測(cè)量系統(tǒng)分析（MSA）與量規(guī)儀校

1測(cè)量系統(tǒng)分析〔MSA〕與量規(guī)儀校

二00五年六月2第一章計(jì)量學(xué)管理根本知識(shí)31.1量的定義

一般又稱為可測(cè)量的量。這是現(xiàn)象、物體或物質(zhì)可定性區(qū)別和定量確定的屬性。

量有一般意義的量和特定的量之分。前者如長(zhǎng)度、時(shí)間、質(zhì)量、溫度、電阻等；后者那么是指一根竹桿的長(zhǎng)度，一根導(dǎo)線的電阻。41.2量值的定義

一般由一個(gè)數(shù)乘以測(cè)量單位所表示的特定量的大小。例如5.3m，12小時(shí)。-40℃等等。51.3計(jì)量器具及其分類1.3.1計(jì)量器具

單獨(dú)地或連同輔助設(shè)備一起用以進(jìn)行測(cè)量的器具。

61.3.1.1實(shí)物量具

使用時(shí)以固定形態(tài)復(fù)現(xiàn)或提供給定量的一個(gè)或多個(gè)量值的器具。

71.3.1.2計(jì)量?jī)x器(儀表)

是將被測(cè)量值換成可直接觀察的示值或等效信息的計(jì)量器具，這是可單獨(dú)地或連同其他設(shè)備一起用以進(jìn)行計(jì)量的裝置。81.3.1.3計(jì)量裝置(測(cè)量系統(tǒng))

組裝起來(lái)以進(jìn)行特定測(cè)量的全套測(cè)量?jī)x器和其他設(shè)備。ISO9000：2000?質(zhì)量管理體系—根底和術(shù)語(yǔ)?中測(cè)量設(shè)備定義為：“為實(shí)現(xiàn)測(cè)量過(guò)程所必需的測(cè)量?jī)x器、軟件、測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)或輔助設(shè)備或它們的組合。〞9計(jì)量器具計(jì)量?jī)x器如：電流表、水表、 溫度計(jì)計(jì)量裝置如：測(cè)量半導(dǎo)體材 料電導(dǎo)率的裝置實(shí)物量具如：量塊、砝碼10思考題：游標(biāo)卡尺屬于哪一類計(jì)量器具？111.3.2計(jì)量基準(zhǔn)、標(biāo)準(zhǔn)工作計(jì)量器具(標(biāo)準(zhǔn))計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量基準(zhǔn)國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)計(jì)量器具1.3.2.1計(jì)量器具按其在檢定系統(tǒng)表 中的位置分為：國(guó)家基準(zhǔn)(10類133項(xiàng)191種)

副基準(zhǔn)工作基準(zhǔn)

121.3.2.2國(guó)際計(jì)量基準(zhǔn)

經(jīng)國(guó)際協(xié)議成認(rèn)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，在國(guó)際上作為有關(guān)量的其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)定值的依據(jù)。131.3.2.3國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)

經(jīng)國(guó)家決定成認(rèn)以測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)，在一個(gè)國(guó)家內(nèi)作為對(duì)有關(guān)量的其他測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)定值的依據(jù)。14

1.3.2.4計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)

國(guó)家計(jì)量檢定系統(tǒng)表現(xiàn)規(guī)定的準(zhǔn)確度等級(jí)，用于檢定較低等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具的計(jì)量器具。

如量塊分為六等，砝碼分為5等，天平分成十級(jí)等。151.3.2.5工作標(biāo)準(zhǔn)

用于日常校準(zhǔn)或檢查實(shí)物量具、測(cè)量?jī)x器或參考物質(zhì)的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)。161.3.3標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(又稱參考物質(zhì))

具有一種或多種足夠均勻和很好地確定了的特性，用以標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置，評(píng)價(jià)測(cè)量方法或給材料賦值的一種材料或物質(zhì)。

至2006年12月，我國(guó)計(jì)量部門已審批發(fā)布各類一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1134種，二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)1222種。17思考題：標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)屬于實(shí)物量具嗎？181.4檢定、校準(zhǔn)和比對(duì)

1.4.1檢定

查明和確認(rèn)計(jì)量器具是否符合法定要求的程序，它包括檢查、加標(biāo)記和(或)出具檢定證書。

按強(qiáng)制性程度可分為強(qiáng)制性檢定和非強(qiáng)制性檢定；

按對(duì)象、狀態(tài)和目的等分為首次檢定、后續(xù)檢定、周期檢定、抽樣檢定等。19

1.4.2校準(zhǔn)

