AMS2750E 热处理标准和校准

作者：Heikki Laurila 发布时间：2018年6月20号下午1:27:59

在这篇博文中，我将简要介绍AMS2750E标准，重点介绍校准、校准精度和测试/校准设备的要求。

AMS2750E主要用于航空航天工业的热处理。热处理是飞机许多关键部件的一个基本过程，因此有严格的规章制度和审核程序是很正常的。

虽然其他一些工业过程的结果可以在事后较容易地测量, 但热处理过程中的情况并非如此。因此, 对热处理过程进行非常严格的控制和记录, 对于确保最终产品的质量至关重要。

AMS2750E热处理标准

如前所述，AMS2750E是热处理的标准。本标准中的“AMS”名称是“航空航天材料规范”的缩写。本标准由国际自动机工程师协会（SAE International Group）旗下的SAE航天航空协会（SAE Aerospace）出版。AMS2750标准的第一版于1980年出版。其次是修订：1987年修订A，1987年修订B，1990年修订C，2005年修订D。最新版AMS2750E于2012年出版。

AMS2750标准最初是为通过航空航天供应链提供一致的热处理规范而制定的。该标准的使用由国家航空航天和国防承包商认可计划（Nadcap）的PRI（性能审查机构）进行审核。在Nadcap之前，航空公司分别对自己的供应商进行审核，因此存在大量的冗余和重复工作。1990年，成立了PRI来管理Nadcap计划。

AMS2750E范围

根据标准记载，AMS2750E标准的范围如下：

“本规范涵盖热处理设备的热处理(高温)要求。它包括温度传感器、仪器、热处理设备、系统精度测试和温度均匀性测量。这些是确保零件或原材料按照适用规范进行热处理所必需的。”

为什么要进行热处理？

在某些工业过程中，比较容易对最终产品的质量进行测量和检查，并在处理过程完成后判断产品是否满足要求。您可以简单地测量最终产品，看看它是否合格。

在不可能/不容易/无法实际地测量最终产品质量的其他过程中，您需要对过程条件进行非常严格的控制和记录，以确保最终产品是按照要求制造的。

热处理是一个过程，这很容易理解，你需要有一个非常好的过程控制，以确保你得到所需的最终产品，尤其当产品主要被应用于航天工业领域。

AMS2750E适用于哪些领域？

AMS2750E主要为航空航天工业设计。但同样的标准和加工技术可用于任何需要控制原材料和制造部件（如汽车、铁路和制造业）热加工的行业。

什么是CQI-9？

CQI-9是一套类似的热处理规范要求，主要针对汽车工业。第一版CQI-9于2006年出版。CQI-9“热处理系统评估”是由AIAG（汽车工业行动组）发布的热处理系统的自我评估。关于CQI-9的更多细节可能会发布在之后的另一篇文章中…

测试仪器和校准

让我们讨论一下测试仪器（校验仪）和AMS2750E中对它们的描述。

显然需要对不同级别的测量仪器进行可溯源校准。更高级别的标准通常在外部校准实验室中进行。使用“现场测试仪器”对过程测量进行内部校准。

计量溯源性通常被描述为溯源金字塔或溯源链，见下文：

溯源金字塔:

溯源链:

神奇的“表3”

在AMS2750E标准的表3中，测试标准和测试设备/校准仪有不同的规范。不同级别的仪器分类如下：

参考标准
一级标准
二级标准仪器
二级标准元器件
现场测试仪器
控制、监测或记录仪器

对于每种仪器类别，都有校准周期和校准精度的规范。如果我们考虑校验仪/校准设备，它通常被用作“现场测试仪器”，有时也被用作“二级标准仪器”，以下是关于这些仪器的说明：

二级标准仪器

仅限于现场测试仪器、系统精度测试传感器、温度均匀性测量传感器、负载传感器和控制、监测或记录传感器的实验室校准。

现场测试仪器

控制、监测或记录仪器的校准、系统精度试验的性能和温度均匀性测量.

AMS2750E 精度要求

AMS2750E还规定了不同等级仪器的校准周期和精度要求，以下是关于二级标准仪器和现场测试仪器的说明：

有时可以更直观的看出区别，所以让我们以图形的方式查看“现场测试仪器”和“二级标准仪器”所需的校准精度。由于摄氏度和华氏度不同，为了方便起见，下面是两者的图表：

不同热电偶类型和精度的对比

AMS2750E标准规定了不同用途的热电偶类型。B、R和S型适用于更苛刻的用途，J、E、K、N、T型也适用于本标准。

反正，不管热电偶类型如何，该标准都具有相同的精度规格。这是一个有点奇怪的要求，因为不同的热电偶有很多不同的灵敏度。

在实践中，这意味着测试现场仪器（校验仪）通常具有毫伏规格，当mV精度转换为温度时，意味着校验仪通常具有不同类型热电偶的不同规格。尤其是在低端，有些热电偶的灵敏度很低（随着温度的变化电压变化很小）。

例如，校验仪在0 V下的电气规格为4µV。对于K型，4µV等于0.1°C（0.2°F）的温度，但对于S型，这等于0.7°C（1.3°F），对于B型，几乎等于2°C（3.6°F）。因此，对于不同类型的热电偶，校验仪通常具有完全不同的精度规格。

