走近纤维计量科学,探寻纤检仪器奥秘
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背景：“小”机构，大作用
国家纤维计量站成立于1991年，归属中国纤维检验局领导，同国家纤维质量监督检验中心（以下简称“纤维质检中心”）合署办公。国家纤维计量站负责承担全国范围内纤维检验专业计量器具的计量检定、管理及监督，量值传递及溯源，计量技术法规如计量校正规范、计量检测规程的制修订等工作。
国家纤维计量站站长、纤维质检中心副主任韩世平是位“老纤检”，从事纤维计量工作也有很多年了，他首先向记者介绍了纤维计量站的背景，纤维计量属于专业计量范畴，专业计量具有跨部门、跨行业的专业特殊性，有些地方计量部门解决不了的问题，涉及不到的行业，就要靠专业计量站来解决，比如海洋计量站、南极考察时所用的低温计量器具等都属于专业计量的范围，全国现有多个专业计量站，国家纤维计量站也属于这个行列。为保障纤维检验设备的量值溯源，1991年国家纤维计量站成立。目前，全国拥有19个地方纤维专业计量站，主要负责纤维及纤纺仪器的检定、测试，以及纤维计量技术法规的制修订工作。
说它是“小”机构，并不是说它职能小，而是人数少。记者来到国家纤维计量站的办公室发现只有几个座位，国家纤维计量站副站长、纤维质检中心副主任张保国告诉记者，国家纤维计量站现有6名人员。就这么个“小”机构却领导着全国19个地方纤维专业计量站的工作，并承担了制定纤维行业内通用的计量技术法规的工作。近年来，国家纤维计量站已经制定了10余项部门计量法规，并组织制定了国家计量检定规程和国家计量校正规范。目前的主要业务范围是纤维尤其是棉花专业的计量器具的检定和校准，在国储棉的检验和工商交接过程中的贸易结算中发挥了重要的作用。
说起棉花计量器具的检定，就不能不提到棉花水分测试仪的强检工作。各地方纤维计量站在实施强检棉花计量器具方面做了大量工作，近几年来，棉花水分测试仪强检的工作量在每年1万多台，覆盖率达97%。据韩世平介绍，全国纤维计量工作会在每年5月召开，会后各计量站就着手当年的棉花计量器具的强检工作，一般要持续几个月才能全部完成。尤其是新疆，棉花产量和加工量大，地域面积广，可能某个地区只有一两台仪器，由于路途遥远，计量人员往返的时间就需要两天，但是也必须要去，因为这是强制检定，一台仪器都不能漏。许多纤维方面的专业计量器具如含水、含杂等都要检定，尤其是作为贸易结算的计量器具更是必须要检。
说到棉花水分测试仪强检的意义，张保国给我们算了一笔账：假设有600万吨的棉花，按照1.5万元/吨的交易价格计算，那么这些棉花价值900亿元；若由于棉花含水造成每吨棉花重量差1%，就是9亿元的出入。事实上，有些年度的棉花价格和交易量都要大于我们的假设，那样涉及的数目远不止9亿。因此，加强纤维专业计量器具的检定对保障棉农、加工厂和棉纺厂等各方合法权益有重要的意义。现在推行的棉花仪器化检验，更是要求仪器化计量的准确，计量器具的量值统一、准确才能更好地维护各方的合法权益。
计量管理工作是国家纤维计量站的基础工作，其内容包括“量传体系”的完善和计量执法两部分。近几年来，国家纤维计量站修订了国家棉花水分测定仪的国家检定规程，制定了在线测水的部门计量检测规程，为地方培训了大量的计量检定人员，研发了计量标准器和纤维检验的高阻标准器，研制了计重法的杂质仪，并对HVI软件与我国信息系统的匹配性进行改造。计量执法方面，国家纤维计量站作为技术机构，本身不具备执法的权力，但是为了保证企业的计量器具有效，并能正常使用，国家纤维计量站鼓励地方的纤维计量站获得地方技术监督局的授权，进行计量执法，必要时给予技术的支持和指导。
