量规仪器校正管理与测量系统分析技术课程

量规仪器校正管理及测量系统分析技术课程内容介绍第一章

計量學基礎知識1.1計量學相關名詞介紹1.2計量技術的專業分類1.3計量單位和單位制第四章

企業常見量規儀器校正案例4.1案例分析〈5類〉4.2校正要求與校正成績書第三章

量規儀器校正3.1量規儀器校正與管理流程3.2校正方法的選擇與使用3.3儀器校正周期的確定3.4不確定度的計算第二章

量規儀器管理2.1IS09000之儀器管理要求說明2.2量規儀器管理全過程2.3

測量系統分析技術(MSA)介紹1.1計量學相關名詞介紹

特定的量-----一段電線的長度﹑一根電線的電阻﹔廣義的量-----長度﹑時間﹑質量﹑溫度﹑電阻等﹔

量:現象﹑物体或物質的可以定性區別和定量确定的一种屬性。量值﹕由數值和計量單位的乘積所表示的量的大小。例如﹕5.3m﹑12kg﹑-40℃實現單位統一和量值准确可靠的測量。

計量:測量﹕以确定量值為目的的一組操作例如﹕用卡尺度零件尺寸﹐用秤稱重量为什么说“半斤=八两”？第一章

計量學基礎知識測試：具有試驗性質的測量或試驗和測量的綜合

計量基准﹕能夠复現﹑保存和傳遞量值﹐并經國家鑒定﹐作為統一全國量值依据的計量器具。國家基准副基准工作基准是国家校准基准的简称，因为全国只有一个，所以对它必须特别爱护。只在非常情况下才可使用。

副基准是通过与国家基准比对或校准来确定其量值、并经国家鉴定、批准的仪器。一旦国家基准有损坏，副基准可用来替代国家基准。

是经与国家基准或副基准校准或比对，并经国家鉴定，实际用于校准工作的标准器。设工作基准的目的是使国家基准和副基准不因频繁使用而降低其校准特性或遭受损坏。国家基准、副基准工作基准仪器校准仪器过程测量器具第一章

計量學基礎知識計量標准﹕按國家計量檢定系統表規定的准确度等級﹐用于檢定較低等級計量標准或工作計量器具的計量器具。（包含校准﹑調整﹑修理﹑封印﹑標記等）計量确認﹕為确保測量設備處于滿足預期使用要求的狀態所需要的一組操作。JJG1-89钢直尺检定规定……JJG2001-87线纹计量器具检定系统……第一章

計量學基礎知識通過具有規定不确定度的不間斷的比較鏈﹐使測量結果或標准的量值能夠与規定的計量標准(通常是國際或國家計量基准)聯系起來的特性。溯源性(量值溯值)﹕可單獨地或与輔助設備一起﹐用以直接或間接确定被測對象量值的器具或裝置。為确定被測量值所必需的計量器具和輔助設備的總稱。----將測量值換成可直接觀察的示值或等效信息的計量器具。例如電流表﹑溫度計﹑數字頻率計﹑記錄式光譜儀等﹔----可复現或提供給定量的一個或多個已知量值的器具。例如砝碼﹑量塊﹑標准電阻等﹔A)實物量具B)

計量儀器(儀表)C)

計量裝置﹕儀器(測量設備)第一章

計量學基礎知識检测设备的分类控制

按实际生产中的用途。各类检测设备、仪表、量具、装置等，可分为以下三类：(1)检验校准用(A类)凡属用于评定产品质量的检验设备、仪表、量具必须按规定的校准周期进行校准，以确保检验的有效性。凡参与量值传递的校准用仪表、量具必须进行周期校准。(2)工艺参数监控用(B类)许多过程，尤其是特殊过程，常用一些仪表(如焊接和电镀用电流表、电压表、压铸和注塑用压力表、温度表冲，术监控或调整工艺参数以符合工艺文件规定。这类仪表的准确度影响到工艺参数的正确性，因为一般工艺参数都允许在一定范围内变动，工艺参数微小的变化一般不会对产品质量造成严重影响。因此．对这类仪表按规定的周期(一般为一年)校准即可。对这种仪表，往往可以来用比对的办法，在线进行校准，以免影响生产。(3)指示用(C类)有些仪表仅有指示性功能，如有的电流表和电压表仅指示有电与否。对这类仪表只需进行一次性校准，购进时应检查有无计量管理部门授权发放的检定合格证或相应标记。对属于法定强制检定的计量器具(企业的最高标准仪器、影响安全和健康的仪器、环境监测用仪表、贸易结算用衡器)，应按期送交计量部门检定。第一章

