浮子流量计如何进行计量确认？

氩弧焊生产过程中，氩气瓶上安装的玻璃管浮子流量计几乎很少有检定合格的(误差和线性都很差，有的误差能达到20%～30%，甚至更高)，所出具的基本上都是《校准证书》。取回后如何对其进行计量确认是一件非常麻烦的事情。生产工艺文件中通常只对流量范围控制有要求，却没有对测量准确度作出任何规定。问及工艺人员和设计人员，都无法提供参考判据。而现场操作工人则说该流量计只是用来做参考，实际流量控制还是要根据气瓶压力和被焊接工件厚薄、材质等情况来进行调节(基本上是凭经验)，流量小了大了都焊不成。现在新时代审核专家揪住不放，对于这类流量计，有哪位量友能提供计量确认的依据是如何确定的吗？

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-15 15:51
　　如果因为流量范围超出了工艺文件的控制范围，焊接操作将无法进行，流量大了会将焊料吹跑或将焊件焊穿 ...

您所说的计量确认方法搞计量的都知道。我已经说过了，流量控制并不是不是不重要，工艺文件确实也只对流量范围的控制作了规定。尽管流量计示值不准，但工人凭经验调节流量也确实能保证流量范围的控制能在工艺文件的规定范围内。现在的问题是：新购置的流量计都是经检定合格的，但后续送检取回时，几乎所有送检的流量计都出现了超差，引用误差都达到了(20～30)%FS，甚至更高，且呈非线性，出具的都是《校准证书》。这不是我们一个单位，据承校机构介绍，全国的情况几乎都是这样(指这种类型的玻璃浮子流量计)。我不清楚，为何这种结构原理如此简单的流量计，示值与线性的变化会如此之大？导致的原因又是什么？是不是我们的校准方法有问题呢？工艺文件对流量范围的控制要求是合理的，不存在要求过高的情况。问题是要找到准确度满足使用要求的玻璃浮子流量计，在目前的这种状况下，绝大部分都只能采取到期后重新购置更新了，这似乎又不是很现实，哪家单位会这么做呢？希望量友中有哪家单位能提供这方面的经历和经验，欢迎积极参与讨论，将好的经验晒出来共享。

路云 发表于 2015-7-16 07:08
事情并非如规矩兄所言的那么简单。工艺文件规定的对流量范围的控制要求也没有错，流量确实对焊件质量影响 ...

　　如果因为流量范围超出了工艺文件的控制范围，焊接操作将无法进行，流量大了会将焊料吹跑或将焊件焊穿，流量小了会焊不住，这恰恰说明了该焊接工艺流量控制的重要性，那么工艺规定的流量控制限就很重要，操作者理应按工艺规定的控制限施工。作为计量工作者就应该通过计量确认确保用于流量控制的流量计计量特性满足工艺监控的计量要求。计量确认员在进行计量确认前的首要任务就是通过工艺监控要求导出其对测量设备的计量要求，导出计量要求的最简便的方法就是利用1/3原则。如果真的通过焊接工的经验进行流量调节，也能控制在工艺文件规定的范围，流量计也就成了摆设，又何必配置流量计呢，工艺干脆规定工人用经验控制流量就行了。
　　JJG257《浮子流量计》检定规程规定的流量计测量上限分别是1、1.2、1.6、2、2.5……乘以10^n，准确度等级有1.0、1.5、2.5、4.0、5.0五个。工艺要求的控制限(8～14)L/min，(5～7)L/min分别是6L/min和2L/min，测量范围选择能够覆盖最大值14L/min的0～16L/min，控制限选择最小值2L/min，2÷16＝12.5%，按1/3原则流量计的允差应该是≤4.2%，我们就非常容易地确定该工艺过程应该配置测量范围0～16L/min的4.0级浮子流量计，满足这种要求的流量计确认为可用，签发“合格”标识，不满足这个要求的流量计哪怕是检定合格也应该确认为不合格，签发“禁用”标识。何况5楼提供的检定结果引用误差已达20%甚至30%以上如何能让计量确认员确认合格呢，20%比比工艺控制限12.5%都大，这和用案秤称量金戒指有什么区别呢？称金戒指不能由测量人员凭经验估，同样的道理流量监控也不能由操作人员凭经验估。

我了有楼主类似的问题，求解答！

几年前遇到同样的问题

　　应该查看工艺或氩弧焊作业指导书，上面应该有实施氩弧焊时流量的控制要求，如果没有流量控制要求就意味着没有必要安装流量计，或者流量计的安装是个摆设，流量计合格不合格都无所谓。
　　工艺或作业指导书对流量的控制要求是最大流量不超过多少，最小流量不低于多少，那么最大流量减去最小流量就是流量的控制限T，安装的玻璃管浮子流量计的示值允差不大于该控制限的1/3即可。再除以3就是对校准方法的不确定度要求，即校准方法的不确定度应不大于焊接工艺控制限T的1/10。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-12 17:55
　　应该查看工艺或氩弧焊作业指导书，上面应该有实施氩弧焊时流量的控制要求，如果没有流量控制要求就意味 ...

