導體直流電阻比對試驗結果統計與分析

丁淑蘭 周堅

摘要：比對試驗活動為檢驗檢測結果的可比性提供了一個有效的途徑，通過比對試驗，可以客觀準確地反映參加的檢驗檢測機構的檢測水平。運用穩健分析法的迭代算法A計算穩健平均值和穩健標準差，以最終穩健平均值作為指定值，最終穩健標準差作為能力評定標準差，用Z值結果評價各試驗結果的可接受性。以穩健平均值和穩健標準差作為結果評定的指定值和能力評定標準差，可以抵消不對稱離群分布帶來的影響，更能真實評價檢驗結果。

Abstract： The comparison test provides an effective way for the comparability of inspection and detection results. Through the comparison test， the detection level of participating inspection and testing institutions can be objectively and accurately reflected. The iterative algorithm a of robust analysis method is used to calculate the robust mean value and robust standard deviation. The final robust average value is taken as the specified value， and the final robust standard deviation is used as the standard deviation of ability evaluation. The acceptability of test results is evaluated by Z value results. Using robust mean and robust standard deviation as the specified value of result evaluation and standard deviation of ability evaluation can offset the influence of asymmetric outlier distribution and evaluate the test results more truly.

關鍵詞：導體直流電阻;比對試驗;穩健統計方法;算法A

Key words： DC resistance of conductor;comparative test;robust statistical methods;algorithm A

中圖分類號：G115;O212? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1006-4311（2020）31-0204-02

0? 引言

電線的導體直流電阻是電線產品的常規檢測項目之一，是衡量電線產品質量的十分重要的技術指標，也是電線的檢驗檢測機構常規的檢驗項目。比對試驗活動為檢驗檢測結果的可比性提供了一個有效的途徑，通過比對試驗，可以客觀準確地反映參加的檢驗檢測機構的檢測水平，檢驗檢測機構的比對試驗結果為離群值或可疑值時，通過采取積極有效的預防措施，必要時實施糾正措施，并驗證措施的有效性，以提升實驗室的水平。本次比對試驗的目的是為了驗證本市有導體直流電阻試驗資質的檢驗檢測機構的檢測能力，幫助檢驗檢測機構發現其日常檢測中存在的問題，提高檢驗檢測機構的檢驗水平，確保各類檢測任務的檢驗數據的準確性。

1? 比對試驗概況

有8家檢驗檢測機構，每個機構有3位檢驗檢測人員參加了本次比對試驗，所有檢驗檢測人員均提交了《導體直流電阻比對試驗結果報告單》、《原始記錄》和所使用的檢測設備的檢定/校準證書，通過對所有檢驗人員的檢測結果進行統計分析，評價每個檢驗結果的可接受性。

1.1 比對試驗樣品

本次比對試驗采用截面積為4mm2、長度為1.5m 的一般用途單芯硬導體無護套電纜 60277 IEC01（BV），樣品采用塑料袋包裝。為了比對試驗結果的有效性，在發放樣品前，對本次比對試驗的樣品進行了均勻性驗，結果表明樣品是均勻的，能夠滿足比對試驗的要求。出于保密要求，對擬發放的樣品賦予一個唯一性編號，對參加比對試驗的檢檢驗檢測機構隨機發放比對試驗用樣品，檢驗檢測機構對領取的樣品在試驗前需對樣品狀態進行確認，填寫《電線導體直流電阻比對試驗樣品接收狀態確認表》，確認樣品狀態完好符合檢驗要求后才能進行試驗。各檢驗檢測機構領取3個樣品，參與比對試驗的3名試驗人員隨機抽取1個樣品，并分別獨立完成導體直流電阻試驗。

1.2 檢測方法

為了使各檢驗檢測機構的所有檢測人員之間的結果具有可比性，使本次比對試驗結果具有統計意義，因此在比對試驗前制定了作業指導書中，明確了試驗方法，并要求參加比對的檢測人員采用指定的試驗方法。按照GB/T 3048.4-2007《電線電纜電性能試驗方法 第4部分：導體直流電阻試》標準和統一發放的作業指導書的要求進行比對試驗。在檢測前，將未拆封的樣品放置在溫度為（20±2）℃、空氣濕度不大于 85% 的試驗環境中，至少放置24小時。在導體直流電阻檢驗過程中，確保環境溫度變化不大于±1℃。根據試驗實際溫度、樣品長度，按照 GB/T 3048.4-2007標準的要求計算試樣 20℃時每公里長度的導體直流電阻值。檢測時采用電流換向法，讀取一個正向讀數和一個反向讀數，取算術平均值作為上報檢驗結果。

