量規(guī)儀器校正管理及測量系統(tǒng)分析技術(shù)課程內(nèi)容容介紹第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識1.1計計量學(xué)相相關(guān)名詞詞介紹1.2計計量技術(shù)術(shù)的專業(yè)業(yè)分類1.3計計量單位位和單位位制第四章企業(yè)常見見量規(guī)儀儀器校正正案例4.1案例分析析〈5類〉4.2校正要求求與校正正成績書書第三章量規(guī)儀器器校正3.1量量規(guī)儀器器校正與與管理流流程3.2校校正方法法的選擇擇與使用用3.3儀儀器校正正周期的的確定3.4不確定度度的計算算第二章量規(guī)儀器器管理2.1IS09000之儀器管管理要求求說明2.2量量規(guī)儀器器管理全全過程2.3測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)(MSA))介紹1.1計計量量學(xué)相關(guān)關(guān)名詞介介紹特定的量量------一段電線線的長度度﹑一根根電線的的電阻﹔﹔廣義的量量------長度﹑時時間﹑質(zhì)質(zhì)量﹑溫溫度﹑電電阻等﹔﹔量:現(xiàn)象﹑物物體或物物質(zhì)的可可以定性性區(qū)別和和定量確確定的一一種屬性性。量值﹕由數(shù)值和和計量單單位的乘乘積所表表示的量量的大小小。例如﹕5.3m﹑12kg﹑﹑-40℃實現(xiàn)單位統(tǒng)一一和量值準(zhǔn)確可靠靠的測量。計量:測量﹕以以確定量量值為目目的的一一組操作作例如﹕用用卡尺度度零件尺尺寸﹐用用秤稱重重量為什么說說“半斤斤=八兩兩”？第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識測試：具有試驗驗性質(zhì)的的測量或或試驗和和測量的的綜合計量基準(zhǔn)準(zhǔn)﹕能夠夠復(fù)現(xiàn)﹑﹑保存和和傳遞量量值﹐并并經(jīng)國家家鑒定﹐﹐作為統(tǒng)統(tǒng)一全國國量值依依據(jù)的計計量器具具。國家基準(zhǔn)準(zhǔn)副基準(zhǔn)工作基準(zhǔn)準(zhǔn)是國家校校準(zhǔn)基準(zhǔn)準(zhǔn)的簡稱稱，因為為全國只只有一個個，所以以對它必必須特別別愛護。。只在非非常情況況下才可可使用。。副基準(zhǔn)是是通過與與國家基基準(zhǔn)比對對或校準(zhǔn)準(zhǔn)來確定定其量值值、并經(jīng)經(jīng)國家鑒鑒定、批批準(zhǔn)的儀儀器。一一旦國家家基準(zhǔn)有有損壞，，副基準(zhǔn)準(zhǔn)可用來來替代國國家基準(zhǔn)準(zhǔn)。是經(jīng)與國國家基準(zhǔn)準(zhǔn)或副基基準(zhǔn)校準(zhǔn)準(zhǔn)或比對對，并經(jīng)經(jīng)國家鑒鑒定，實實際用于于校準(zhǔn)工工作的標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)器。。設(shè)工作作基準(zhǔn)的的目的是是使國家家基準(zhǔn)和和副基準(zhǔn)準(zhǔn)不因頻頻繁使用用而降低低其校準(zhǔn)準(zhǔn)特性或或遭受損損壞。國家基準(zhǔn)、副基準(zhǔn)工作基準(zhǔn)儀器校準(zhǔn)儀器過程測量器具第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識計量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)﹕按國國家計量量檢定系系統(tǒng)表規(guī)規(guī)定的準(zhǔn)準(zhǔn)確度等等級﹐用用于檢定定較低等等級計量量標(biāo)準(zhǔn)或或工作計計量器具具的計量量器具。。（包含校校準(zhǔn)﹑調(diào)調(diào)整﹑修修理﹑封封印﹑標(biāo)標(biāo)記等））計量確認認﹕為確確保測量量設(shè)備處處于滿足足預(yù)期使使用要求求的狀態(tài)態(tài)所需要要的一組組操作。。