因此，无论热电偶类型如何，使用相同精度的标准都是一个有点奇怪的要求。

为了说明不同类型热电偶的不同灵敏度，请参见下图。该图显示了在不同温度下，由不同类型的热电偶产生的热电压（EMF）：

要了解更多关于热电偶、不同类型的热电偶和热电偶冷端补偿的信息，请阅读以下博客：

热电偶冷端（参考端）补偿

AMS2750E内容简介

让我们简要介绍一下AMS2750E标准的内容，并进一步讨论该标准中的几个关键点。

从以下章节开始介绍AMS2750E标准：

1.范围
2.适用文件

AMS2570E第3章“技术要求”包括以下关键部分。（之后将会详细讨论这些章节）：

3.1温度传感器
3.2仪表
3.3热处理设备
3.4系统精度测试（SAT）
3.5干井炉温度均匀性测量（TUS）
3.6实验室干井炉
3.7记录
3.8估计

其余部分包括：

4.质量保证规定
5.交货准备
6.确认
7.否决
8.注意事项

3.1温度传感器

第3.1 节讨论温度传感器。该部分中的一些关键符号:

AMS2750E标准中指定要使用的热电偶传感器以及传感器导线类型。
使用的电压-温度转换标准（ASTM E 230或其他国家标准）。
校正系数可用于补偿校准中发现的误差。
所用传感器的温度范围。
允许使用无线发射器。
传感器校准证书的内容。
传感器电线/电缆的最大长度。
在不同温度下使用热电偶的最大数量。
要使用的热电偶传感器类型、热电偶的使用（一次校准、二次校准、传感器校准、TUS、SAT、安装、负载感应）、热电偶的校准周期和最大允许误差。

3.2仪表

第3.2 节介绍了传感器所使用的仪器。这包括控制、监控、记录、校准、仪器仪表等。

仪器需要可溯源校准。
测试仪器的最小分辨率/可读性（1°F或1°C）。
电子记录规范。
校准标签内容：
- 日期、到期日期、执行日期、任何限制
校准记录内容：
- 仪器识别、制造和型号、使用的标准、校准方法、所需的精度, 校准点调整前后数据、偏移量、调整前/调整后、灵敏度、验收或拒收声明、任何限制或约束,校准日期、截止日期、校准公司执行、签名、质量、组织批准。

3.3热处理设备

第3.3节讨论了每种类型的干井炉分类和温度均匀性要求。从均匀度要求为±5°F/±3°C的1级到均匀度要求为±50°F/±28°C的6级。

3.4 系统精度测试 (SAT)

第3.4节讨论了系统精度测试（SAT）。SAT是一种现场测试，使用适当的校准设备校准整个测量回路（仪器/导线/传感器）。这通常是通过将参考热电偶靠近待校准的热电偶，并将测量回路的读数与参考值进行比较来完成的。

应使用标准表3中规定的“现场试验仪器”进行SAT。应定期或在任何维护之后执行SAT。SAT间隔基于设备等级和仪器类型。

SAT测试记录应包括：

已校准传感器的标识
参考传感器ID
测试仪器ID
日期和时间
设定点
干井炉读数
测试仪器读数
测试传感器校正系数
修正测试仪器读数
计算系统精度差
验收或失败的说明
测试操作人
签名
质量组织审批

3.5干井炉温度均匀性测量（TUS）

第3.5节是关于干井炉温度均匀性测量（TUS）。TUS是在合格的操作范围内测试干井炉所有部分/区域的温度均匀性。对于任何新的、修改过的（例如标准中列出了修改）或修理过的干井炉，需要进行初始TUS，之后应按照标准中规定的间隔进行。对于具有多个合格操作范围的干井炉，应在每个操作范围内进行TUS。

AMS2750E标准中有许多关于TUS测试的详细规范。

TUS报告应包括：

干井炉标识
测量温度
传感器位置和标识，包括详细图表
包含所有传感器的时间和温度数据
各温度下传感器的校正系数
调整前和调整后的偏移量
在每个温度下所有 TU 传感器的校正/未校正读数
测试公司标识和签名
测试人员的身份
测试开始日期和时间
测试结束日期和时间
测试仪器标识
通过或失败的标志
记录传感器故障 (如适用)
稳定后每个温度下校正的正负TUS读数汇总
质检批准

问答-与德国Esthalwerke的对话

我们在德国与 Julian Disse 先生 (团队协调员质量保证特别标准) 进行了问答会, 并讨论了在遵循 AMS2750 标准、审计、测量、校准、传感器方面的挑战。可溯源性和其他事项。

请下载白皮书（英文版）阅读问答。

客户案例

下面是英国特雷斯卡尔公司的一个案例故事。他们是航空航天客户的校准服务提供商, 需要遵循 AMS2750 标准。Tireal 发现 Beamex 的校验仪 (MC2、MC5 和 MC6) 很适合他们所做的工作。点击下面的链接阅读案例特雷斯卡尔的故事:

案例故事: 英国, TREAL-航空航天巨头的极高精度校准（英文版）

总结

AMS2750E规范为航空航天工业制定了高标准。在回顾了传感器技术和测试设备进行正确测量所面临的挑战后，满足精度要求需要进行仔细的分析和持续的监督。应注意，AMS2750E规范不易满足，必须使用准确的测试设备。通过预先解决校准要求，维护人员将配备适当的工具和程序，不仅保持合规性，而且确保最佳产品质量。良好的传感器测量为良好的过程控制和可重复的结果奠定了基础——一个完善的商业公式。