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远程计量在计量校准工作中的应用

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随着科学技术水平的不断发展，现代化的信息手段在各行各业中发挥着积极的作用，出现了远程教学、远程医疗、远程测试、远程控制等新技术。在计量校准领域能否有这样的变革呢？答案是肯定的，只要将现代信息技术，如通讯技术、网络技术、图像、视频技术、语音、多媒体技术、数据库、互联网技术等，与计量校准自动化技术相结合，就能开发出远程的计量校准技术。
多少年来人们的计量活动总是遵循着一种基本模式，由中央到地方传递量值，由地方到中央溯源标准。为此下级计量站每年把zui高标准送到上级检定，或者由计量检定机构到现场去开展检定校准工作。那么通过远程计量校准能否改变这种工作方式？而远程计量校准的难度又在哪？关键问题是标准量值以实物标准为载体，通过实物的测量来复现，计量校准的主要过程需要实物标准与实物进行比较测量，而目前的信息技术是不可能传递实物的。有些计量标准不以实物为载体就可以在远地复现量值，如以规定的方法和自然常数为基础的自然基准、在同一个惯性坐标系内的频率标准、以时间频率为基础的占空比参数、以相对关系为基础的调制度参数、比例参数、衰减参数、相位参数、噪声参数等。因此用实物保存标准量值是远程计量校准的主要难点之一。计量校准的四个要素是标准量值、人员、环境、方法，其中除了标准量值不能利用信息手段远程复现以外，其它三个要素都可以用上现代化的信息技术。随着物流业的不断发展，计量标准可以利用物流手段运输，这样远程计量校准可以采用物流加信息流的方式实现。计量校准的三个阶段是比较量值、判读数据和核查维护，目前的技术水平尚不能直接进行远程比较量值，但是可以利用先进的信息手段开展远程判读数据和远程核查维护。利用远程技术还可以将各地zui高计量标准组成计量标准组，把它们通过信息网络联系起来发挥标准组的作用。不要狭隘的理解远程计量校准就是远地直接比较量值，其实只要利用了现代化的信息手段解决一部分计量校准问题，达到了提高效率、降低成本、减轻劳动强度、提高质量的目的就可以称作远程计量校准。这是对远程计量校准概念的一种理解。其实远程测量、远程控制、远程教学、视频交互、数据库共享等技术都可以作为远程计量校准的技术基础。
那么一种方式是基于网络技术的现场检定校准，这种远程计量校准模式建立在目前已有的现场计量校准的基础之上，利用网络通信和网络视频手段辅助现场校准，可以起到降低人员成本，提高效率，保障质量的作用。目前现场计量校准的现状是上级计量站派检定员携带计量标准仪器到下级计量站和生产现场，以自动化或手动操作的形式进行仪器操作、接线和记录数据。回到上级计量站后判读数据，签署证书。基于网络技术的现场校准将把网络通信手段和网络视频手段应用到现场计量校准中，首先利用物流手段，将计量标准发送到现场，经过远程培训的现场工作人员通过网络视频与上级计量站的专业人员进行沟通，指导接线和操作，有自动化功能的系统可以直接把数据传回上级，没有自动化条件的，由现场人员操作，摄像头读回数据。遇到技术问题，上级计量站组织专家通过网络视频进行解决，还可以直接得到仪器生产厂商的技术支持。现场有多个摄像头多方位监测，可获得充分的技术信息。证书在上级站签署完成通过网络发到现场。工作方式如下图所示。
以上方式利用目前现场计量校准使用的便携式标准仪器，存在着一定风险，有可能在物流运送的环节上损坏，也有可能在现场不能正确复现量值，或者发生不稳定性漂移。所以其标准仪器不能长期在外，送回上级站后还要进行闭环测试，合格后才能确认数据。还有一种方式是基于过程监测的远程传递标准，这种远程计量校准模式建立在第一种模式的基础上，对计量标准进行远程化专业设计，可解决计量标准可靠性的问题。研制开发出便于运输的传递计量标准，保证测量准确度，适应运输环境，具有网络通讯功能，使每台被校准检定的仪器通过网络接口连在网上，目前先进的仪器厂商已经把以太网接口设计在仪器上。网络传递标准是用于传递量值的实物标准，在第二种方式中它起到了关键作用。1、具有远程通讯，远程控制的功能。2、具有记忆自身变化的功能，能长期不间断地记录自身在运输和使用过程中的环境变化（如温度、湿度、振动、负载等）和被使用情况。3、记录可以被远程读取，用来分析数据的可靠性，用于计算修正量，并且预测网络传递标准的估计值。4、具有方便运输的特点，在结构设计上考虑到体积小，抗振，防潮，便携等特点。5、远程校准实物基准具有智能化保护功能，提示操作者正确接线，对错误接线进行自身保护，并有手动操作和记录对方数据的功能。计量工作也正在利用信息化手段不断完善，利用现代化的信总手段解决一部分计量校准问题，达到了提高效率降、低成本、减轻劳动强度、提高质量的目的就可以称作远程计量校准。而在电能计量领域已经把远程读表技术称为远程计量，那么今后在其他领域远程计量也会发挥其巨大的作用。