在規(guī)定條件下，為確定測(cè)量?jī)x器或測(cè)量系統(tǒng)所指示的量值，或?qū)嵨锪烤呋驑?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所代表的量值，與對(duì)應(yīng)的由標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的量值之間關(guān)系的一組操作。

注：(1)校準(zhǔn)結(jié)果即可給出被測(cè)量的示值， 又可確定示值的修正值。

(2)校準(zhǔn)結(jié)果可以記錄在校準(zhǔn)證書或校 準(zhǔn)報(bào)告中

(3)校準(zhǔn)也可確定其他計(jì)量特性，如影響 量的作用201.4.3比對(duì)

在規(guī)定條件下，對(duì)相同準(zhǔn)確度等級(jí)的同種計(jì)量基準(zhǔn)，標(biāo)準(zhǔn)或工作計(jì)量器具之間的量值進(jìn)行比較稱為比對(duì)。21思考題：檢定不包括校準(zhǔn)，校準(zhǔn)不 包括檢定，對(duì)嗎？22

1.5測(cè)量的準(zhǔn)確度和不確定度1.5.1測(cè)量準(zhǔn)確度

測(cè)量準(zhǔn)確度又稱準(zhǔn)確度，精確度，是測(cè)量誤差方面的一個(gè)重要術(shù)語(yǔ)。它是表示“測(cè)量結(jié)果與被測(cè)量真值之間的一致程度〞。準(zhǔn)確度的上下可以表示測(cè)量的品質(zhì)或質(zhì)量。就是指準(zhǔn)確度高，意味著其不確定度小；準(zhǔn)確度低，那么意味著不確定度大。231.5.2測(cè)量不確定度

測(cè)量不確定度是指“表征合理地賦予被測(cè)量之值的分散性，與測(cè)量結(jié)果相聯(lián)系的參數(shù)〞。

注：“不確定度〞是對(duì)測(cè)量結(jié)果與“真值〞趨勢(shì)程度的評(píng)定結(jié)果。“不確定度〞意指“可疑〞。因此，又是指“對(duì)測(cè)量結(jié)果的正確性或準(zhǔn)確度的可疑程度〞。

“以標(biāo)準(zhǔn)偏差表示的測(cè)量不確定度〞又稱為“標(biāo)準(zhǔn)不確定度〞。24

思考題：精確度就是精密度，對(duì)嗎？ 請(qǐng)舉例說(shuō)明25

1.6量值傳遞和溯源1.6.1量值傳遞

通過(guò)對(duì)計(jì)量器具的檢定或校準(zhǔn)，將國(guó)家基準(zhǔn)所復(fù)現(xiàn)的計(jì)量單位量值通過(guò)各等級(jí)計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)傳遞到工作計(jì)量器具，以保證對(duì)被測(cè)對(duì)象所測(cè)得的量值的準(zhǔn)確和一致。26

1.6.2溯源性

溯源性是通過(guò)一條具有規(guī)定不確定度的不間斷的比較鏈。使測(cè)量結(jié)果或測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值能夠與規(guī)定的參考標(biāo)準(zhǔn)，通常是與圖象測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)或國(guó)際測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)聯(lián)系起來(lái)的特性。任何計(jì)量器具或測(cè)量設(shè)備都必須通過(guò)檢定，校準(zhǔn)或其他溯源方式確定準(zhǔn)確的量值，即具有“可追溯〞“可溯源〞時(shí)才會(huì)使用有效。27

思考題：量值傳遞和量值溯源有 本質(zhì)區(qū)別嗎？28分組討論并舉例

什么是測(cè)量？什么是計(jì)量？什么是測(cè)試？29

第二章計(jì)量管理開展簡(jiǎn)史302.1古代計(jì)量管理

度量衡的逐步建立，據(jù)?史記.夏平記?記載：“禹，聲為律，身為度，稱以出〞。

1000多年后，英國(guó)以英王查理曼大帝的足長(zhǎng)為“一英尺(Foot)〞，以英王埃德加姆的姆指關(guān)節(jié)之間長(zhǎng)度為“一英寸〞……

