[发明专利]简化的测量过程统计控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，尤其涉及一种简化的测量过程统计控制方法。

背景技术

计量标准或测量设备的准确性通常采用检定或校准的方式来进行量值溯源而得以保证，这种量值溯源是有时间间隔的，例如1年或2年等，在下次量值溯源前，其量值发生超出允许值的偏移有很多时候使用者是觉察不到的，在这期间若通过一定的测量技术手段对其量值加以监控，将能够及时发现问题并加以处理，以减少由于量值失准而产生的错误传递或错误的测量结果，能够最大限度地减少不必要的损失。像在国家电网公司大计量形势下尤为重要，尤其是对于电能计量标准，能够及时发现其异常或失准将具有很可观的经济效益。

目前国内进行统计控制的依据是文献[1]，它等同采用国际标准ISO8258：1991《休哈特控制图》(Shewhart control charts)及其1993年1号修改单。在文献[2]中，也提出了采用控制图的方法对测量过程是否处于统计控制状态进行控制，并在附录C中详细介绍了休哈特控制图，同时说明对于准确度较高且重要的计量标准，建议尽量采用控制图对其测量过程进行连续和长期的统计控制，文献[3]更作了详细的介绍。文献[4]中还给出了休哈特控制图确定控制界限的推导。但是，文献[5]从理论分析和实践应用表明，其中最重要的平均值控制界限的确定方法不是普遍适用的，对于计量标准或测量设备来说具有很大的局限性，究其根本原因就是，其平均值控制界限是依据重复性条件下所得数据的标准偏差来设置，用它来控制复现性条件下量值(子组的平均值)的波动性，由于条件不同(时间不同、环境条件等也有所不同)，因此，前者不能来控制后者。若以各组内平均值算得的标准偏差的3倍来设置平均值控制界限将是比较合理的。另外，休哈特控制图中的平均值控制界限与组内标准偏差或极差想关联，因此每个子组必须进行多次测量，其工作量势必增大。原国家技术监督局于1993年批准实施了8个(JJG1038～JJG1045)计量保证方案(试行)，计量保证方案的英文是：Measurement Assurance Program，该方案由原美国国家标准局(NBS)提出，其中也涉及了采用核查标准对计量标准进行统计控制的问题，就这8个计量保证方案来看，统计控制方法、需计算的参数和表示符号各不相同，平均值控制界限的设置也不尽相同，例如JJG1039～JJG1042都是根据各组内平均值算得的标准偏差的倍数来设置平均值控制界限，而JJG1038和JJG1044则不同，多数平均值控制图与t检验对应，标准偏差控制图与F检验对应。

发明内容

本发明的目的就是为解决上述问题，提出了一种对计量标准或测量设备通过一定的测量技术手段对其量值加以监控的简化的测量过程统计控制方法，该方法省去了标准偏差或极差控制图，提出了先根据标准偏差试验结果的大小，来确定子组最少测量次数的方法，以各组内平均值算得的标准偏差的3倍来设置平均值控制界限，控制图异常的判断准则简化为3种判据，进而即恰当又大大减少了实施测量统计控制的工作量，便于推广应用。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种简化的测量过程统计控制方法，它的步骤为：

1)单次测量的标准偏差获得；

利用测量设备在重复性条件下，对选定的核查标准进行一个子组的测量，获得一个子组的标准偏差。如此重复再获得2～3个子组的标准偏差，计算合并标准偏差此即为单次测量的标准偏差；S_i每个子组的标准偏差；k为子组个数；

2)子组最少测量次数n的确定；

有了单次测量的标准偏差，于是组内平均值的标准偏差

组内平均值的标准偏差与控制界限的关系至少应满足：

2sx‾≤13]]>控制界限

取被控制计量标准或测量设备控制点的最大允许误差作为平均值控制界限目标，则组内平均值的标准偏差与被控制控制标准或测量设备的最大允许误差的绝对值MPEV应满足如下关系：