測量系統(tǒng)分析在化工檢測中的應用

李潔 葉文豪 堵莎莎

摘 要：測量系統(tǒng)分析主要研究分析測量系統(tǒng)所帶來的變異相對于過程總變異的大小，以判斷過程的主要變異是源于過程本身還是測量系統(tǒng)。在化工檢測過程中，對測量系統(tǒng)的有效性進行分析，對于測量系統(tǒng)輸出有效數(shù)據具有重要意義。本文以多氟多化驗室為分析對象，對多氟多化驗室的酸度測量系統(tǒng)進行分析。

關鍵詞：測量系統(tǒng)；化工檢測；分析

測量系統(tǒng)分析，就是指針對測量系統(tǒng)中的各個影響因子，運用統(tǒng)計學的方法進行分析和評價，以評估該測量系統(tǒng)能否滿足項目需求[1-4]。在進行數(shù)據分析之前，首先需要對測量系統(tǒng)進行評估。只有當測量系統(tǒng)滿足實驗要求時，才能用來進行產品測量；如果測量系統(tǒng)根本就不能滿足實驗要求，那么該測量系統(tǒng)輸出的實驗數(shù)據也是不準確，而根據該實驗數(shù)據進行分析得出的實驗結論也是有偏差的。所以測量系統(tǒng)的好壞直接影響著后續(xù)工作開展的有效性。測量系統(tǒng)評估常用的評價指標有偏移、線性、重復性和再現(xiàn)性等[5]。

1 偏倚和線性

偏倚是指通過多次對同一測量物件進行測量所得到的平均值與該測量物件的真值之間的差值。測量物件的真值通常是由標準件或者更高水平的量具所決定的。我們由同一測量員用一臺儀器對酸度基準值分別為20 ppm、40 ppm、60 ppm和80 ppm的六氟磷酸鋰樣品各進行12次測量，測量值如表1所示。

首先，對量具的偏倚進行分析：由圖中分析數(shù)據可知，在20ppm、40ppm、60ppm和80ppm處，對應的P值均大于0.05，說明偏倚不顯著，即該量具無偏倚。因此，該量具也無線性。

2 重復性和再現(xiàn)性

重復性和再現(xiàn)性分析的主要目的是評估測量系統(tǒng)是否滿足要求；如果不滿足要求，從哪些方面進行改進。重復性是指在人、機、法、料、環(huán)等均未發(fā)生變化的情況下，對同一樣件重復多次測量，所得到的測量值的波動。其反應的是量具本身所引起的波動，通常用EV來進行表示。而再現(xiàn)性是指在機、法、料、環(huán)等均未發(fā)生變化的情況下，改變操作員，所得到的測量值的波動。其反應的是操作員所引起的波動，通常用AV來進行表示。本文采用方差分析對測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性進行分析。具體實驗方法：（1）從生產線隨機抽取10個產品，并按照一定的順序對其進行編號，切記檢驗員不知道編號含義；（2）從實驗時隨機抽取三個檢驗員（許L、李J、王Y）；（3）先對10個產品進行隨機排列，讓三個檢驗員隨機進行檢測，然后每個人再按照隨機的順序檢測每個樣品兩次；（4）對檢測數(shù)據進行整理，并進行測量系統(tǒng)分析。檢測數(shù)據如表2所示。

由分析結果可知，GR&R等于4.82%，小于10%，而且可區(qū)分類別數(shù)（ndc）=28，大于5，說明該測量系統(tǒng)的重復性和再現(xiàn)性滿足要求，不需要進行改進。同時，由圖2中的六組圖也可以看出，部件間的差異為主要變異；相對于測量系統(tǒng)的變異，部件間的變異非常顯著；且量具、人員和部件之間也沒有明顯的交互作用。

3 結論

本文以多氟多化驗室的酸度測量系統(tǒng)為分析對象，對其偏倚、線性、重復性和再現(xiàn)性進行了分析。通過對分析結果可知，該測量系統(tǒng)滿足要求。

參考文獻

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[2]劉莉宏.測量系統(tǒng)分析技術在在線檢測設備上的應用[J].北京工業(yè)職業(yè)技術學院學報，2016，15（2）：12-17.

[3]朱令宇.制絲在線紅外水分儀的測量系統(tǒng)分析[J].河南科技學院學報（自然科學版），2013，41（5）：73-76.

[4]桂華文.測量系統(tǒng)分析（MSA）在企業(yè)質量管理中的應用[J].電子質量，2001（4）：61-62.

[5]常青.對汽車行業(yè)測量系統(tǒng)分析的理解和認識[J].中國計量，2007（1）：34-35.