這些事實(shí)證明：人類最先是以自已的身體器官 來(lái)建立度量衡標(biāo)準(zhǔn)的。31

2.2.1米制的創(chuàng)立

1792年，法國(guó)天文學(xué)家德拉布里和麥卡恩領(lǐng)導(dǎo)一支測(cè)量隊(duì)用整整7年時(shí)間，對(duì)法國(guó)敦刻爾克至西班牙的巴塞羅納之間的地球子午線量度(后又延至地中海的福爾丁特拉島)進(jìn)行了精確測(cè)量，以此確定北極至赤道的子午線長(zhǎng)度，再取其一千萬(wàn)分之一作為1米。2.2近代計(jì)量管理321889年召開第一屆國(guó)際計(jì)量大會(huì)批準(zhǔn)了國(guó)際米原器。美國(guó)于1893年，英國(guó)于1897年，俄國(guó)于1899年，日本于1909年相繼采用米制。33

2.3.1現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試方式原來(lái)單純的單項(xiàng)測(cè)試 逐步擴(kuò)展為系統(tǒng)的綜合檢測(cè)。2.3現(xiàn)代計(jì)量管理2.3.2現(xiàn)代計(jì)量測(cè)試的方法要從原來(lái)單純的靜 態(tài)計(jì)量擴(kuò)展到動(dòng)態(tài)檢測(cè)。2.3.3計(jì)量單位的量值傳遞要從原來(lái)的逐級(jí)逐項(xiàng)自上而下量值傳遞改進(jìn)為量值傳遞與自下而上的量值溯源相結(jié)合。342.3.4現(xiàn)代計(jì)量管理的對(duì)象要從計(jì)量器具擴(kuò)展 到計(jì)控裝置即計(jì)量?jī)x表與設(shè)備裝置的一 體化。

2.3.5現(xiàn)代計(jì)量管理的內(nèi)容要從計(jì)量量值的準(zhǔn) 確統(tǒng)一擴(kuò)展到測(cè)量過(guò)程控制。2.3.6計(jì)量管理的手段必須要從人工轉(zhuǎn)向運(yùn)用計(jì)算機(jī)，以實(shí)現(xiàn)對(duì)大量信息的綜合、處理和傳輸。35

第三章計(jì)量管理的根本原理36

計(jì)量傳遞的體系、計(jì)量工作組織的體系也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程

-------錢學(xué)森373.1計(jì)量管理的特征

3.1.1集合性

3.1.2相關(guān)性

3.1.3目的性

3.1.4環(huán)境適應(yīng)性

3.1.5整體性383.2系統(tǒng)效應(yīng)最正確原理

計(jì)量管理系統(tǒng)的最正確效應(yīng)不是直接地從每件計(jì)量器具上反映出來(lái)，而必須從整個(gè)計(jì)量系統(tǒng)內(nèi)所有計(jì)量器具量值準(zhǔn)確一致程度，所有計(jì)量信息數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠程度上表達(dá)出來(lái)。

393.3計(jì)量管理兩重性原理3.3.1計(jì)量管理兩重性原理，就是在計(jì)量管理過(guò)程中，要重視計(jì)量管理的自然(技術(shù))屬性和社會(huì)(管理)屬性，既要嚴(yán)格實(shí)施法制計(jì)量管理。又要主動(dòng)做好計(jì)量測(cè)試效勞。403.3.2計(jì)量管理兩重性原理的二叉樹系統(tǒng)結(jié)構(gòu)計(jì)量系統(tǒng)管理技術(shù)強(qiáng)制非強(qiáng)制非強(qiáng)制強(qiáng)制計(jì)量監(jiān)督測(cè)量效勞量值檢定量值溯源41

3.4量值傳遞與溯源原理3.4.1計(jì)量系統(tǒng)中只有其每個(gè)量值信息數(shù)據(jù)是能溯源到計(jì)量單位量值的國(guó)際或國(guó)家基準(zhǔn)或者是由某計(jì)量單位的國(guó)際基準(zhǔn)或國(guó)家基準(zhǔn)傳遞時(shí)才是準(zhǔn)確、可靠、有效的。423.4.2量值傳遞與溯源原理示意圖國(guó)家計(jì)量基準(zhǔn)器各級(jí)標(biāo)準(zhǔn)器工作計(jì)量器具溯源路線傳遞路線43

