執行統計代表性數量的模擬以確定系數的統計分布。這些模擬基于良好無故障裝置的測量屬性，并且模擬與校準過程和變量在其上變化的時間尺度相關的變量的影響。每一個模擬呈現了系數對。在以系數作為橫坐標和縱坐標的圖中繪制的系數對形成表示其分布的云。