工艺文件中只对流量范围作了控制要求，如：(8～14)L/min、或(5～7)L/min[/fon且是在检定规程所规定的环境条件下的校准数据，与流量计实际使用环境又有较大的差距。拿到这份校准结果，如何进行计量确认？

测量 次数	刻度 (Ar)	标称容积 (L)	测量时间1 (s)	测量时间2 (s)	平均时间 (s)	流量(空气) (L/min)	流量(Ar) (L/min)	引用误差	表前压力 (Pa)
1	25	10	14.915	14.897	14.906	29.486	30.536	-22.1%	91000
2	20	10	17.258	17.234	17.246	26.932	27.982	-31.6%	71000
3	15	10	21.729	21.697	21.713	22.687	23.495	-34.0%	52000
4	10	5	14.446	14.416	14.431	18.313	18.965	-35.9%	32000
5	5	5	22.786	22.770	22.778	12.322	12.761	-31.0%	17000

路云 发表于 2015-7-13 21:22
工艺文件中只对流量范围作了控制要求，如：(8～14)L/min、或(5～7)L/min，但没有控制精度的要求。以下是某 ...

　　其实，(8～14)L/min、或(5～7)L/min就是生产工艺提出的计量要求，上限与下限之差就是控制限。14－8＝6(L/min)，7－5＝2(L/min)就是T。我并没搞过流量计量，也不知道其引用误差是怎么计算出来的，正确与否。但现在工艺要求流量测量最大值是14L/min或7L/min，换算成相对误差是6/14=42.9%，2/7＝28.6%，各自除以3为14.3%、9.5%，这就是所用流量计的允许误差。根据检定结果显然，该流量计误差超出了允差，不满足本工序流量测量的要求，应判定该流量计不能用于本工序测量，应该签发“禁用”标识。

回复6#规矩湾锦苑 ：
1、楼主举例中的(8～14)L/min、或(5～7)L/min是控制范围比较小的，还有工艺规程要求(20～50)L/min，T就是30L/min，按照1/3原则，流量计的允许误差正负5L/min，感觉比较大。
2、如果工艺规程要求(20～50)L/min，我们需要配备流量计的误差是正负5/min，现将工艺规程加严要求为(25～45)L/min，相当于工人在使用时将流量计的修正值考虑进行了，不知这样的要求合理吗？

随风飘扬 发表于 2015-7-14 06:50
回复6#规矩湾锦苑 ：
1、楼主举例中的(8～14)L/min、或(5～7)L/min是控制范围比较小的，还有工艺规程要求(2 ...

　　如果工艺规程要求控制流量(20～50)L/min，意味着工艺要求的流量控制限T＝30L/min，按1/3原则配置的流量计最大允差绝对值应是MPEV≤10L/min。
　　作为车间的内控要求，将工艺要求自行加严为(25～45)L/min，控制限变成T=20L/min，使用的流量计应该MPEV≤7L/min。此时的工艺监控方案有两个，其一是使用MPEV≤7L/min的流量计，其二是仍使用MPEV≤10L/min的流量计，但需用上级检定机构给出的修正值对流量测量结果进行修正，修正后的测量结果一般可提高到测量设备原MPEV的1/3，即相当于使用了MPEV=10/3＝3.3L/min的流量计在监控焊接工艺。

我也遇到相似问题，呵呵

回复8#规矩湾锦苑 ：
在7楼的第二种方案中：如果工艺规程要求(20～50)L/min，我们需要配备流量计的误差是正负5/min，现将工艺规程改为加严要求为(25～45)L/min，将工艺规程的要求加严了可以看作把流量计的修正值加进去了，不需要在使用时修正值，其实焊接时工人对气体流量的调节很多是经验性的，加修正值可操作性不强。
另还有一个问题：如果工艺规程要求控制流量(20～50)L/min，工人在焊接时将流量调节在21L/min或49L/min，流量计的实际误差为3L/min，可以认为已经超出了工艺要求吗？

随风飘扬 发表于 2015-7-15 06:34
回复8#规矩湾锦苑 ：
在7楼的第二种方案中：如果工艺规程要求(20～50)L/min，我们需要配备流量计的误差是正 ...

