用複現（xiàn）性限控製圖考核計量標準的運行狀（zhuàng）態

廣東（dōng）省順德市計量檢定測試所  羅（luó）絲

    使計量標準設備處於穩定有效的合格狀態，是計量標（biāo）準維護管理的目的。在實際工作（zuò）中，我（wǒ）們根據計量標準的實際情況（kuàng），視其需要和依據本身的條件和特點用核查標準來驗證該（gāi）標準的複現性，求出其複現性限，建立控製圖以便隨時檢查該標準的運行狀（zhuàng）態。
    

一、選擇（zé）核查標準

    選用（yòng）的核查標準必須是穩定的，且經過至少（shǎo）1年時間的（de）穩定性試驗。我們選用的（de）核查標準是經周期檢定和（hé）定級合格的0.002級標準電（diàn）池。
    

二、用選好的核查標準考核工作標準的（de）運行狀態

    1.在工作標準1年的檢（jiǎn）定周期（qī）內可每隔2個月校準一次。每次最少連續校準5次，由校準結果（guǒ）列表得表1:
    

    2.用統計方法算出複現性限
    當選（xuǎn）定置信概率p=95%，則複現性限（xiàn）R=tp( f )
    式中（zhōng）:f——複現性限R的自由（yóu）度（dù），f=(k-1)[1+(n-1)]²;——各測量（liàng）組間的差異方差， —— 一組測量內部估計方差，，其中:SS_w為組內測（cè）量偏差（chà）平方和，SS_w=；——各測量組間的估計方差，=SS_b/(k-1)；其中:SS_b為各測量組（zǔ）之間的（de）偏差平（píng）方和，SS_b=。
    而；為全部測量數據的總平均值；為第i組測（cè）量數據的平均值；x_ij為第i組（zǔ）測量數據中的第j個（gè）數據；N為測量數（shù）據的（de）總個數，N=kn；n為（wéi）每組測量（liàng）的次數，選n=5；k為測量組數，選k=6。根據表1的數據利用以上關係可算（suàn）出f、、，查t分布表得t₉₅( f )值，於是可算出R值。
    (1)計算全部測（cè）量數據的總平均值（zhí）
    

    =1.018592
    (2)計算各測量組之間（jiān）的偏差平方和SS_b
    SS_b=n(-)²=5×(39.5×10^-12)=197.6×10^-12
    (3)計算組（zǔ）內測（cè）量偏差平方和SS_w
    SS_w=(x_ij-)²=63.4×10^-12
    (4)計算各測量組間的估計方差  
    (5)計算一組測量內部（bù）估計方差（chà）  
    (6)計算各測量組間的差異方差
    
    (7)複現性限（xiàn）R的自由度（dù）f  
    計算所得的f值往往不是整數，一般取與它接近的整數。
    (8)計算複現性限R:查t分布表得t₉₅( f )
    代入R=tp(f)        
         =2.306
         =10×10^-6
    

三、建立複現性限(R)控製（zhì）圖

    取6組測量平均值的值作（zuò）為y軸0坐標，令y軸為複現性方向，t軸為時（shí）間方向，畫出yt直角坐標控製圖。在（zài）yt直角坐標控製圖上，經過y=R=0.000010點畫一條控製線l，l平行（háng）於t軸（zhóu），則l與t軸所包容（róng）的區間為複現性控製範圍(見圖1)。
    

    圖1  R控製圖

    分別將考核工作標準的6組測量結果平均（jun1）值與值相減取絕對值得:-|=3×10^-6、||=4×10^-6、||=0×10^-6|=4×10^-6、||=1×10^-6、||=3×10^-6
    將（jiāng）結果畫入控製圖上，可見6組測（cè）量結果平均值與值之差（chà）均（jun1）小於R；所以該計量標準處於正常的運行狀態（tài）。
    

四、結論

    計算結果表明，建立R控（kòng）製圖，在工（gōng）作標準以後的檢定周期內任何時間用核查（chá）標準去考核該工作標準，隻要其測量結果與值之差落在（zài）該複現性（xìng）限R的範圍內，則該（gāi）工作（zuò）標準的運行狀態受控，否則失控（kòng）。對於偶然出現的計量性能異常和正在超出預定的控（kòng）製限的工作標準，必須重新（xīn）檢定，要查（chá）出原因得到糾正（zhèng）和控製為止。