3.5社會(huì)效益最正確原理

計(jì)量管理工作中，只有根據(jù)工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，國(guó)防建設(shè)和科學(xué)研究的需要，設(shè)計(jì)和建立經(jīng)濟(jì)合理的計(jì)量系統(tǒng)或測(cè)量體系，才能發(fā)揮最正確的社會(huì)效益。

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第四章計(jì)量法規(guī)體系454.1計(jì)量法規(guī)體系的結(jié)構(gòu)圖中華人民共和國(guó)計(jì)量法地方計(jì)量法規(guī)計(jì)量技術(shù)法規(guī)國(guó)家計(jì)量行政法規(guī)國(guó)家計(jì)量行政部門規(guī)章行業(yè)計(jì)量規(guī)章行業(yè)計(jì)量規(guī)章

檢定系統(tǒng)表

檢定規(guī)程464.2計(jì)量法

計(jì)量法用法律的形式確定了我國(guó)計(jì)量管理工作中遵循的根本準(zhǔn)那么，也是我國(guó)計(jì)量管理的最根本依據(jù)，是我國(guó)計(jì)量法規(guī)體系中的根本法，亦稱母法。474.3計(jì)量行政法規(guī)

4.3.1國(guó)家計(jì)量行政法規(guī)一般由國(guó)務(wù)院計(jì)量行政 部門起草，經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)后直接分布或由 國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)后由國(guó)家計(jì)量行政部門發(fā)布。 如?中華人民共和國(guó)計(jì)量法實(shí)施細(xì)那么?、 ?中華人民共和國(guó)進(jìn)口計(jì)量器具監(jiān)督管理 方法?等。

4.3.2地方計(jì)量行政法規(guī)

484.4計(jì)量行政規(guī)章

4.4.1國(guó)家計(jì)量行政部門自行批準(zhǔn)發(fā)布的全國(guó)性 綜合性計(jì)量規(guī)章。如2001年1月由國(guó)家質(zhì)量 技術(shù)監(jiān)督局發(fā)布的?法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)監(jiān) 督管理方法?等。4.4.2國(guó)務(wù)院有關(guān)行業(yè)部門制定發(fā)布的行業(yè)或 專業(yè)性計(jì)量規(guī)章。如?機(jī)械工業(yè)計(jì)量工 業(yè)管理方法?。494.4.3各省(區(qū)、直轄市)政府以及省(區(qū))政 府所在地的市和經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)的較大的 市政府，可根據(jù)法律和國(guó)家行政法規(guī)制 定規(guī)章。如：?廣東省計(jì)量器具管理辦法?。504.5計(jì)量檢定系統(tǒng)

檢定系統(tǒng)由封面、扉頁(yè)、引言、計(jì)量基準(zhǔn)器具、計(jì)量標(biāo)準(zhǔn)器具、工作計(jì)量器具、檢定系統(tǒng)框圖等構(gòu)成迄今，我國(guó)已制定393個(gè)指定系統(tǒng)。51XX國(guó)家基準(zhǔn)(測(cè)量范圍)(不確定度)檢定方法一等標(biāo)準(zhǔn)XX(測(cè)量范圍)(不確定度或允許誤差)二等標(biāo)準(zhǔn)XX(測(cè)量范圍)(不確定度或允許誤差)檢定方法(名稱)(測(cè)量范圍)(誤差)計(jì)量基準(zhǔn)器具計(jì)量基準(zhǔn)器具工作計(jì)量器具(名稱)(測(cè)量范圍)(誤差)(名稱)(測(cè)量范圍)(誤差)檢定方法524.6計(jì)量檢定規(guī)程

國(guó)家計(jì)量檢定規(guī)程是指對(duì)計(jì)量器具的計(jì)量特性、檢定工程、檢定條件、檢定方法、檢定周期以及檢定結(jié)果處理所作的技術(shù)規(guī)定。

53第五章測(cè)量?jī)x器的示值誤差545.1示值誤差的定義

測(cè)量?jī)x器的指示值可簡(jiǎn)稱為示值，示值是測(cè)量?jī)x器所指示的被測(cè)量值，測(cè)量值指受到測(cè)量的量，它既可以是待測(cè)量的量，也可以是已測(cè)量的量。55

示值可以是實(shí)物量具的標(biāo)稱值、儀器的指示值或通過(guò)換算得到的被測(cè)量的值。

測(cè)量?jī)x器的示值誤差就是指測(cè)量?jī)x器的示值與被測(cè)量的真值之差。還是測(cè)量的最主要的計(jì)量特性之一，其實(shí)質(zhì)就是反映了測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度，是測(cè)量?jī)x器準(zhǔn)確度定量表述的主要形式。

