貴州省計量測試院 周道 鄧琳
一、確定所要控制的測量過(guò)程
對于任何類(lèi)型、規模的檢測機構來(lái)說(shuō),要求對所有的測量過(guò)程都進(jìn)行同樣的控制是不經(jīng)濟的。對法定的計量檢定而言,對一些最高標準或經(jīng)常帶到現場(chǎng)檢測的標準,或測量環(huán)境不太好的設備,或使用頻繁的設備,尤其是標準儀器中有效使用期已到中后期的設備,必須要監控。操作人員應根據上述原則,結合本職工作來(lái)選擇需要控制的測量過(guò)程,報送給機構質(zhì)量(或技術(shù))負責人,以確定機構需要控制的測量過(guò)程總量。
二、制定具體的核查方案
針對每一個(gè)要控制的測量過(guò)程(或標準器)都要編寫(xiě)一個(gè)具體的、詳細的、可操作的核查方案。核查方案應包括以下內容:所要控制的測量過(guò)程的工作特性或要監控的設備的技術(shù)指標,如不確定度、重復性、復現性等;核查標準的技術(shù)指標;穩定度;核查控制限的計算及過(guò)程是否在控的判斷方法(包括數據分析)等。該核查方案由具體的核查人員編寫(xiě),相關(guān)技術(shù)人員審核,機構技術(shù)負責人批準后實(shí)施。
三、選擇核查標準
所謂核查標準即為用于收集測量過(guò)程控制的數據庫,并被這個(gè)過(guò)程所測量的測量設備。因此,核查標準是所要控制的過(guò)程(或標準裝置)的被測對象,它可以是測量設備,可以是產(chǎn)品或是可被這一過(guò)程測量的其他物體。核查標準也存在著(zhù)一個(gè)校準(檢定)的問(wèn)題,核查標準的校準(檢定)應由一個(gè)與所要控制的過(guò)程獨立無(wú)關(guān)的過(guò)程來(lái)測量或校準(檢定),且校準(檢定)的過(guò)程應比所要控制的過(guò)程更精確。也就是說(shuō),校準(檢定)的測量不確定度要小于所要控制的過(guò)程的測量不確定度。因為要用校準(檢定)的結果來(lái)評估所要控制的測量過(guò)程的偏移。
四、選擇合適的核查方案
一般說(shuō)來(lái),用所要控制的測量過(guò)程對預計很穩定的核查標準進(jìn)行定期的測量,并將測量的數據繪制在控制圖上,如果某次核查標準測量的平均值與該標準以前得出的參考值不相同,那就表明測量過(guò)程發(fā)生了明顯的偏移,此時(shí)應對這種偏移進(jìn)行進(jìn)一步的測試和分析,以確定它偏移的嚴重程度。
在被控的測量過(guò)程中,應預先對選定的核查標準進(jìn)行m組重復測量,充分暴露各種影響量的變化,由每組的觀(guān)測值(n次)可得到算術(shù)平均值、
R或標準偏差Sw,由各組的Xi取平均得到組間平均值
,由各組的極差取平均得到平均值極差
,或由各組標準偏差的方和根得到合并標準偏差
。當每組測量次數n相同時(shí),可得到:
。一般稱(chēng)Sw為組內偏差值,Sb為組間標準偏差,分別表征短期的測量重復性和長(cháng)期的穩定性。核查標準的合成標準偏差
。
五、控制圖的選用及確定控制限
控制圖的種類(lèi)很多,在ISO10012《測量管理體系 測量過(guò)程和測量設備的要求》國際標準的第二部分中,對測量過(guò)程的控制推薦使用平均值控制圖(圖)和極差控制圖(R圖),也可用標準偏差控制圖(S圖)代替極差控制圖。采用極差控制圖還是標準偏差控制圖主要看測量次數的多少,當n=3~5時(shí),一般用R圖,當n≥10時(shí)用S圖。
控制圖表示測量質(zhì)量波動(dòng)的水平或測量分布中心的移動(dòng),看這種移動(dòng)是否過(guò)大來(lái)判斷出現了異常。影響
圖變化的是在檢測過(guò)程中有一種原因產(chǎn)生,立刻會(huì )對所有檢測環(huán)節產(chǎn)生同樣的影響,屬系統偏差類(lèi)型。R控制圖是看分布的離散度或波動(dòng)幅度的變化,表示的是檢測質(zhì)量的均勻程度、穩定狀態(tài)。影響R圖的原因是作業(yè)條件對部分因素的影響與其他因素不同,從而增大了結果的分散性。偶然發(fā)生的,由測量錯誤造成的極端值,在R圖上表現為突出遠離中心線(xiàn)的點(diǎn)子,這是容易區別的。S圖上的含義類(lèi)同于R圖,它表示檢測過(guò)程中標準偏差是否處于或保持在穩定狀態(tài)。而且通過(guò)S圖可比通過(guò)R圖獲得更多的信息,所以用S圖進(jìn)行控制越來(lái)越有意義了。
控制圖的基線(xiàn)為
,控制上限為
或
,控制下限為
或
。R控制圖的基線(xiàn)為
,控制上限為
,控制下限為
。S控制圖的基線(xiàn)為
,控制上限為
,控制下限為
。其中,A2、A3、B3、B4、D3、D4可通過(guò)計算控制基線(xiàn)的系數表來(lái)查。
對法定檢定機構或其他檢測機構所選定的核查標準如送到上一級法定計量檢定機構檢定,可采取下述易于操作、可行性強的方法。送上一級法定計量檢定機構檢定,得到一組數據X1、X2……Xn,該核查標準送檢取回后,立即用所要控制的測量過(guò)程對該核查標準進(jìn)行測量,又得到一組數據Y1、Y2……Yn,以?xún)山M數據中對應的平均值如(X1+Y2)/Z作為參考值,以該參考值作為控制圖的中心控線(xiàn),以±2S作為上、下控制限(S為所要控制的測量過(guò)程測量核查標準的平均值的標準偏差)。
六、受控測量過(guò)程失控的處置
我們按規定的核查頻次定期地用所要控制的測量過(guò)程對該核查標準進(jìn)行測量,并將測量結果的平均值繪制在控制圖上,如果點(diǎn)都在控制界限范圍內波動(dòng),則檢測過(guò)程是穩定的;反之,檢測過(guò)程就是不穩定的。出現了異常原因,必須分析原因并找出問(wèn)題所在,采取相應的措施,消除所有的偏移,或對偏移進(jìn)行適當的補償,并作好詳細記錄。重點(diǎn)是要分析好原因。這就要求我們的檢測人員具有較高的業(yè)務(wù)素質(zhì),特別是不確定度分析的能力。
總之,按照對需要進(jìn)行內部質(zhì)量控制的中間核查進(jìn)行系統控制,不僅要認識到測量控制的重要性,按計劃要求進(jìn)行,且核查是否規范、正確,控制圖上控制限是否合理,特別是出現偏差時(shí),是否找到產(chǎn)生偏差的原因,采取了相應的措施,并不斷地加以改進(jìn),才能確保核查測量連續有效地實(shí)施,以達到減少和消除質(zhì)量問(wèn)題的目的。