HVI维修保障体系：开在中国的HVI“4S”店
2005年，国务院批复的《棉花质量检验体制改革方案》实施，标志着棉花质检体制改革拉开大幕。随着改革的不断推进，棉花仪器化公检逐步展开，我国进口的HVI设备逐年增多，目前，全国的HVI达到了400多台。尤其到了棉花检验季节，全国400多台设备的维修保障就成了摆在面前的一大难题。当时，这个难题让国家纤维计量站感到不小的压力，为此，他们没少动脑筋，在学习了美国农业部USDA的经验后，决定成立HVI维修保障中心。韩世平回忆道，“为了筹备这个保障中心，陆阳局长和我先后两次去美国，主要是跟乌斯特公司谈这个事情并学习借鉴美国方面的经验。后来，我们把全世界12个国家的乌斯特公司的CEO请到苏州，召开了专门的会议，我代表中方维修保障中心负责人参会，借此会议我们学习了全世界其他12国的经验。后来，我们经过反复讨论研究，考虑到中国的国情，决定将保障体系建成以国家纤维计量站为中心的三级区域管理模式，相当于中国的HVI‘4S’店”。
三级区域管理模式也就是将HVI维修保障体系分为国家纤维计量站、区域保障中心和各具体的HVI实验室三个层次，也可以说是三级。国家纤维计量站作为这个体系的核心，主要负责建立规章制度和全国HVI保障工作的组织协调；区域保障中心是根据HVI实验室的分布建立的，负责该区域内维修保障任务的协调和调度；各实验室的HVI维修保障中心是该体系最基层的部门。各实验室都配有专门的维修保障人员，当遇到自己无法解决的技术难题可以向上一级的保障中心上报，三级区域管理模式有效地提高了仪器维修保障的效率和效果。
“软件”建设――HVI维修保障人才队伍初见规模
三级区域管理的设想有了，HVI维修保障人员哪里来？当时对于许多纤检人来说HVI是个新事物，仪器的维修和保养工作是一个空白，每每设备出现问题都求助于乌斯特（中国）公司的技术人员，这显然不能满足几百台设备的维修保养要求，培养自己的HVI维修保障队伍成为迫在眉睫的事情。于是，国家纤维计量站定期组织HVI维修培训，请乌斯特公司的培训老师授课，学员来自全国的HVI实验室，培训班分为针对新人的初级班和针对已从事HVI维修工作的老学员的提高班，内容从HVI的工作原理等理论知识到设备简单问题的排除和解决。很多学员是带着问题来参加培训的，他们会把平时工作出现的问题提出来同培训老师和同学一起交流；还有些实验室平时检验任务少，检验仪器使用的频率不高，维修人员碰到的问题也少，每年一次的培训正是他们进一步熟悉HVI的机会。就这样，HVI培训工作从零开始，每年举办一次，到今年已成功举办了6次培训班，培训了规模达220余人的维修保障队伍。正是有了这些年不间断的培训工作，才建成了今天这支队伍。
不仅如此，去年的HVI维修培训班上，学员们发现了几位面孔熟悉的助教，这些助教是从纤检系统的维修人员中选的，而前几年的培训助教都是乌斯特派来的。我们有理由相信再用两到三年的时间，HVI初级培训班的讲师也能由纤检系统的人员来担任。除了内部的培训，国家纤维计量站每年在全国范围选拔5~7个骨干维修人员去美国的HVI生产企业参加培训。
这些年来，这支HVI维修队伍基本上保障了仪器化检验工作的顺利进行，几年来没有发生仪器大面积瘫痪、影响检验工作进行的现象。事实最有说服力：2008年全国棉花检验量增长快，而机台的数量、检验能力还不能完全满足，尤其是新疆的各棉花实验室都是三班转的，即使在这种情况下，也都保证了设备的正常运转，保障了棉花检验工作的顺利进行。
“硬件”水平――棉花标准样品库和HVI零配件库逐步完善