量具的示值誤差為量具的標(biāo)稱值與其值之差。56分組練習(xí)題：

1、量塊的標(biāo)稱值為20mm,其中心長(zhǎng)度的約定真值為19.9945mm，其示值誤差為多少？

2、玻璃量瓶的標(biāo)稱容量為1000ml，其實(shí)際容量為1006.5ml，其示值誤差為多少？

575.2測(cè)量?jī)x器示值誤差的評(píng)定方法。 (比較法)5.2.1比較法的定義

比較法就是在規(guī)定的條件下，由提供約定真值的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被評(píng)定的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行一定次數(shù)的測(cè)量或比較，有的情況下那么是被評(píng)定測(cè)量?jī)x器對(duì)給定的測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一定次數(shù)的測(cè)量，被評(píng)定測(cè)量?jī)x器示值與測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)提供的約定真值之差為示值誤差。585.2.2比較法的分類5.2.2.1第一種

保持被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值不變，用測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)對(duì)被評(píng)定的測(cè)量?jī)x器進(jìn)行一定次數(shù)的測(cè)量，測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)在每個(gè)評(píng)定點(diǎn)測(cè)得值的算術(shù)平均值減去被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值，得到被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值誤差。

例：用標(biāo)準(zhǔn)電阻表檢定電阻。595.2.2.2第二種

保持測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的示值不變，用被評(píng)定測(cè)量?jī)x器對(duì)測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行一定次數(shù)的測(cè)量，被評(píng)定測(cè)量?jī)x器在每個(gè)評(píng)定點(diǎn)測(cè)得值的算術(shù)平均值減去測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)的值，得到被評(píng)定測(cè)量?jī)x器的示值誤差。

例：用標(biāo)準(zhǔn)砝碼檢定電子衡。605.2.2.3第三種

被評(píng)定測(cè)量?jī)x器和測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)通過(guò)第三者進(jìn)行比較，這種方法的內(nèi)容比較廣泛，可細(xì)分：

1、直接測(cè)量法

將被評(píng)定測(cè)量?jī)x器值的同種量相比較的測(cè)量方法。

例：用高準(zhǔn)確度等級(jí)砝碼在等臂天平上檢定612、替代測(cè)量法

用量值且與被測(cè)量是同種的量代替被測(cè)量，使在指示裝置上得到相同效應(yīng)以確定被測(cè)量值的測(cè)量方法。

例：用已校準(zhǔn)的帶表卡尺替代被測(cè)量游標(biāo)卡尺。62

第六章企業(yè)量具儀器內(nèi)部 校準(zhǔn)之本卷須知 636.1首先應(yīng)確認(rèn)本公司之產(chǎn)品特性，客戶要求之要求，最終確定量具儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)。(產(chǎn)品之允許公差)6.2應(yīng)遵循準(zhǔn)確度高的量具儀器校準(zhǔn) 準(zhǔn)確度低的量具儀器。646.3應(yīng)考慮和配置合理的工作環(huán)境。 (溫度、濕度、清潔度要求)6.4應(yīng)建立公司內(nèi)部量具儀器校準(zhǔn) 指導(dǎo)書。6.5

確保校準(zhǔn)記錄具有溯源性，應(yīng) 追溯到國(guó)家或國(guó)際基準(zhǔn)。656.6

應(yīng)注意校準(zhǔn)記錄的書寫及數(shù)點(diǎn)后面保存位數(shù)的要求。(如：1.2mm與1.20mm是有區(qū)別的)6.7

應(yīng)清楚列明需要校準(zhǔn)的儀器和不需要校準(zhǔn)的儀器(免校)，并說(shuō)明它們的控制方法。666.8

儀器內(nèi)校指引〔卡尺〕1.0目的：明確卡尺的校正操作2.0

范圍：本指引僅適用于abc公司卡尺之校正3.0

責(zé)任：3.1校準(zhǔn)員：嚴(yán)格按本指引對(duì)卡尺進(jìn)行校準(zhǔn)3.2執(zhí)行總管：監(jiān)管本指引的執(zhí)行