JJG1-89鋼直尺檢檢定規(guī)定定……JJG2001-87線紋計量器具具檢定系系統(tǒng)……第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識通過具有有規(guī)定不不確定度度的不間間斷的比比較鏈﹐﹐使測量量結(jié)果或或標(biāo)準(zhǔn)的的量值能能夠與規(guī)規(guī)定的計計量標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)(通常是國國際或國國家計量量基準(zhǔn))聯(lián)系起來來的特性性。溯源性(量值溯值值)﹕可單獨地地或與輔輔助設(shè)備備一起﹐﹐用以直直接或間間接確定定被測對對象量值值的器具具或裝置置。為確定被被測量值值所必需需的計量量器具和和輔助設(shè)設(shè)備的總總稱。-----將測量值值換成可可直接觀觀察的示示值或等等效信息息的計量量器具。。例如電流流表﹑溫溫度計﹑﹑數(shù)字頻頻率計﹑﹑記錄式式光譜儀儀等﹔-----可復(fù)現(xiàn)或或提供給給定量的的一個或或多個已已知量值值的器具具。例如砝碼碼﹑量塊塊﹑標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)電阻等等﹔A)實物量具具B)計量儀器器(儀表)C)計量裝置置﹕儀器(測量設(shè)備備)第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識檢測設(shè)備備的分類類控制按實際生生產(chǎn)中的的用途。。各類檢檢測設(shè)備備、儀表表、量具具、裝置置等，可可分為以以下三類類：(1)檢檢驗校準(zhǔn)準(zhǔn)用(A類)凡屬用于于評定產(chǎn)產(chǎn)品質(zhì)量量的檢驗驗設(shè)備、、儀表、、量具必必須按規(guī)規(guī)定的校校準(zhǔn)周期期進行校校準(zhǔn)，以以確保檢檢驗的有有效性。。凡參與與量值傳傳遞的校校準(zhǔn)用儀儀表、量量具必須須進行周周期校準(zhǔn)準(zhǔn)。(2)工工藝參數(shù)數(shù)監(jiān)控用用(B類類)許多過程程，尤其其是特殊殊過程，，常用一一些儀表表(如焊焊接和電電鍍用電電流表、、電壓表表、壓鑄鑄和注塑塑用壓力力表、溫溫度表沖沖，術(shù)監(jiān)監(jiān)控或調(diào)調(diào)整工藝藝參數(shù)以以符合工工藝文件件規(guī)定。。這類儀儀表的準(zhǔn)準(zhǔn)確度影影響到工工藝參數(shù)數(shù)的正確確性，因因為一般般工藝參參數(shù)都允允許在一一定范圍圍內(nèi)變動動，工藝藝參數(shù)微微小的變變化一般般不會對對產(chǎn)品質(zhì)質(zhì)量造成成嚴(yán)重影影響。因因此．對對這類儀儀表按規(guī)規(guī)定的周周期(一一般為一一年)校校準(zhǔn)即可可。對這這種儀表表，往往往可以來來用比對對的辦法法，在線線進行校校準(zhǔn)，以以免影響響生產(chǎn)。。(3)指指示用((C類))有些儀表表僅有指指示性功功能，如如有的電電流表和和電壓表表僅指示示有電與與否。對對這類儀儀表只需需進行一一次性校校準(zhǔn)，購購進時應(yīng)應(yīng)檢查有有無計量量管理部部門授權(quán)權(quán)發(fā)放的的檢定合合格證或或相應(yīng)標(biāo)標(biāo)記。對屬于法法定強制制檢定的的計量器器具(企企業(yè)的最最高標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)儀器、、影響安安全和健健康的儀儀器、環(huán)環(huán)境監(jiān)測測用儀表表、貿(mào)易易結(jié)算用用衡器))，應(yīng)按按期送交交計量部部門檢定定。第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識檢定﹕為評定計計量器具具的計量量特性﹐﹐確定其其是否符符合法定定要求(即合格)所進行的的全部工工作。校準(zhǔn)﹕在規(guī)定條條件下﹐﹐為確定定計量器器具或測測量系統(tǒng)統(tǒng)所指示示的量值值﹐或?qū)崒嵨锪烤呔呋驑?biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)物質(zhì)所所代表的的量值﹐﹐與對應(yīng)應(yīng)的由標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)所復(fù)復(fù)現(xiàn)的量量值之間間關(guān)系的的一組操操作。