国家纤维计量站办公室隔壁的房间门上贴着“HVI维修保障中心”的牌子，这就是HVI零配件的储备库，进门可见整齐摆放的几个柜子，柜子的每个隔断和抽屉里装满了各式各样的HVI零配件。张保国向记者介绍，这些大大小小的零件数量将近1000个，价值总额有100多万元。在正常使用的情况下，HVI的零件都是有损耗的，需要定期更换，而零配件都是美国生产的，如果每次机器遇到问题都去美国采购，无疑会耽误很多时间，也会影响检验的进程，而且零散采购价格高。现在通过集中采购的方式批量购买HVI零配件，采购的零配件放到HVI零配件库里统一保管，当某个实验室的设备维修需要更换零配件时，就可以从零配件库中找到需要零配件发到实验室。这样既降低了成本，也节约了维修的时间。
目前，零配件库仍在不断完善，对一些易消耗的配件就多储备一些，至于该储备哪些配件之前我们是没有经验的，最初就是参考乌斯特公司的建议，现在更多的是靠自己的经验和不断地摸索，比如测纤维强度的上下夹头，是钢材质的，原来我们以为那个不会太容易损坏，所以没有配备太多，使用一个季度后发现夹头已变得不平，严重影响了测量的精准度，之后零配件库里就准备了很多这种夹头。随着配件库的建立并逐步完善，由于缺乏配件影响仪器运转的事情明显减少，由每年几起减少为2009年1起。在恒温恒湿的实验室里，记者看到一排排的金属架上摆满了棉花标准样品。HVI运行期间，要经常使用标准棉样进行校准，因此标准棉样的消耗量很大，去年采购了价值100万元的棉花标准样品。目前来看，HVI保障体系从2007年正式运转至今，保障了80%以上的故障及时解决和日常维护保养工作，只有当仪器出现大的故障或大型的保养是由厂家来做，我们目前也在逐步接手来做这些工作。
细节保棉花质量检验数据“公正”
“在我们纤检行业，棉花无小事，在棉花检验的问题上，我们要抓住每个细节，同样的错误避免重复出现。在每年的计量会上我都反复强调一些细节，也就是要保证每个环节的误差最小，这样最终的综合误差小，才能获得高准确度的检验结果。”韩世平的话语中刻意强调了“细节”两字。
为了保证棉花检验结果的“公正”， HVI仪器需要进行细心呵护。操作规程严格规定了对HVI仪器的保养周期，有每日的和每周的保养，还有运行一段时间之后的大保养。和汽车的保养相似，HVI仪器的检验量超过15000吨就要进行大保养。对2009年的全国HVI仪器大保养以及对新疆地区实验室的服务张保国记忆犹新，“2008年度的棉花质量检验结果显示新疆各实验室的检验相符率普遍比内地低很多，为了找到原因并帮助提高检验相符率，2009年10月份，我们国家纤维计量站派出服务队到新疆，帮助实验室做保养并参与日常的维护，还帮助实验室建立了仪器的维修保障制度，制度明确规定了仪器的保养周期，在检验季节前把仪器都检查了一遍。在服务队的帮助下，2009棉花年度新疆的棉花检验相符率提高了11%，各个指标都有明显提高。2009年全国的HVI大保养工作，有一半以上是乌斯特公司做的，我们自己做了一小半。在这次保养工作中我们也遇到一些技术上以及零配件的储备方面的困难，通过努力我们克服了这些困难并总结了经验，2010年做了一个HVI维修保养的技术规范，这个规范经过多次修改，现在已经基本定稿，将于近期颁布实施。”
