作者：Andrew Bassett，美国航空检测和高温测量有限公司总裁和所有人
您是否在想办法按照AMS2750标准的规定测量0.1°F？确保航空部件的制造工艺能够达到可靠的部件性能毫无疑问非常重要，但是，满足这一严格要求的困难之处已经引起了对这样做是否有意义的争议。
在本文中，航空检测和高温测量有限公司总裁和所有人Andrew Bassett介绍了要求测量精度达到±0.1°F的决定是怎样作出的，如何应对这一决定带来的实际挑战，以及这一航空标准将来是否会对此作出修改。
标准对于±0.1°F的要求是怎么来的？
作为AMS2750分委员会的成员，我们在进行F版修订的过程中遇到的问题之一就是0.1°F的分度值。怎样消除这个自AMS2750标准问世之日起就一直存在的缺陷？
举例来说，您的仪表的测量精度是±2°F（相当于1.1°C）。对于1.1°C，问题变成了：如果您的仪表不能显示十分之一度的读数，您如何证明自己遵守了标准的规定？
然后，它又涉及到了我们在以前的版本中谈到精确的温度要求时遇到的其他问题。
比如，对于系统精度测试，每台二类炉允许误差的具体度数为±3°，或者是读数的0.3%，以其中较大者为准。在温度超过1,000°F的情况下，您可以采用读数的百分比来帮助您的测试达到要求。
但是，假设温度是1,100°F，那么，您的精度误差允许值约为3.3度。如果您的测量仪表不能显示这样的分度值，您怎样才能证明自己合规呢？
最初，我们在AMS2750F的第一稿中建议所有测量仪表都必须达到0.1°F的分度值。我们得到了一些反馈（我不知道应该说“反馈”还是“反对”），说这样做成本太高。大多数仪表都达不到这个分度值，为了做到这一点真的需要付出极高的成本。对此我们非常理解。
不过，最后我们认为：测量仪表得到的是永久性的记录，是我们需要依靠的。但是，我们仍然收到了许多反对意见。
之后，我们对AMEC（航空金属材料工程委员会）和热处理企业进行了调查，以了解它们的意见。我们的建议是，对于0.1°的分度值（在采用读数百分比时），测量装置应当读取确切的公差值。举例来说，系统精度测试应当就读取3°，而不采用“读数的0.3%”。
我们还向业界提出了第三种方案：由于数字式记录仪的分度值为0.1°，所以我们采用0.1°的分度值要求。
因为这是一个影响很大的问题，我们不能自己作出决定；我们希望听取业界其他人的意见。我猜想，并不是每个人都真的想过这件事。而现在，大家开始这样想了：“我现在需要得到这个0.1°的分度值。”
图片来源：航空检测和高温测量有限公司
在开会时，我们再次听到了这些问题。0.1°真的会对金属有影响吗？如果您的炉内有一支炉料热电偶，它的读数显示出公差超过了0.1°，那么这批炉料就不合格吗？当然不是。从冶金角度来说，我们都知道不会出现这样的情况，但是总归要有一条底线，所以我们就划出了这条线。
这就是0.1°分度值的一些背景情况。
±0.1°F的分度值真的很重要吗？
在大多数热处理工艺中，1度不会造成什么影响。但是，必须在某个地方划出一条线，指示出业界应当努力的方向，所以我们就这样做了。的确，我们知道，对有些金属来说，10度也不会有什么影响，但我们需要有这样一条线，于是我们划出了0.1度这条线。
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在有些加热炉的类别为±5度和有些热电偶的等级为±2度的情况下，精确度可能达到±.1°F吗？
为了回答这个问题，我们可能需要长篇大论，甚至谈到预算的不确定性。如果您看看任何一家信誉良好的热电偶制造商的产品证书，或者符合ISO 17025标准的仪表标定报告，就能知道它们必须列出测量不确定度，所以您只有98%的可能性达到精度要求。
在数据记录方面，我们不再使用模拟仪表。从2023年6月30日开始，图表记录纸将成为历史，我们需要的是具有0.1°分度值的数字式记录仪。
再次说明，第一稿提到的是所有测量仪表。这是指您的控制器，您的过热保护器，我们知道这个界限。但是，每个人都必须意识到这一点。我们仍然允许±2或0.2%的标定精度。
如果您需要在1,800°的温度控制标定点进行标定，而仪表只能读取整数，那么，允许达到±2（如果采用读数百分数的话是3.6°）。但是，如果仪表不能读取控制器或过热保护器的小数位的话，您就必须向下取整到±3°，从而损失掉0.6°的许可。
我不是说我们喜欢将事情放在脚注里，但这样做是经过考虑的。在一个脚注中，在一个表格中，讨论了大家需要知道的仪表标定问题。
0.1°F分度值的要求会继续存在吗？
在F版提出0.1°分度值的要求时，我们给出了一个两年的缓冲期。正好两年后，当G版发布时，仍然有许多客户来找我们，还有许多供应商也回来对我们说，“嘿，看，这些类型的记录仪供应短缺。我们需要多花一些时间。”
它们额外需要的时间少至1年，多至10年。现在，从2023年6月30日开始，这一要求将全面生效。无论您是否愿意，标准就是标准。
也许，我们确实可以回过头来说，好吧，就让我们放弃这个0.1°分度值的要求吧。但是，这时，我们必须考虑那些在工艺中使用摄氏度的人。要记住，我们几乎是世界上唯一使用华氏度的国家。世界其他地区可能已经在遵守这些规定。
如果我们走回头路，就请想一想所有那些已经为0.1°分度值进行投资和作出努力的人，他们会来找我们说，“等一下！我们刚刚花了100,000美元升级我们的系统，现在你们却要改回去，这对我们不公平。”
图：热电偶颜色代码图（来源：Pelican线材公司）
图：热电偶补偿导线类型（来源：Martin Reeves）
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就我个人来说，我不认为这个要求会被放弃；它不会消失，而是将继续存在。也许，如果大家仍然感到获得具有0.1°分度值的仪表类型比较困难的话，那么，可能会再延后1年。
我还没有听到有太多航空业客户反映说，“嘿，我得不到符合要求的记录仪。”我的意思是，我知道，即使在今天，横河、霍尼韦尔和欧陆有些仪表的交付周期就已经很长了。
您知道，我们已经看到，可编程逻辑控制器和一些高端控制器现在能够显示出0.1°分度值，但它们自动向上取整到0.5°。您是否违反了E29标准的其他数字取整规定呢？
既然这个进程已经开始，我们很有兴趣知道，当Nadcap开始公布审核结果时，会有多少供应商受到这一要求的影响。审核将很好地指引未来的方向。
如果审核结果中有很多“是”，那么很显然，有许多供应商还没有走上这条路。我的猜测是，大部分热处理业务已经获得了Nadcap认证资质（这也涉及到了化学加工、涂装和其他一些业务）的企业都已经开始行动了。
我感到左右为难。我虽然希望在这个问题上为供应商提供帮助，但我也是制定这个标准的标准委员会的成员。我想，因为我们在这条路上已经走得很远了——这个要求在2022年6月就已提出——在这一点上应该不会看到任何后退。
如果我们真的要后退，就必须从正反两个方面仔细权衡。归根结底，这个要求的意图是修复一个缺陷，尽管它引起了争议。
如需了解更多信息，请联系Andrew Bassett：abassett@atp-cal.com 或访问 www.atp-cal.com。
备注：本文刊登在2023年8月新钢文化出版的《Industrial Heating》热处理会刊上。
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