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期间核查中“休哈特Shewhart控制图”的应用

发布时间:2008-10-02 作者:戚健民 管锡良 来源:www.jlbjb.com 浏览:2537

江苏省宜兴市计量检定测试所 戚健民 管锡良


  期间核查是根据JJF1069-2003第7.5.3.3款以及GB/T15481-2000第5.6.3.3款的要求,对计量标准(包括标准物质)按规定的程序和日程进行的一种检查。我所在期间核查过程中,应用了“休哈特Shewhart控制图”的方法。实践证明,这一方法具有易操作、结果直观、便于对数据进行分析等特点。    

  一、控制图简介

  1.平均值控制图(X图)
  以核查时间t为横坐标,核查值X为纵坐标的二维控制图。
  每次核查时,对核查标准进行n次观测,取n次测量的平均值为本次核查值,一般可取n=3~5。在整个期间核查过程中,将每次核查值的平均值描述在控制图上。

  2.极差控制图(R图)
  以核查时间t为横坐标,核查值R为纵坐标的二维控制图。
  每次核查时,一组观测值中最大值和最小值之差称为极差,用R表示。同样,每组观测的次数取n=3~5。在整个期间核查过程中,将每次的核查值极差Ri描述到控制图上。    

  二、控制图的建立

  这是核查工作开始前,首先应做好的准备工作。
  1.确定控制过程参数
  使用被核查的标准对选择的核查标准短时间内连续进行m组重复测量,每组进行n次测量,以便充分暴露测量过程的各种影响量的变化,由每组的观测值可计算得算术平均值,极差R。再由各组的Ri,分别求得X和:
    
  注:各组测量次数n应一致。

  2.查表计算控制极限
  根据国际标准ISO8258:1991“休哈特Shewhart控制图”,X图和R图的控制极限值(X图极限值:上限,下限;R图极限值:上限,下限),可根据表1、表2计算求得。
    

    表1  控制图的控制极限公式表


    

    表2  计算控制极限的系数表(部分)


  3.绘制控制图
    X图:
    


    X图中对于具体的某项核查,经过上面两项工作后都已计算出具体的值,上下限及纵坐标X围成的开放区间为极限区间。
    R图:
    


  同样,R图中对于具体的某项核查,经过上面两项工作后都已计算出具体的值,上下限及纵坐标R围成的开放区间为极限区间。    

  三、核查

  1.操作方法
  按照年度期间核查计划,每次用被核查标准对核查标准进行n次测量,分别计算核查值R值;再把核查值R值以及对应的日期以点的形式分别描述到X、R控制图中。

  2.结果判定
  若核查值落在极限区间内,判被核查计量标准正常;若核查值落在极限区间外,判被核查计量标准异常。    

  四、应用举例

  我们以0.05级的UJ33a直流电位差计作为核查标准,核查0.01级UJ41直流电位差计,同时选定0.1V点作为本次核查的测量点。

  1.确定过程参数
  用UJ41对UJ33a的0.1V点做6组、每组5次的重复测量,数据见表3。
    

    表3  用UJ41对UJ33a的0.1V点做6组、每组5次重复测量的结果  (单位:V)


    

   2.查表计算控制极限
  (1)X图控制极限的计算
    因n=5,查表可知A2=0.577
    则控制上限
    
    控制下限
    

  (2)R图控制极限的计算
  因n=5,查表可知D3=0.000,D4=2.114
    则控制上限
    控制下限

  3.绘制控制图
    X图:
    


    R图:
    


  4.核查
  按本所年度核查计划,每次核查用UJ41对UJ33a的0.1V点进行5次重复测量,按表4记录相关测量数据,并计算各次平均值和极差R,最后将R值与对应的日期描述到上面建立的X图和R图中,进行结果判定。
    

    表4  每次核查用UT41对UJ33a的0.1V点进行5次重复测量  (单位:V)


  五、注意事项

  1.组织期间核查前应编制相应的作业指导书,进行宣贯学习,使每一位核查操作人员掌握“休哈特Shewhart控制图”的使用方法。
  2.核查开始,首先应建立控制图。这一步很重要,它是整个核查过程的基础。
  3.一份控制图(X图、R图)只能描述一个测量点核查情况,若对多点进行核查,应建立多份控制图。
  4.编制核查记录表式,用以建立控制图、记录相关测量数据和数据计算等。
  5.检查结果出现异常情况时,应及时查找原因,有条件的应将该标准送上级标准重新校准,对重新校准的标准进行核查时应建立新的控制图。
  6.我们规定:标准在使用期间每月进行一次核查,有疑问时可临时进行核查。对多次核查较稳定的标准,可减少核查频次。

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