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1、,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 正确理解量规仪器的管理要求 1.1 计量学相关概念与要求 1.2 检验设备的定义与分类 1.3 检定、校准区分与关联 1.4 ISO 9001:2008 之7.6解析,第三章 测量系统分析MSA详解与应用 3.1 稳定性的两种计算方法 3.2 误差、偏性及其%偏性 3.3 重复性与再现性GR&R 3.4 计数型仪器的系统分析,第二章 企业内部仪器校准之实务操作 2.1 企业所有仪器都要校准吗? 2.2 如何确定仪器的校正周期? 2.3 怎样决定仪器的外校内校? 2.4 如何制定明确的校准要求? 2.5 怎样建立仪器清单与档案? 2.6
2、 如何对检验员进行 “校准”? 2.7 长度类仪器介绍与校准演示 2.8 解答企业指定仪器校准方法,免费MSA 分析软件分享,赠送完整JJG目录 和部分JJG标准,提供全套 表单与案例,1.1 计量学相关概念与要求,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 正确理解量规仪器的管理要求,
3、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。,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,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
4、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。,JJG 1-89 钢直尺检定规定 JJG 2001-87 线纹计量器具检定系统 ,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,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。,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),第一章 正确理解量规仪器的管理要求,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
5、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 正确理解量规仪器的管理要求,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。,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,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
6、器具。 例如砝碼量塊標准電阻等,A)實物量具,B) 儀器/儀表,C) 計量裝置,儀器(測量設備),1.2 检验设备的定义与分类,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,ABC分类法,按实际生产中的用途。各类检测设备、仪表、量具、设备等，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
7、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 正确理解量规仪器的管理要求,檢定 為評定計量器具的
8、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 正确理解量规仪器的管理要求,1.3 检定、校准区分与关联,长度类仪器的校准,校淮的原理是用量块和或量棒建立一系列标准长度，来比对仪器量具的输出读数。这一比对是在
9、乎板或平台上并配以辅具以适当方式支撑的情况下进行的。,传递校准法,校淮的原理是用已外部检定的仪器先测量出被测对象的真值,再用需校准仪器用同样的方法对被测量对象进行测量,输出读数。并对照真值的误差值进行判定的方法。,比对校准法,真值校准法,校淮的原理是用已知真值的被测对象进行,用需校准仪器对被测量对象进行测量,输出读数。并对照真值的误差值进行判定的方法。,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,提供,辅助设备,监视与测量装量设备,过程监视与测量活动,组织,测量仪器,软件,标准物质,7.6监视和测量设备的控制,组织应确定需实施的监视和测量以及所需的监视和测量设备，为产品符合确定的要求提供证据.,1.4
10、 ISO 9001:2008 之7.6解析,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,ISO 9001:2008之 “7.6监视和测量设备的控制”,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,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,ISO 9001:2008之 “7.6监视和测量设备的控制”,为确保结果有效,必要时,测量设备应:,a)对照能
11、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和(或)检定(验证).当不存在上述标准时,应记录校准或检定(验证)的依据(见4.2.4);,b)进行调整或必要时再调整;,c)具有标识,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,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,ISO 9001:2008之 “7.6监视和测量设备的控制”,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
12、和记录。组织对该设备和任何受影响的产品采取适当措施。,校准和检定(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，并在必要时再予以重新确认。,软件,第一章 正确理解量规仪器的管理要求,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
13、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Measurement System Analysis,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,穩定性(或飄移) (Stability),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.,是測量結果的觀測平均值
14、与基準值的差值.,偏倚(Bias),=,0.3-(-0.3),=,0.6,6制,偏性=真值-觀測平均值 =51.217-51.22 =-0.03,%偏性=偏性/6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.,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
15、.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.,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,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.,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.,(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