計量學基礎知識

檢定﹕為評定計量器具的計量特性﹐确定其是否符合法定要求(即合格)所進行的全部工作。校准﹕在規定條件下﹐為确定計量器具或測量系統所指示的量值﹐或實物量具或標准物質所代表的量值﹐与對應的由標准所复現的量值之間關系的一組操作。注1) 校准結果既可賦予被測量以示值﹐又可确定示值的修正值﹔2) 校准也可确定其他計量特性﹔3) 校准結果可以記錄在校准証書或校准報告上﹔4) 有時可用"校准曲線"表述校准結果。我国的“计量法”对于量具只要求进行检定(定性或定量评定)

第一章

計量學基礎知識比對﹕在規定條件下﹐對相同准确度等級的同种計量基准﹑標准或工作計量器具之間的量值進行比較。第一章

計量學基礎知識不确定度﹕与測量結果關聯的參數﹐它表征可合理地認作(賦予)被測量之值的分散性。或指對測量結果的正确性和准确度的可疑程度。误差：测量结果与被测量量(真)值间的差异，称为(测量)误差。測量誤差測量不确定度是一個有正或負符號的量值﹐其值為測量結果減去被測量的真值﹔是一個無符號的參數值﹐用標准偏差或標准偏差的倍數表示該參數的值﹔誤差表明測量結果偏离真值測量不确定度与表明測量值的分散性﹔誤差是客觀存在的﹐不以人的認識程度而改變﹔誤差和系統誤差測量不确定度与人們對被測量﹑影響量及測量過程的認識有關﹔由于真值未知﹐往往不能准确得到測量誤差的值。當用約定真值代替真值時﹐可以得到測量誤差的估計值﹔測量不确定度可以由人們根据實驗﹑資料﹑經驗等信息進行評定﹐從而可以定量确定測量不确定度的值﹔測量誤差按性質可分為隨机誤差和系統誤差和系統誤差都是無窮多次測量時的理想概念﹔測量不确定度評定時一般不區分其性質﹐若需說明時表述為"由隨机影響引入的不确定度分量"﹐"由系統影響引入的不确定度分量"。不能叫"隨机不确定度"或"系統不确定度"。已知系統誤差的估計值時﹐可以對測量結果進行修正﹐得到已修正的測量結果﹔不能用測量不确定度對測量結果進行修正﹐已修正的測量結果的測量不确定主或應考慮修正不完善引入的測量不确定度分量。第一章

計量學基礎知識准确度﹕表示測量結果与被測量的(約定)真值之間的一致程度。精密度﹕重复量測時﹐其量測數据間差异的程度。低精密度低准确度高精密度低准确度高精密度高准确度第一章

計量學基礎知識确定提供辅助设备监视与测量装量装置过程监视与测量活动组织验证产品符合性的检测活动选定测量仪器软件产品符合要求的证据测量标准监视与测量装量要求满足标准物质ISO9001:2000之“7.6监视和测量装置的控制”

组织应确定需实施的监视和测量以及所需的监视和测量装置，为产品符合确定的要求（见7.2.1）提供证据.第二章

量規儀器管理ISO9001:2000之“7.6监视和测量装置的控制”

组织应建立过程,以确保监视和测量活动可行并以及监视和测量的要求相一致的方式实施.采购登记校准标识使用维护报废控制过程监测活动测量活动测量精度？监测方式？考虑测量范围？监测对象？考虑频率/数量方法/条件实施定期保养仪器确认进行QC工程表校正要求产品要求过程要求第二章

量規儀器管理ISO9001:2000之“7.6监视和测量装置的控制”

为确保结果有效,必要时,测量设备应:a)对照能溯源到国际或国家标准的测量标准,按照规定的时间间隔或在使用前进行校准或检定.当不存在上述标准时,应记录校准或检定的依据;b)进行调整或必要时再调整;c)得到识别,以确定其校准状态;d)防止可能使测量结果失效的调整.e)在搬运、维护和贮存期间防止损失或失效。JJG检定标准……校准依据检定校正使用前确认周期规定标识调整/再调整封缄防护搬运维护贮存防止失效识别状态第二章

量規儀器管理ISO9001:2000之“7.6监视和测量装置的控制”