4.0

參考文件：無(wú)676.8

儀器內(nèi)校指引〔卡尺〕5.0作業(yè)要求5.1校準(zhǔn)條件溫度：20-25℃濕度：40-80%5.2標(biāo)準(zhǔn)件數(shù)顯卡尺(0-150mm)S/N：021873游標(biāo)卡尺(0-300mm)S/N：QC-YQ-038

686.8

儀器內(nèi)校指引〔卡尺〕5。5.3校準(zhǔn)內(nèi)容與方法外觀檢查：是否有斷裂、彎曲、生銹、字符是否不清楚5.3.2檢定工程：工程標(biāo)準(zhǔn)值(mm)允差(mm)備注深度尺20±0.03通用直徑、長(zhǎng)度尺41.2±0.03(0-150mm)卡尺適用81.5±0.03(0-150mm)卡尺適用101.2±0.03(0-300mm)卡尺適用121.8±0.03(0-150mm)卡尺適用201.5±0.03(0-300mm)卡尺適用291.8±0.03(0-300mm)卡尺適用696.8

儀器內(nèi)校指引〔卡尺〕5.3.3檢定方法:a.首先確定被檢定卡尺的量程(如0-150mm或0-300mm),然后選擇相對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)件卡尺將標(biāo)準(zhǔn)件深度尺調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)值20mm,用被檢卡尺的深度尺對(duì)其測(cè)量3次取其平均值b.以此類推,將標(biāo)準(zhǔn)件直徑\長(zhǎng)度尺調(diào)到標(biāo)準(zhǔn)值41.2、81.5、101.2、121.2、201.5、291.8,用被檢卡尺的直徑\長(zhǎng)度尺對(duì)其測(cè)量3次取其平均值

5.4校正周期一年一次

60.相關(guān)記錄：儀器校正記錄706.9

儀器檢定校準(zhǔn)一覽表716.10

儀器檢定校準(zhǔn)記錄表72MeasurementSystem

Analysis

測(cè)量系統(tǒng)分析

73為什麼要做MSA?輸入製程測(cè)量過(guò)程變差變差輸入/輸出製程變差

+

測(cè)量變差輸出有多大?有什麼影響?所得結(jié)果假設(shè)我們要知道制程輸出是否達(dá)到要求及在控制之內(nèi),所用的測(cè)量系統(tǒng)必須具備足夠能力去量度制程的變差,原因是測(cè)量過(guò)程本身亦存在一定的變差,所以我們必須對(duì)所選用的測(cè)量系統(tǒng)/儀器先作一些統(tǒng)計(jì)分析,才可決定這測(cè)量統(tǒng)/儀器是否適用.74為什麼要做MSA?這些因素亦會(huì)引致測(cè)量系統(tǒng)的變差75Bias(偏倚)-測(cè)量的觀察平均值和基準(zhǔn)值之間的差異定義76定義Repeatability(重覆性)由一位評(píng)價(jià)人屢次用一種測(cè)量?jī)x器測(cè)量同一零件的同一特性時(shí)所得的測(cè)量變差77定義Reproducibility(再現(xiàn)性)-由不同的評(píng)價(jià)人使用同一個(gè)量具測(cè)量一個(gè)零件的一個(gè)特性的產(chǎn)生的測(cè)量平均值的變差78Stability(穩(wěn)定性)

是測(cè)量系統(tǒng)在某持續(xù)時(shí)間內(nèi)測(cè)量同一基準(zhǔn)或者零件的單一特性時(shí)獲得的測(cè)量值總變差。定義79

Linearity(線性)

是在量具預(yù)期的工作量程內(nèi)，偏倚值的差值定義80GageR&R(GR&R)-測(cè)量系統(tǒng)重復(fù)性和再現(xiàn)性合成的評(píng)估定義81作測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備用什麼方式?有什麼條件須考慮作測(cè)量研究?怎樣選取樣件?分辨力足夠嗎?用什麼測(cè)量方法?82先計(jì)劃將要使用的方法 通過(guò)使用工程決策;目視觀察或量具研究夾確定(考慮再現(xiàn)性會(huì)否影響)條件

評(píng)價(jià)人的數(shù)量,樣品數(shù)量及重復(fù)讀數(shù)次數(shù);尺寸的關(guān)鍵性零件結(jié)構(gòu)評(píng)價(jià)人的選擇

評(píng)價(jià)人的選擇應(yīng)從日常操作該儀器的人中挑選樣品的選擇作測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備-續(xù)83樣品的選擇

