2021-4-9 | 電子電器論文
作者:吳燎蘭 姜瀛洲
與現有大多數認證制度不同,我國能效標識采用的是“自我聲明+備案+市場監管”的制度。即:生產者或進口商,可利用自身檢測能力,或委托經國家認可機構認可的檢測機構進行檢測,依據能效國家標準,確定產品能效等級。產品的能效標識信息,既有企業委托第三方檢測機構的數據,也有制造商的第一方檢測數據。能效檢測實驗室,無論是第一方還是第三方,既要有提升檢測質量的內在動力,又必須接受實驗室認可機構和能效標識管理機構的外部監督,但實驗室的能效檢測工作質量仍存在參差不齊。隨著節能減排工作的深入開展,媒體對我國能效標識的關注度也持續上升。多家新聞媒體、網絡媒體連續報道了產品能效等級虛標、參數造假等“質量門”事件,矛頭直指市場上部分企業通過虛標能效指標牟利,這引起社會的廣泛關注。消費者可直接感受能效標識上的數據,其對能效標識監督力度顯著增加。同時,企業在激烈的市場競爭條件下,對能效檢測結果也“錙銖必較”。綜上所述,數據本身的“質量”,更應重視。三、能效檢測的特點通俗而言,能效是使用者期望的有用能量與投入的(電)能量之比。如房間空調器的能效是單位時間內獲得的制冷量與輸入功率之比;電磁灶的能效是獲得的熱能量與耗電量之比;顯示器的能效是屏幕的發光強度、顯示面積與輸入功率之比。
能源轉換和利用的形式多種多樣,許多產品的能效測試是通過對多種參數和中間量或過程量的測量換算來實現的。如在房間空調器能效的空氣焓值法測量中,分別測量空調器在額定制冷工況條件時的溫度、壓力、流量等參數,最終計算確定制冷量;洗衣機的能效性能包括耗電量、耗水量、洗凈性能、漂洗性能、脫水性能等指標,涉及反射率、漂洗液堿度等中間量,測量過程還需要用到參比洗衣機;顯示器的能效測試需要測量屏幕發光強度、屏幕有效面積、輸入功率等參數。對于諸如此類通過多參數和中間量測量計算能效的綜合性測量裝置,由于測量過程的復雜性和測量結果的綜合性,造成能效測量結果不確定度的來源較多,而分量之間又存在一定的相關性,難以給出測量裝置的總測量不確定度。尤其是多參數的檢測,需要測量中間量或過程量,中間量和過程量又與單一的導出量存在換算關系。由此可見,能效檢測的綜合性和復雜程度均較高,單憑一種或幾種質量控制方法,顯然既不全面也不完善。四、能效檢測質量控制技術概述能效檢測的質量控制是一項系統工程,需要針對能效檢測的特殊情況,由實驗室認可機構、產品認證機構、能效標識管理部門共同參與監督,同時還要促進實驗室自覺提升檢測能力,采用多種技術手段,從多個要素控制實驗室管理。能效檢測質量控制技術,從控制的實施主體的角度,可分為內部和外部。內部由實驗室根據質量控制的需求自行開展。外部由實驗室根據外部機構的要求來實施,外部機構如:認可機構、認證機構、能效標識管理部門和客戶等。實驗室的質量控制技術種類繁多,電子電器類實驗室應根據實際情況加以甄別和選用。
內部內部質量控制技術是實驗室管理體系的一部分,對電子電器產品的能效檢測而言,較為適用的內部質量控制技術包括但不限于以下幾類。
(1)實驗室能力配置能力配置是實現實驗室檢測能力的基礎。適用于能效檢測的能力配置,必須建立在對檢測標準的深刻理解之上,準確識別能效檢測對儀器設備、環境條件、樣品處理等方面的特殊要求,有針對性地加以解決存在的問題。正如“一把普通的直尺無法準確測量頭發絲的直徑”,能效檢測有其固有的測量精密度要求。測量系統的建立,應依照能效檢測的需求配置。實驗室能力配置的符合性是能效檢測質量的基礎,也是實驗室其他質量控制技術的基礎和依據。
(2)統計技術的使用ISO/IEC17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》5.9條款提出對測量結果(質量控制數據)實行統計控制技術,并進行評估,但能效實驗室應用統計技術剛剛起步。長期以來,實驗室的量值溯源方式僅依賴檢定結果,這有可能忽略過程中其他因素的影響,故存在一定局限性。應用統計技術手段,可考察測量系統的持續性水平和穩定性,監控精密度和偏差的波動,及時發現和解決潛在問題。研究發現,實驗室質量控制圖在能效檢測中能直觀地反映出質量過程的變異情況,并能根據統計規律,檢測出非隨機因素的干擾,及時發出“告警”信號,以便查找干擾原因,采取措施,使測量過程繼續正常運行。
(3)有針對性的量值溯源由于國家檢定規程的局限性,在其規定的合格區間引用誤差允許值,往往不能滿足能效檢測的要求。例如,檢定規程JJG780-1992《交流數字功率表》里,0.5級功率表的電壓量程額定值誤差允許值為±2%,而GB24849-2010《家用和類似用途微波爐能效限定值及能效等級》對電壓表的準確度要求為±1%。即使符合JJG780-1992的要求,也未必符合GB24849-2010能效檢測要求。此外,能效檢測要求的部分特殊測量點,往往不是檢定規程的關注點。以數字功率表的檢定為例:檢定規程規定均勻選取5個以上的功率點,包括零刻度和滿量程。最小的常用檢定功率點為220V/0.1A,22W,而能效待機功耗檢測的常用功率點為1W左右,4~5mA,通過檢定顯然無法覆蓋。因此,能效檢測的量值溯源必須有針對性,應選用校準這種主動的量值溯源方式。首先,在校準開始前,能效檢測實驗室應向校準機構明確提出校準需求,包括對測量精度的要求、常用測量點和測量范圍。此外,對于獲得的校準證書,還必須根據約定的精度要求判定,判斷儀器設備是否符合能效檢測的使用要求,如準確度、測量點和測量范圍等,至此才可投入使用。
外部實驗室認可機構、產品認證機構為了有效控制實驗室的能效檢測質量,有必要采取以下外部質量控制技術。
(1)實驗室現場評審與核查實驗室現場評審與核查是最直接的外部質量控制手段。實驗室認可,遵循的要求是ISO/IEC17025《檢測和校準實驗室能力的通用要求》,但在能效檢測領域,需明確該標準的質量控制要求。為了保證能效檢測數據的“可比性”,有必要在實驗室認可階段加以控制。對于能效檢測中通用的共性要求,如電源的輸出特性、不確定度評定等,應制定“相關認可準則在電子電器產品能效檢測領域的應用說明或指南性文件”,引導和規范實驗室的能力建設。只有認可規范一致,實驗室的數據才有可比性。