此外，当发现设备不符合要求时，组织应对以往测量结果的有效性进行评价和记录。组织对该设备和任何受影响的产品采取适当措施。校准和验证结果的记录应予保持（见4.2.4）。测量仪器制造测量………….制造测量制造测量OK?NG记录记录评价记录已生产之产品在库重测通知客户追回重测调整/修理/校准检定报告校准成绩书R&R维修履历

当计算机软件用于规定要求的监视和测量时，应确认其满足预期用途的能力。确认应在初次使用前进行，必要时再确认。软件第二章

量規儀器管理测量系统=操作员+量规仪器+测量方法+测量对象+测量环境操作程度精密程度使用程度可操作性测量精度温度湿度振动影响基准界定产品公差观察能力

象每個過程一樣，對用來描述測量系統變差的分佈可以賦予下列特性：1）位置：●穩定性;●偏倚;●線性;2）寬度或範圍:●重復性;●再現性;测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理测量系统分析MeasurementSystemAnalysis影响测量结果的因素适用于所有列入控制计划的测量系统计量型(Variable)计数型(Attribute)測量系統在某一持續時間內測量同一基準或零件的單一特性時獲得的測量值總變差测量系统持續時間9周人员张小三仪器X-Y坐標儀

方法WI/IN-03-A产品51.41+0.3mm

环境固定穩定性(或飄移)(Stability)

周次123456789测量值51.20

51.2251.19

51.23

51.21

51.20

51.26

51.24

51.23X=(∑X)÷n=51.22∑(X-Xi)2n(n-1)=0.022σ仪==[0.3-(-0.3)]÷6=0.1σ制结论:量測程序標準差小於制程標準差則代表該量具穩定性適合量測該制程.

测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理是測量結果的觀測平均值与基準值的差值.测量系统单次重复测量人员张小三仪器卡尺方法WI/IN-01-A产品51.41+0.3mm用X-Y坐標儀测得真值为51.217

环境固定偏倚(Bias)

周次123456789测量值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)]=0.66σ制偏性=真值-觀測平均值=51.217-51.22=-0.03%偏性=偏性/6σ制=0.03/0.6=5%基準值,也稱為可接受的基準值或標準值,是充當測量值的一個一致認可的基準,一個基準值可以通過採用更高級別的測量設備(如:計量實驗室或全尺寸檢驗設備)進行多次測量,取其平均值來確定.测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理偏倚分析:如果偏倚較大,查找以下可能的原因l

標準或基準值誤差,檢驗校準程式;l

儀器磨損.主要表現在穩定性分析上,應制定維護或重新修理的計劃;l

製造的儀器尺寸不對;l

儀器測量了錯誤的特性;l

儀器校準不正確.復查校準方法;l

評價人操作設備不當.復查檢驗說明書;l

儀器修正計算不正確;判定:一般要求%偏倚在5%以下视为接收,15%以上视为偏倚较大.测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理線性(Linearity)

在量具預期的工作量程內,偏倚值的差值

无偏倚有偏倚测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理線性在測量儀器的工作範圍內選擇一些零件线性的指数计算线性的稳定性线性不良的可能原因分析技術建議採用帶最佳擬合直線的散布圖.计算这些零件的偏倚線性的指數=直線的斜率

×零件的過程變差(或公差)求最佳擬合偏倚平均值與基準值的直線的斜率1)

在工作範圍上限和下限內儀器沒有正確校準;2)

最小或最大值校準量具的誤差;3)

磨損的儀器;4)

儀器固有的設計特性.测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理l

重復性------由同一評價人,採用一種測量儀器,多次測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差.l再現性------由不同評價人,採用相同有的測量儀器,測量同一零件的同一特性時獲得的測量值變差.测量系统分析技术（MSA）第二章

量規儀器管理(Repeatability)(Reproducibility)量具重復性和再現性(R&R)的可接受性準則是:l

低於10%的誤差---------測量系統可接受;l

10%至30%的誤差----------根據應用的重要性,量具成本.維修的費用等可能是可以接受的;l

大於30%的誤差----------測量系統需要改進.進行各種努力發現問題並改正.第二章

量規儀器管理测量系统分析技术（MSA）量具重复性和再现性

GageR&R(repeatabilityandreproducibility)如果再現性比重復性大,那麽可能的原因有;1)

評價人需要更好的培訓如何使用量具儀器和讀數;2)

量具刻度盤上的刻度不清楚;