休哈特控制圖在期間核查中的應用分析

摘 要 振動標準裝置作為振動專業量值溯源和量值傳遞的最高標準。主要用于振動傳感器加速度、速度、位移傳感器的校準工作。為了保證測量設備在整個校準周期內的受控狀態，必須采用適當的方法在兩次校準周期內進行核查。保持振動校準裝置良好的檢定狀態和可信度，保證量值溯源結果的完整和準確性。常用的期間核方法有多臺設備比較法、兩套設備比較法、實驗室間比對法和同一設備比對法。而上述方法只能得到兩次校準周期內設備狀態的變化情況，為了監視設備長期的變化過程。本文介紹通過建立休哈特控制圖監視設備長期穩定性，保證標準裝置在整個測量過程的受控狀態。

關鍵詞 控制圖;期間核查;振動標準裝置;平均值;標準偏差

1休哈特控制圖的種類

休哈特控制圖的種類很多。常用的有平均值-中位值控制圖、平均值-極差值控制圖和平均值-標準差準控制圖。

平均值-中位值控制圖用于判斷測量過程中是否受到不受控的系統效應的影響，平均值值-極差控制圖用于判斷測量過程是否受到不受控的隨機效應的影響，由于平均值-標準偏差控制圖和中位值—極差控制圖相比，具有更高的檢出率的優點，本文介紹用平均值—標準偏差控制圖對中頻振動標準裝置進行期間核查，監測中頻振動標準裝置在測量過程中的變化情況。

2建立控制圖基礎數據

選取B&K加速度傳感器套組作為核查標準將振動標準裝置作為被核查對象。

實驗室2015年2月開始到2018年8月，在相同的條件下（頻率為160Hz，加速度幅值為100m/s2），每半年使用振動標準裝置測量一組核查對象的值，每組測量進行n次，共得到m組測量結果。測量和計算結果如表1。

3控制圖設計原理

根據GB/T4091-2001[1]常規控制圖控制限公式，平均值-標準差準控制圖中，將子組間的平均值和實驗標準差的平均值作為控制中心限。測量結果位于分布中心附近 區間的概率高達99.73%，所以將該區域作為需要控制的區域，以分別作為控制上限（）以作為控制下限（）。控制圖中分為6個區，每個區的寬度相當于中正態分布中準偏差，6 個區自上而下記作為a，b，c，c，b，a。

4確定核查控制線

由統計控制圖設計原理可以看出，用平均值-標準偏差控制圖對振動標準裝置進行核查時，應根據獲得測量數據計算：每次測查測量加速度傳感器的靈敏度子組的平均值，計算每個子組的試驗標準偏差s，計算不同時間各子組間的平均值和實驗標準差的平均值。

根據GB/T4091-2001可以得到平均值控制圖的控制極限、控制上限和控制下限公式。標準偏差值控制圖的控制極限、控制上限和控制下限公式。

5繪制核查結果

控制圖的縱坐標為所采用的統計控制量，橫坐標為時間坐標。在圖上畫出控制中心限、控制上限和控制下限。根據表1標出各組數據，將各點連成折線，完成振動標準裝置控制圖[2]，如圖l和圖2所示。

6核查結果異常情況的判定

控制圖異常分析的主要表現分為測量點超出控制界限和測量點的分布不隨機兩類。建立平均值-標準的控制圖，對于中頻振動標準裝置平均值-標準偏差控制圖異常的判斷。

7振動標準裝置核查結果

由振動標準裝置平均值控制圖和標準振動標準裝置標準值控制圖可以看出，平均值—標準偏差控制圖在核查周期內都沒有出現異常，振動標準裝置在整個測量過程測量受控，校準結果真實可靠。

根據多年數據建立的分析控制圖，可以方便振動標準裝置的測量過程進行異常判斷，一旦出現異常，立即尋找原因并盡快消除，保證標準裝置測量結果。

8結束語

休哈特控制圖在振動標準裝置中的期間核查中的應用，保證了振動標準裝置在測量過程中量值傳遞的準確、可靠。

參考文獻

[1] GB/T4091-2001.常規控制圖[S].北京：中國標準出版社，2001.

[2] JJG232-2008.壓電加速度計檢定規程[S].北京：中國標準出版社， 2008.

作者簡介

于雪蓮（1982-），女;畢業院校：沈陽化工大學，專業：自動化，學歷：本科，現就職單位：中國航發沈陽發動機研究所，研究方向：振動計量。

共同完成：孔慶有、劉業路、吳紅肖、陳龍。