注1)校準(zhǔn)結(jié)果果既可賦賦予被測測量以示示值﹐又又可確定定示值的的修正值值﹔2)校準(zhǔn)也可可確定其其他計量量特性﹔﹔3)校準(zhǔn)結(jié)果果可以記記錄在校校準(zhǔn)証書書或校準(zhǔn)準(zhǔn)報告上上﹔4)有時可用用"校準(zhǔn)曲線線"表述校準(zhǔn)準(zhǔn)結(jié)果。。我國的““計量法法”對于于量具只只要求進進行檢定定(定性或定定量評定定)第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識比對﹕在規(guī)定條條件下﹐﹐對相同同準(zhǔn)確度度等級的的同種計計量基準(zhǔn)準(zhǔn)﹑標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)或工作作計量器器具之間間的量值值進行比比較。第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識不確定度度﹕與測測量結(jié)果果關(guān)聯(lián)的的參數(shù)﹐﹐它表征征可合理理地認作作(賦予)被測量之之值的分分散性。?；蛑笇y量結(jié)結(jié)果的正正確性和和準(zhǔn)確度度的可疑疑程度。。誤差：測測量結(jié)果果與被測測量量(真)值間的差差異，稱稱為(測量)誤差。測量誤差測量不確定度是一個有正或負符號的量值﹐其值為測量結(jié)果減去被測量的真值﹔是一個無符號的參數(shù)值﹐用標(biāo)準(zhǔn)偏差或標(biāo)準(zhǔn)偏差的倍數(shù)表示該參數(shù)的值﹔誤差表明測量結(jié)果偏離真值測量不確定度與表明測量值的分散性﹔誤差是客觀存在的﹐不以人的認識程度而改變﹔誤差和系統(tǒng)誤差測量不確定度與人們對被測量﹑影響量及測量過程的認識有關(guān)﹔由于真值未知﹐往往不能準(zhǔn)確得到測量誤差的值。當(dāng)用約定真值代替真值時﹐可以得到測量誤差的估計值﹔測量不確定度可以由人們根據(jù)實驗﹑資料﹑經(jīng)驗等信息進行評定﹐從而可以定量確定測量不確定度的值﹔測量誤差按性質(zhì)可分為隨機誤差和系統(tǒng)誤差和系統(tǒng)誤差都是無窮多次測量時的理想概念﹔測量不確定度評定時一般不區(qū)分其性質(zhì)﹐若需說明時表述為"由隨機影響引入的不確定度分量"﹐"由系統(tǒng)影響引入的不確定度分量"。不能叫"隨機不確定度"或"系統(tǒng)不確定度"。已知系統(tǒng)誤差的估計值時﹐可以對測量結(jié)果進行修正﹐得到已修正的測量結(jié)果﹔不能用測量不確定度對測量結(jié)果進行修正﹐已修正的測量結(jié)果的測量不確定主或應(yīng)考慮修正不完善引入的測量不確定度分量。第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識準(zhǔn)確度﹕﹕表示測量量結(jié)果與與被測量量的(約定)真值之間間的一致致程度。。精密度﹕﹕重復(fù)量測測時﹐其其量測數(shù)數(shù)據(jù)間差差異的程程度。低精密度度低準(zhǔn)確度度高精密度度低準(zhǔn)確度度高精密度度高準(zhǔn)確度度第一章計量學(xué)基基礎(chǔ)知識識確定提供輔助設(shè)備監(jiān)視與測測量裝量量裝置過程監(jiān)視與測量活動組織驗證產(chǎn)品符合性的檢測活動選定測量儀器軟件產(chǎn)品符合要求的證據(jù)測量標(biāo)準(zhǔn)監(jiān)視與測量裝量要求滿足標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)ISO9001:2000之““7.6監(jiān)視和和測量裝裝置的控控制”組織應(yīng)確確定需實實施的監(jiān)監(jiān)視和測測量以及及所需的的監(jiān)視和和測量裝裝置，為為產(chǎn)品符符合確定定的要求求（見7.2..1）提提供證據(jù)據(jù).