2? 比對試驗結果統計分析

實驗室間比對試驗的方法不同會使結果數據有所不同，雖然大多數比對試驗的結果數據為單峰和近似對稱的正態分布數據，但大多數結果數據集會包含一定比例偏離數據主體的結果。這種偏離的發生原因有很多，如：參加比對試驗者缺乏相關產品的檢測經驗，試驗時的環境條件不滿足要求;采用的測量方法不一致;使用的設備的精度不滿足試驗要求;試驗樣品的制備不滿足要求;試驗者未能正確理解相關指令等。大多數穩健統計方法均能消除不對稱離群分布值帶來的影響。

2.1 統計分析方法的設計

本次比對試驗采用參加比對試驗的試驗結果估計總體參數，按照GB/T 28043-2019/ISO 13528：2015《利用實驗室間比對進行能力驗證的統計方法》標準中的迭代算法A，計算穩健平均值x*和穩健標準差s*，x*的初始值為=med{xi}（i=1，2，…，24），s*的初始值=1.483×med{|xi-x*|}（i=1，2，…，24）。迭代計算穩健平均值和穩健標準差，先計算δ值（δ=1.5x*），對每個檢測結果進行計算，當xix*+δ時，x*i=x*+δ;其他情況下x*i=x*，新的x*=，當迭代計算出的穩健平均值和穩健標準差的第三位數有效數字在連續兩次迭代中不發生變化時，表明過程已收斂，以此時的x*和s*作為最終的穩健平均值和穩健標準差。運用迭代算法A計算穩健平均值和穩健標準差，以過程收斂后的穩健平均值和穩健標準差作為結果評定的指定值和能力評定標準差，更能客觀評價試驗結果的可接受性。本次比對試驗結果運用迭代算法A迭代了4次，計算得出了最終穩健平均值為x*=4.405，最終穩健標準差s*=0.00682。

2.2 結果評價原則

以比對試驗的指定值和能力評定標準差計算的檢測結果偏倚的標準化度量值Z值，評價比對試驗結果的可接受性，Z值保留小數點后兩位數字。使用2作為Z值的行動信號，當Z≤2時為滿意值，當2

3? 結果分析

試驗人員編號為4、6、16的導體直流電阻測試結果為可疑值，數值偏大，可能的原因有以下幾個方面：試樣在測試環境中放置的時間不夠，試樣的實際溫度比環境溫度高;溫度計的讀數不準確，讀數偏小;試樣的長度測量不準確，試樣的實際長度大于測量的長度數值;直流電阻電橋的讀數不準確，電阻讀數大于實際電阻值;試樣制備時，損傷了導體，使導體的實際截面積偏小;用夾具連接被測試樣時，夾緊導體的夾緊力太小，導體和夾具的接觸不到位，使檢測數據偏大。

4? 技術建議

檢驗結果為可疑值的檢驗檢測機構，可根據上述檢驗結果的主要影響因素分析，找出自身檢測結果可疑的原因。在日常檢驗中做好以下幾個方面的工作：在導體直流電阻檢測的實際操作過程中，要符合GB/T 3048.4-2007標準和作業指導書的要求;實驗室的空氣流動度要小，相對封閉，濕度不能過大，最好使用恒溫恒濕實驗室;試樣在實驗室放置時間要達到標準的要求，保證試樣溫度和試驗環境溫度的一致，以減小測量誤差，提高檢測結果的準確度;儀器設備要定期進行計量檢定或校準，儀器設備的精度要符合檢驗要求;試樣制備和安裝時要避免損傷試樣，檢測人員要熟練掌握相關的檢驗檢測方法，可以用標準樣品進行測量練習，掌握測量技巧。

參考文獻：

[1]中國國家標準化管理委員會.GB/T 3048.4-2007，電線電纜電性能試驗方法 第4部分：導體直流電阻試驗[S].北京：中國標準出版社，2008.

[2]中國國家標準化管理委員會.GB/T 27043-2012，合格評定能力驗證的通用要求[S].北京：中國標準出版社，2012.

[3]中國國家標準化管理委員會.GB/T 28043-2019，利用實驗室間比對進行能力驗證的統計方法[S].北京：中國標準出版社，2019.