　　让生产人员使用修正值监控工艺，的确可操作性不强，需要做持续不断的培训并加以制度约束。
　　如果配备流量计的误差是±5L/min，绝对值为5L/min，小于10L/min也小于7L/min，满足(20～50)L/min的工艺监控要求，也满足(25～45)L/min的工艺监控要求，可以不必加修正值，直接按流量计上的读数监控工艺。
　　如果工艺规程要求控制流量(20～50)L/min，工人在焊接时将流量调节在21L/min或49L/min，流量计的实际误差为3L/min，理论上生产过程将超出工艺要求，但这种超出量和超出概率在工艺设计中是考虑过的，一般设计时都设定有足够的安全裕度，对轻微超出控制限的超出量，工艺是可以忍受的，可以忽略不计，仍可认为使用了经确认合格的测量设备，21L/min或49L/min的监控数据是可靠的，未超出(20～50)L/min的工艺过程控制限。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-13 05:30
　　其实，(8～14)L/min、或(5～7)L/min就是生产工艺提出的计量要求，上限与下限之差就是控制限。14－8＝ ...

1、(8～14)L/min也好，(5～7)L/min也罢，不同的流量控制要求，或许都是在同一使用场合下，同一台氩弧焊机对不同焊接件的流量控制要求。因此，我们只能取该使用场合下的最严控制要求，来确定该使用场合所使用的流量计的计量要求。

2、流量计的引用误差都是相对于满量程的。也就是说，25L/mln规格的流量计，其各点的引用误差都是相对于测量上限25L/mln的。所以我们用工艺上的测量要求，来转换成对测量设备的计量要求时，都应以流量计的测量上限25L/mln作为引用参考值来计算引用误差，而不是用工艺流程中的流量范围控制上限来做分母计算误差，这样计算出的结果与流量计的引用误差没有可比性。

流量计的实际误差远远超出了使用要求，但目前据说各厂都是这么用的，也没有听说焊接件的质量问题会是因流量计的不准所导致的。尽管工艺文件规定了流量范围的控制要求，但实际焊接操作时，工人很少严格按照流量计的指示来控制流量，而是根据经验和被焊件的材质与厚度来调节流量，我看到有的流量计安装状态都不铅垂。说明流量计的准确度对产品质量的影响来说并不是我们想象中的那么重要。虽然流量的控制范围对产品质量的影响较大，但流量计的准确度很大程度上可以用经验来弥补。所以这类器具的计量确认，真的是一件非常头痛的事。如果仅以纯技术、纯理论的理念来做确认，则几乎找不到合格的流量计。

路云 发表于 2015-7-15 22:26
1、(8～14)L/min也好，(5～7)L/min也罢，不同的流量控制要求，或许都是在同一使用场合下，同一台氩弧焊机 ...

　　1.路兄说得很对，当同一台测量设备用于若干个不同要求的测量过程时，计量要求导出的依据是用各测量过程的最大测量值导出测量设备的测量范围，用各测量过程的控制限最小者（精度最高者）导出测量设备的最大允差绝对值。
　　2.如果流量计的引用误差是用量程作为引用值给出的，就应该将导出的流量计允差值用量程作为引用值计算成引用误差。也就是说，量程为25L/min的流量计，导出的流量计允差要求应该除以25L/min。但这个量程25L/min一定是用工艺文件规定的各测量过程的最大测量值导出的，必须满足工艺监控的测量范围要求。
　　3.流量计的实际误差远远超出了使用要求，的确不能确认其合格，不能签发计量确认合格标识。虽然据说各厂都这么用，也不能说这么做就正确。没听说焊接质量问题是因流量计不准所导致，可能有两个原因，其一是没有分析到真实原因，其二是工艺不应该给出这么高的控制要求，就应该要求设计部门更改工艺。如果工艺部门拒改工艺，就该宣判配置的流量计不得用于该焊接生产的流量监控。工人实际焊接很少按流量计指示控制流量，而是根据经验和被焊件材质与厚度调节流量，恰恰说明了工艺设计存在不符合实际的过高要求，说明流量计准确度对产品质量的影响并不重要，流量控制对产品质量的影响并不大。
　　4.用经验弥补流量计的准确度并非科学，质量管理不能这样凭经验，当儿戏。至于有的流量计安装状态都不铅垂，这属于正确使用测量设备的问题，应该加强宣传力度并用考核制度加以保证，发现一起查处一起，情况自然会改善。这类测量设备的计量确认的确令人头痛，但，如果按正确的计量确认真的几乎找不到合格的流量计，就更进一步证明工艺设计的要求过高，工艺设计部门更有必要更改工艺。否则操作者都凭经验拒不执行工艺，工艺就成了一张废纸，工艺的严肃性和权威性何在，以后谁还把工艺当回事？

为规矩湾锦苑 版主的观点点赞，中国目前的质量状态就是长期的凭经验和大概、差不多造成的，德国工业为什么会进入4.0时代，和他们遵守规矩，严谨的做事作风是分不开的。

规矩湾锦苑 发表于 2015-7-15 03:39
　　1.路兄说得很对，当同一台测量设备用于若干个不同要求的测量过程时，计量要求导出的依据是用各测量过 ...