第二章量規(guī)儀器器管理ISO9001:2000之““7.6監(jiān)視和和測量裝裝置的控控制”組織應(yīng)建建立過程程,以確確保監(jiān)視視和測量量活動可可行并以以及監(jiān)視視和測量量的要求求相一致致的方式式實施..采購登記校準(zhǔn)標(biāo)識使用維護報廢控制過程程監(jiān)測活動動測量活動動測量精度度？監(jiān)測方式式？考慮測量范圍圍？監(jiān)測對象象？考慮頻率/數(shù)數(shù)量方法/條條件實施定期保養(yǎng)養(yǎng)儀器確認認進行QC工程程表校正要求求產(chǎn)品要求求過程要求求第二章量規(guī)儀器器管理ISO9001:2000之““7.6監(jiān)視和和測量裝裝置的控控制”為確保結(jié)結(jié)果有效效,必要要時,測測量設(shè)備備應(yīng):a)對照能溯溯源到國國際或國國家標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)的測量量標(biāo)準(zhǔn),,按照規(guī)規(guī)定的時時間間隔隔或在使使用前進進行校準(zhǔn)準(zhǔn)或檢定定.當(dāng)不不存在上上述標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)時,應(yīng)應(yīng)記錄校校準(zhǔn)或檢檢定的依依據(jù);b)進行調(diào)整整或必要要時再調(diào)調(diào)整;c)得到識別別,以確確定其校校準(zhǔn)狀態(tài)態(tài);d)防止可能能使測量量結(jié)果失失效的調(diào)調(diào)整.e)在搬運、、維護和和貯存期期間防止止損失或或失效。。JJG檢檢定標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)……校準(zhǔn)依據(jù)據(jù)檢定校正使用前確確認周期規(guī)定定標(biāo)識調(diào)整/再再調(diào)整封緘防護搬運維護貯存防止失效效識別狀態(tài)態(tài)第二章量規(guī)儀器器管理ISO9001:2000之““7.6監(jiān)視和和測量裝裝置的控控制”此外，當(dāng)當(dāng)發(fā)現(xiàn)設(shè)設(shè)備不符符合要求求時，組組織應(yīng)對對以往測測量結(jié)果果的有效效性進行行評價和和記錄。。組織對對該設(shè)備備和任何何受影響響的產(chǎn)品品采取適適當(dāng)措施施。校準(zhǔn)和驗驗證結(jié)果果的記錄錄應(yīng)予保保持（見見4.2.4））。測量儀器制造測量…………….制造測量制造測量OK?NG記錄記錄評價記錄已生產(chǎn)之之產(chǎn)品在庫重測通知客戶戶追回重測調(diào)整/修修理/校校準(zhǔn)檢定報告校準(zhǔn)成績書R&R維修履歷當(dāng)計算機機軟件用用于規(guī)定定要求的的監(jiān)視和和測量時時，應(yīng)確確認其滿滿足預(yù)期期用途的的能力。。確認應(yīng)應(yīng)在初次次使用前前進行，，必要時時再確認認。軟件第二章量規(guī)儀器器管理測量系統(tǒng)統(tǒng)=操作員+量規(guī)儀器器+測量方法法+測量對象象+測量環(huán)境境操作程度度精密程度度使用程度度可操作性性測量精度度溫度濕度度振動影響響基準(zhǔn)界定定產(chǎn)品公差差觀察能力力象每個過過程一樣樣，對用用來描述述測量系系統(tǒng)變差差的分佈佈可以賦賦予下列列特性：：1）位置：●穩(wěn)定性性;●偏倚;●線性;2）寬度或範(fàn)範(fàn)圍:●重復(fù)性性;●再現(xiàn)性性;測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理測量系統(tǒng)統(tǒng)分析MeasurementSystemAnalysis影響測量量結(jié)果的的因素適用于所所有列入入控制計計劃的測測量系統(tǒng)統(tǒng)計量型(Variable)計數(shù)型(Attribute))測量系統(tǒng)統(tǒng)在某一一持續(xù)時時間內(nèi)測測量同一一基準(zhǔn)或或零件的的單一特特性時獲獲得的測測量值總總變差測量系統(tǒng)持續(xù)時間9周人員張小三儀器X-Y坐標(biāo)儀