2005年第一批购买的HVI 1000安装调试之后，很快有多个实验室反映了同一个问题，就是长强测试模块的导杆，每次测试都会报错，提示阻力太大，运转不畅。由于第一次使用这个型号的仪器，当时我们心里没底，接到这个反馈之后，我们就反复跟乌斯特美国公司来沟通，根据我们描述的问题对方也给出了一个个解决措施，比如加点油，或调整导杆的位置，这些办法可以暂时解决问题，但是仪器使用一段时间之后又会“旧病复发”。后来，经过仔细的观察和研究，怀疑问题出在仪器从美国运输来的过程中，长途运输使得导杆变形，变形严重的所表现出来的问题就比较明显，变形轻微的就没显现出问题。找到根源之后，我们就跟乌斯特公司方提出，能否借鉴汽车召回的办法，对这一批机器召回处理，由于设备的运输费用昂贵加上其他的一些成本，对方感到很为难，没有采用这个建议。但是他们也提出了解决的办法，就是邮寄过来一些配件，以备一些变形比较严重、出现问题的导杆更换；对于目前没发现问题的，也就是轻微变形的导杆，我们也跟乌斯特公司达成一致，将来这一批的设备凡是由这个原因引起的问题，他们都免费更换配件、维修。就这样，我们通过一次次的谈判，将这个问题解决，为集体争取了利益保障。
任重道远：进一步完善HVI维修保障体系
1996年张保国硕士毕业到中国纤维检验局做计量工作，他说，“那时局里仅有一台1986年进口的HVI。经过10多年的发展，HVI的也更新换代了几次，现在局里有10台HVI 1000，全国的HVI数量达到400台。从HVI仪器的购置、安装、调试到正常运行再到使用期间的维护，HVI维修保障体系任务重；此外，作为这个体系的中心，仅有6人的国家纤维计量站还要负责中纤局价值4000万元的固定资产的正常运转，所以我们每个人身上的担子都很重。”
谈及纤维计量站的未来发展，张保国充满信心，他说，我们今后努力的方向就是如何使设备运转得更好，延长仪器的使用寿命，并提高测试的结果的准确性和重复性，从仪器保障的方面提供更多更好的服务。目前，国家纤维计量站正在计划做一个HVI远程的监测及辅助诊断系统，这个系统设定全国各台HVI仪器定期或按照需要将其运行参数上报给中央服务器，也就是国家纤维计量站，中央服务器根据系统预设的程序和功能对上报的参数数据进行判断，看这些参数是否在合理的区间，如果某项参数不合理，系统会对机台进行提示，警告某项指标不合理。一旦设备出现故障，系统将作为人工判断的辅助工具，对所有的参数进行检查，然后为维修人员提出诊断建议，提示机器的故障可能出在哪里。这个系统开发出来以后，HVI维修保障体系从标准样品、零配件的管理，到仪器的报修、保养都可以通过远程系统来解决。
对于HVI区域保障中心和实验室保障中心，张保国给出了设备维护方面的建议：首先要选择合适的人员，能够踏实地工作，给予培训的机会；其次，单位和领导的重视与支持很重要，以新疆为例，在2005、2006年棉花检验量不太大的时候，各单位都不太重视HVI维修的工作，而2007、2008年检验任务增多之后，设备问题也显现出来，一旦出现问题，所有的检验人员都只能等着维修人员一个人来解决，才开始认识到这个工作的重要性；在细节上，一定要按照我们下发的管理规定来操作，比如每天、每周仪器需要保养的内容，我曾经看过有的实验室，打开机箱盖里面是厚厚一层土，这是没有定期清理造成的；再有，各实验室要做好棉花标准样品和零配件的储备，这两年也发生过这样的事情，由于等待一个零配件到货，机器就要停机一个月，对于一些必备替换的小的零配件，各实验室都要备着一些，以便最快地解决问题，保障检验工作的顺利进行。
“2009年度加强了纤检计量基础建设，共更换HVI零配件500余件，采购了约100万元的HVI标准样品用于各实验室HVI校准检查与校准以及替换损坏的颜色校准板。同时，全国共对80台HVI进行了全面的维修保养，消除了仪器运行隐患。”以上是2010年5月召开的纤维计量工作会对上一年度的工作总结中的一组数据。近年来，产品的质量和安全已成为社会和的焦点，纤维检验工作的任务和力度在逐年加大，棉花公证检验的数量不断增多，纤维计量工作的使命光荣而艰巨。