能否獲得代表生產(chǎn)過(guò)程的樣品，樣品必須是選自于過(guò)程并且代表整個(gè)的生產(chǎn)的範(fàn)圍編號(hào)

必須對(duì)一個(gè)零件編號(hào)以便于識(shí)別分辨力

儀器的分辨力至少直接讀取特性的預(yù)期過(guò)程變差的十分之一，例如：如果特性的變?yōu)?.001，儀器應(yīng)能讀取0.0001的變化確保測(cè)量方法作測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備-續(xù)84確保測(cè)量方法

遵守規(guī)定的測(cè)量程序 (測(cè)量應(yīng)按照隨機(jī)順序,以確保整個(gè)研究過(guò)程中產(chǎn)生的任何漂移或變化將隨機(jī)分布)作測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備-續(xù)85第1階段試驗(yàn)-了解測(cè)量過(guò)程以及該過(guò)程是滿足要求任何關(guān)鍵的環(huán)境因素，也要考慮評(píng)價(jià)操作環(huán)境對(duì)測(cè)量系統(tǒng)參數(shù)的影響(例如偏倚、線線性、重復(fù)性和再現(xiàn)性)此外，測(cè)量裝置因于偏倚和線性的變差同重復(fù)性和再現(xiàn)性局部相比應(yīng)該是小的第2階段試驗(yàn)-測(cè)量過(guò)程隨時(shí)間的推移是否滿足要求第2階段試驗(yàn)提供對(duì)測(cè)量系統(tǒng)持續(xù)置信的主要變差源持續(xù)的監(jiān)視和/或測(cè)量系統(tǒng)經(jīng)過(guò)一定時(shí)間後降的信號(hào)作測(cè)量系統(tǒng)研究的準(zhǔn)備-續(xù)86Stability

穩(wěn)定性Bias

偏倚Linearity

線性Repeatability

重復(fù)性Reproducibility

再現(xiàn)性LocationError位置變差WidthError寬度變差

i.e.AveragemeasuredvalueVsActualvalue平均測(cè)量值Vs基準(zhǔn)值

i.e.Spreadofmeasurement-Precision

測(cè)量的分佈-精密度測(cè)量系統(tǒng)的變差種類87確定穩(wěn)定性的指南88GuidelinefordeterminingStability確定穩(wěn)定性的指南1.取樣品并建立相對(duì)于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值2.最理想可取預(yù)期測(cè)量的最低值,最高值和中程數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)樣品3.定期測(cè)量標(biāo)準(zhǔn)樣品(天,周,等等)計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究894.應(yīng)在不同時(shí)間記錄讀數(shù)5.將數(shù)據(jù)按時(shí)順序畫在Xbar&R或X&S控制圖上6.建立控制限并用標(biāo)準(zhǔn)控制圖分析評(píng)價(jià)失控或不穩(wěn)定狀態(tài)(作圖法)

如果測(cè)量過(guò)程是穩(wěn)定的,->數(shù)據(jù)可以用于確定測(cè)量系統(tǒng)的偏倚90除了控制圖分析法,對(duì)穩(wěn)定性還沒有特別的數(shù)據(jù)分析或指數(shù)GuidelinefordeterminingStability確定穩(wěn)定性的指南計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究91確定偏倚的指南92GuidelinefordeterminingBias確定偏倚的指南1.取樣品(最好n10);并建立相對(duì)于可溯源標(biāo)準(zhǔn)的基準(zhǔn)值2.用同一價(jià)人,以正常方法測(cè)量樣品10次以上3.相對(duì)于基準(zhǔn)值將數(shù)據(jù)畫在直方圖,并確定是否存在特殊原因或出現(xiàn)異常注:-Itisbettertohaveamastersamplewithlowandhighendandmidrange最好是備有標(biāo)準(zhǔn)樣品的最低,最高及中程數(shù)值-Useasingleappraiserforthemeasurement最好使用同一評(píng)價(jià)人計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究93計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingBias確定偏倚的指南求出觀測(cè)平均值X+X+……XXX=94計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingBias確定偏倚的指南計(jì)算偏倚=觀測(cè)平均值-基準(zhǔn)值95計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingBias確定偏倚的指南求出過(guò)程變差或容差過(guò)程變差=6σ極差96計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingBias確定偏倚的指南偏倚%=100[偏倚/過(guò)程變差或容差]97測(cè)量系統(tǒng)分析技術(shù)〔MSA〕是測(cè)量結(jié)果的觀測(cè)平均值與基準(zhǔn)值的差值.測(cè)量系統(tǒng)單次重復(fù)測(cè)量人員張小三儀器卡尺方法WI/IN-01-A產(chǎn)品51.41+0.3mm