方法WI/IN-03-A產(chǎn)品51.41+0.3mm

環(huán)境固定穩(wěn)定性((或飄移移)(Stability))周次123456789測量值51.20

51.2251.19

51.23

51.21

51.20

51.26

51.24

51.23X=(∑X)÷n=51.22∑(X-Xi)2n(n-1)=0.022σ儀==[0.3-(-0.3)]÷6=0.1σ制結(jié)論:量測程序序標(biāo)準(zhǔn)差差小於制制程標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)差則代代表該量量具穩(wěn)定定性適合合量測該該制程.測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理是測量結(jié)結(jié)果的觀觀測平均均值與基基準(zhǔn)值的的差值.測量系統(tǒng)單次重復(fù)測量人員張小三儀器卡尺方法WI/IN-01-A產(chǎn)品51.41+0.3mm用X-Y坐標(biāo)儀測得真值為51.217

環(huán)境固定偏倚(Bias)周次123456789測量值51.20

51.2251.19

51.23

51.21

51.20

51.26

51.24

51.23X=(∑X)÷n=51.22=[0.3-(--0.3)]=0.66σ制偏性=真值-觀測平均均值=51..217-51.22=-0.03%偏性=偏性/6σ制=0.03/0.6=5%基準(zhǔn)值,也稱為可可接受的的基準(zhǔn)值值或標(biāo)準(zhǔn)準(zhǔn)值,是充當(dāng)測測量值的的一個一一致認可可的基準(zhǔn)準(zhǔn),一個基準(zhǔn)準(zhǔn)值可以以通過採採用更高高級別的的測量設(shè)設(shè)備(如:計量實驗驗室或全全尺寸檢檢驗設(shè)備備)進行多次次測量,取其平均均值來確確定.測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理偏倚分析:如果偏倚倚較大,查找以下下可能的的原因l標(biāo)準(zhǔn)或基基準(zhǔn)值誤誤差,檢驗校準(zhǔn)準(zhǔn)程式;l儀器磨損損.主要表現(xiàn)現(xiàn)在穩(wěn)定定性分析析上,應(yīng)制定維護或或重新修修理的計計劃;l製造的儀儀器尺寸寸不對;l儀器測量量了錯誤誤的特性性;l儀器校準(zhǔn)準(zhǔn)不正確確.復(fù)查校準(zhǔn)準(zhǔn)方法;l評價人操操作設(shè)備備不當(dāng).復(fù)查檢驗驗說明書書;l儀器修正正計算不不正確;判定:一般要求求%偏倚在5%以下視為為接收,15%以上視為為偏倚較較大.測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理線性(Linearity))在量具預(yù)預(yù)期的工工作量程程內(nèi),偏倚值的的差值無偏倚有偏倚測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理線性在測量儀儀器的工工作範(fàn)圍圍內(nèi)選擇擇一些零零件線性的指指數(shù)計算算線性的穩(wěn)穩(wěn)定性線性不良良的可能能原因分析技術(shù)術(shù)建議採採用帶最最佳擬合合直線的的散布圖.計算這些零件的的偏倚線性的指指數(shù)=直直線的斜斜率×零件件的過程程變差(或公差)求最佳擬合合偏倚平平均值與與基準(zhǔn)值值的直線線的斜率率1)在工作範(fàn)範(fàn)圍上限限和下限限內(nèi)儀器器沒有正正確校準(zhǔn)準(zhǔn);2)最小或最最大值校校準(zhǔn)量具具的誤差差;3)磨損的儀儀器;4)儀器固有有的設(shè)計計特性.測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理l重復(fù)性--------由由同一評評價人,,採用一種測量量儀器,多次測測量同一零件件的同一特特性時獲獲得的測測量值變變差.l再現(xiàn)性--------由由不同評評價人,,採用相相同有的的測量儀器器,測量同一零件件的同一特特性時獲獲得的測測量值變變差.測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））第二章量規(guī)儀器器管理(Repeatability)(Reproducibility))量具重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性((R&R))的可接受受性準(zhǔn)則則是:l低於10%的誤誤差------------測量量系統(tǒng)可可接受;;l10%至30%%的誤差差-------------根據(jù)據(jù)應(yīng)用的的重要性性,量具具成本..維修的的費用等等可能是是可以接接受的;;l大於30%的誤誤差-------------測測量系統(tǒng)統(tǒng)需要改改進.進進行各種種努力發(fā)發(fā)現(xiàn)問題題並改正正.第二章量規(guī)儀器器管理測量系統(tǒng)統(tǒng)分析技技術(shù)（MSA））量具重復(fù)復(fù)性和再再現(xiàn)性GageR&&R((repeatabilityandreproducibility)如果再現(xiàn)現(xiàn)性比重重復(fù)性大大,那麼可能能的原因因有;1)評價人需需要更好好的培訓(xùn)訓(xùn)如何使使用量具具儀器和和讀數(shù);;2)量具刻度度盤上的的刻度不不清楚;;3)需要某種種夾具幫幫助評價價人提高高使用量量具的一一致性