貴州省計(jì)量測試院　周道  鄧琳

　　一、確定所要控制的測量過程

　　對于任何類型、規(guī)模的檢測機(jī)構(gòu)來說，要求對所有的測量過程都進(jìn)行同樣的控制是不經(jīng)濟(jì)的。對法定的計(jì)量檢定而言，對一些最高標(biāo)準(zhǔn)或經(jīng)常帶到現(xiàn)場檢測的標(biāo)準(zhǔn)，或測量環(huán)境不太好的設(shè)備，或使用頻繁的設(shè)備，尤其是標(biāo)準(zhǔn)儀器中有效使用期已到中后期的設(shè)備，必須要監(jiān)控。操作人員應(yīng)根據(jù)上述原則，結(jié)合本職工作來選擇需要控制的測量過程，報(bào)送給機(jī)構(gòu)質(zhì)量(或技術(shù))負(fù)責(zé)人，以確定機(jī)構(gòu)需要控制的測量過程總量。    

　　二、制定具體的核查方案

　　針對每一個(gè)要控制的測量過程(或標(biāo)準(zhǔn)器)都要編寫一個(gè)具體的、詳細(xì)的、可操作的核查方案。核查方案應(yīng)包括以下內(nèi)容:所要控制的測量過程的工作特性或要監(jiān)控的設(shè)備的技術(shù)指標(biāo)，如不確定度、重復(fù)性、復(fù)現(xiàn)性等；核查標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)指標(biāo)；穩(wěn)定度；核查控制限的計(jì)算及過程是否在控的判斷方法(包括數(shù)據(jù)分析)等。該核查方案由具體的核查人員編寫，相關(guān)技術(shù)人員審核，機(jī)構(gòu)技術(shù)負(fù)責(zé)人批準(zhǔn)后實(shí)施。    

　　三、選擇核查標(biāo)準(zhǔn)

　　所謂核查標(biāo)準(zhǔn)即為用于收集測量過程控制的數(shù)據(jù)庫，并被這個(gè)過程所測量的測量設(shè)備。因此，核查標(biāo)準(zhǔn)是所要控制的過程(或標(biāo)準(zhǔn)裝置)的被測對象，它可以是測量設(shè)備，可以是產(chǎn)品或是可被這一過程測量的其他物體。核查標(biāo)準(zhǔn)也存在著一個(gè)校準(zhǔn)(檢定)的問題，核查標(biāo)準(zhǔn)的校準(zhǔn)(檢定)應(yīng)由一個(gè)與所要控制的過程獨(dú)立無關(guān)的過程來測量或校準(zhǔn)(檢定)，且校準(zhǔn)(檢定)的過程應(yīng)比所要控制的過程更精確。也就是說，校準(zhǔn)(檢定)的測量不確定度要小于所要控制的過程的測量不確定度。因?yàn)橐眯?zhǔn)(檢定)的結(jié)果來評估所要控制的測量過程的偏移。    

　　四、選擇合適的核查方案

　　一般說來，用所要控制的測量過程對預(yù)計(jì)很穩(wěn)定的核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期的測量，并將測量的數(shù)據(jù)繪制在控制圖上，如果某次核查標(biāo)準(zhǔn)測量的平均值與該標(biāo)準(zhǔn)以前得出的參考值不相同，那就表明測量過程發(fā)生了明顯的偏移，此時(shí)應(yīng)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(yán)重程度。
　　在被控的測量過程中，應(yīng)預(yù)先對選定的核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行m組重復(fù)測量，充分暴露各種影響量的變化，由每組的觀測值(n次)可得到算術(shù)平均值、R或標(biāo)準(zhǔn)偏差S_w，由各組的X_i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(biāo)準(zhǔn)偏差的方和根得到合并標(biāo)準(zhǔn)偏差。當(dāng)每組測量次數(shù)n相同時(shí)，可得到:。一般稱S_w為組內(nèi)偏差值，S_b為組間標(biāo)準(zhǔn)偏差，分別表征短期的測量重復(fù)性和長期的穩(wěn)定性。核查標(biāo)準(zhǔn)的合成標(biāo)準(zhǔn)偏差。    

　　五、控制圖的選用及確定控制限

　　控制圖的種類很多，在ISO10012《測量管理體系 測量過程和測量設(shè)備的要求》國際標(biāo)準(zhǔn)的第二部分中，對測量過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(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖(S圖)代替極差控制圖。采用極差控制圖還是標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖主要看測量次數(shù)的多少，當(dāng)n=3～5時(shí)，一般用R圖，當(dāng)n≥10時(shí)用S圖。

　　控制圖表示測量質(zhì)量波動的水平或測量分布中心的移動，看這種移動是否過大來判斷出現(xiàn)了異常。影響圖變化的是在檢測過程中有一種原因產(chǎn)生，立刻會對所有檢測環(huán)節(jié)產(chǎn)生同樣的影響，屬系統(tǒng)偏差類型。R控制圖是看分布的離散度或波動幅度的變化，表示的是檢測質(zhì)量的均勻程度、穩(wěn)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(jié)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(xiàn)為突出遠(yuǎn)離中心線的點(diǎn)子，這是容易區(qū)別的。S圖上的含義類同于R圖，它表示檢測過程中標(biāo)準(zhǔn)偏差是否處于或保持在穩(wěn)定狀態(tài)。而且通過S圖可比通過R圖獲得更多的信息，所以用S圖進(jìn)行控制越來越有意義了。

　　控制圖的基線為，控制上限為或，控制下限為或。R控制圖的基線為，控制上限為，控制下限為。S控制圖的基線為，控制上限為，控制下限為。其中，A₂、A₃、B₃、B₄、D₃、D₄可通過計(jì)算控制基線的系數(shù)表來查。

　　對法定檢定機(jī)構(gòu)或其他檢測機(jī)構(gòu)所選定的核查標(biāo)準(zhǔn)如送到上一級法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定，可采取下述易于操作、可行性強(qiáng)的方法。送上一級法定計(jì)量檢定機(jī)構(gòu)檢定，得到一組數(shù)據(jù)X₁、X₂……X_n，該核查標(biāo)準(zhǔn)送檢取回后，立即用所要控制的測量過程對該核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，又得到一組數(shù)據(jù)Y₁、Y₂……Y_n，以兩組數(shù)據(jù)中對應(yīng)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，以±2S作為上、下控制限(S為所要控制的測量過程測量核查標(biāo)準(zhǔn)的平均值的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。    

　　六、受控測量過程失控的處置

　　我們按規(guī)定的核查頻次定期地用所要控制的測量過程對該核查標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測量，并將測量結(jié)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(nèi)波動，則檢測過程是穩(wěn)定的；反之，檢測過程就是不穩(wěn)定的。出現(xiàn)了異常原因，必須分析原因并找出問題所在，采取相應(yīng)的措施，消除所有的偏移，或?qū)ζ七M(jìn)行適當(dāng)?shù)难a(bǔ)償，并作好詳細(xì)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(nèi)部質(zhì)量控制的中間核查進(jìn)行系統(tǒng)控制，不僅要認(rèn)識到測量控制的重要性，按計(jì)劃要求進(jìn)行，且核查是否規(guī)范、正確，控制圖上控制限是否合理，特別是出現(xiàn)偏差時(shí)，是否找到產(chǎn)生偏差的原因，采取了相應(yīng)的措施，并不斷地加以改進(jìn)，才能確保核查測量連續(xù)有效地實(shí)施，以達(dá)到減少和消除質(zhì)量問題的目的。