用X-Y坐標(biāo)儀測(cè)得真值為51.217

環(huán)境固定偏倚周次123456789測(cè)量值51.20

51.2251.19

51.23

51.21

51.20

51.26

51.24

51.23X=(∑X)÷n=51.22=[0.3-(-0.3)]=0.6偏性=觀測(cè)平均值-真值

=51.22-51.217=0.03%偏性=偏性/容差

=0.03/0.6=5%基準(zhǔn)值,也稱為可接受的基準(zhǔn)值或標(biāo)準(zhǔn)值,是充當(dāng)測(cè)量值的一個(gè)一致認(rèn)可的基準(zhǔn),一個(gè)基準(zhǔn)值可以通過(guò)採(cǎi)用更高級(jí)別的測(cè)量設(shè)備(如:計(jì)量實(shí)驗(yàn)室或全尺寸檢驗(yàn)設(shè)備)進(jìn)行屢次測(cè)量,取其平均值來(lái)確定.容差98測(cè)量系統(tǒng)分析技術(shù)〔MSA〕偏倚分析:如果偏倚較大,查找以下可能的原因l

標(biāo)準(zhǔn)或基準(zhǔn)值誤差,檢驗(yàn)校準(zhǔn)程式;l

儀器磨損.主要表現(xiàn)在穩(wěn)定性分析上,應(yīng)制定維護(hù)或重新修理的計(jì)劃;l

製造的儀器尺寸不對(duì);l

儀器測(cè)量了錯(cuò)誤的特性;l

儀器校準(zhǔn)不正確.復(fù)查校準(zhǔn)方法;l

評(píng)價(jià)人操作設(shè)備不當(dāng).復(fù)查檢驗(yàn)說(shuō)明書;l

儀器修正計(jì)算不正確;判定:一般要求%偏倚在5%以下視為接收,15%以上視為偏倚較大.99確定線性的指南100GuidelinefordeterminingLinearity確定線性的指南1.選擇g5零件,它們的測(cè)量值能覆蓋量具的操作範(fàn)圍2.測(cè)量每零件並記錄其基準(zhǔn)值之差值3.用同一價(jià)人,以正常方法測(cè)量樣品10次以上4.計(jì)算每次測(cè)量的零件偏倚及零件偏倚平均值

計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究101計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究5.在線性圖上畫出單值偏倚和相關(guān)基準(zhǔn)值的偏倚平均值GuidelinefordeterminingLinearity確定線性的指南線性圖1名評(píng)價(jià)人12次試驗(yàn)5個(gè)零件過(guò)程變差=6.00

低名義高1.201.000.800.600.400.20-0.00-0.20-0.40-0.602.004.006.008.00110.00

102計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究零件12345基準(zhǔn)值2.004.006.008.0010.0012.705.105.807.609.1022.503.905.707.709.3032.404.205.907.809.5042.505.005.907.709.3052.703.806.007.809.4062.303.906.107.809.5072.503.906.007.809.5082.503.906.107.709.5092.403.906.407.809.60102.404.006.307.509.20112.604.106.007.609.30122.403.806.107.709.40零件平均值2.494.136.037.719.38基準(zhǔn)值2.004.006.008.0010.00偏倚+0.49+0.13+0.03-0.29-0.62極差0.41.30.70.30.5

試驗(yàn)次數(shù)

GuidelinefordeterminingLinearity確定線性的指南103計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingLinearity確定線性的指南偏倚與基準(zhǔn)值之間的交點(diǎn)標(biāo)繪見圖12.最正確擬合這些點(diǎn)的線性回歸直線及該直線的擬合優(yōu)度(R2)計(jì)算如下：y=b+ax式中：x=基準(zhǔn)值y=偏倚a=斜率b=

a=104線性=斜率X過(guò)程變差

=0.1317X6.00=0.79%線性=[線性/過(guò)程變差]=0.79/6.00=13.1%計(jì)量型測(cè)量系統(tǒng)研究GuidelinefordeterminingLinearity確定線性的