事情并非如规矩兄所言的那么简单。工艺文件规定的对流量范围的控制要求也没有错，流量确实对焊件质量影响很大，即便是用了一个示值不准的流量计，通过焊接工的经验进行流量的调节，实际流量也能控制在工艺文件规定的范围(此时流量计的指示值并不一定正确)，只是没有办法正确指示而已。因为流量范围如果超出了工艺文件的控制范围，焊接操作将无法进行。流量大了要么会将焊料吹跑，要么会将焊件焊穿，流量小了会焊不住。再说《校准证书》中所给出的误差是在标准状态下的校准结果，与实际使用环境还是有很大差距的，如环境温度、前端压力等。这些因素对示值的影响程度到底会带来多大的不确定度，没有任何资料可供借鉴。据操作工人反映，根据他们多年的焊接经验，此类流量计即便是没有刻度，我根据浮子悬浮的大概高度，结合火焰的颜色、焊接的效果手工进行流量的调节，也能达到所需的焊接效果。此时如果换一台示值准确的流量计，也确实能显示工艺文件所规定的流量范围。我不知道有哪家企业此类流量计能够计量确认合格，你们单位能计量确认合格吗？如果真能计量确认合格，那我们真的是要上你们单位实地调研取经了。

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赞同18#规矩湾锦苑的观点，制定工艺规程的目的是为了让操作人员按标准化来操作，不能是凭经验，干了多年的人可以凭经验可以保证质量，那新入职的人就没法保证质量了。欧美国家对很多设备的设计理念就是减少人的因素对结果的影响，最近看到了一台德国的焊机，流量和电流的监测采用传感器，大大提高了准确性，中国制造的质量还有很长的路要走呀！

　　根据路兄21楼的介绍，我认为我们计量工作者应该做出以下判定和决策：
　　1.工艺文件对流量范围的控制要求是合理的，不存在要求过高的情况。因此首先要肯定工艺监控过程的计量要求是合理的、必要的，生产过程必须按这个工艺要求控制流量。
　　2.工艺文件确实也只对流量范围的控制作了规定，这个流量范围(8～14)L/min，(5～7)L/min的规定上下限之差6L/min和2L/min就是工艺要求的流量控制限，流量必须控制在这个限度内才能确保焊接质量。
　　3.测量设备的计量要求导出必须从顾客要求入手，根据工艺(8～14)L/min，(5～7)L/min的控制要求，导出的测量设备计量要求必是：流量计测量范围0～16L/min，准确度等级4级以上（应满足导出的最大允差绝对值MPEV≤4.2%）。
　　4.新购置的流量计都是经检定合格的，但后续检定几乎所有送检的流量计引用误差都达到了(20～30)%FS，说明新的流量计是可以达到检定规程要求的，使用中示值误差变化很大，甚至远远超出合格判定标准。这种情况第一说明了检定周期过长，应像机械行业把检定周期一年的万能量具压缩到3个月一样压缩流量计检定周期期长；第二流量计稳定性差，办法有三，要么要求检定机构对检定不合格的流量计进行调修至合格，要么要求生产商改进质量，要么淘汰这种流量计另辟其它测量途径，如22楼所说采用其它稳定的流量传感器。总之，我们计量工作者不能因为流量计质量问题在工艺监控的要求上让步，能否让步是工艺和质量部门的事，工艺设计和质量管理让步我们才能让步。
　　5.流量计复检后不合格如果不能修复，重新购置是否现实，要不要重新购置是资源管理部门的事，计量工作者的职责是不允许不能满足预期使用要求的测量设备用于测量活动，该开不合格单和报废单的应该开不合格和报废单。是购买新的原型号规格流量计还是另辟测量途径交给测量过程设计部门和实施部门去决策。

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规矩湾锦苑 发表于 2015-7-16 14:46
　　根据路兄21楼的介绍，我认为我们计量工作者应该做出以下判定和决策：
　　1.工艺文件对流量范围的控制 ...

您所说的情况大家都知道，我也非常赞同您的观点。现实的情况是，该使用场合所使用这类玻璃浮子流量计送检取回后几乎是全军覆没(据说其他单位也是如此)。我不知道有哪家单位计量确认做得好的，能否提供一些校准数据，或是选用何种稳定性好的流量计。如果回帖不便，可通过发消息的方式交流。