淺談控制圖在砝碼檢定/校準過程中的應用：

*、引言

休哈特控制圖即通常說的測量過程控制圖，是*種有控制界限的圖，用于對已經完成的測量過程或測量階段進行分析，以評估測量過程是否穩定并處于受控狀態。它能判斷并提供測量過程中是否存在異常因素，以便于查明產生異常的原因，并采取措施使測量過程重新處于統計控制狀態。根據JJF1033-2008《計量標準考核規范》的要求，“對于*度較*且重要的計量標準，如有可能，建議盡量采用控制圖對其測量過程進行連續和長期的統計控制。”對于砝碼這*重要的計量標準，其檢定/校準過程同樣可能源于固有的隨機波動或者異常原因的波動，而在砝碼的測量過程中，運用控制圖的分析、控制功能為測控管理帶來新的管理模式。因此，采用控制圖對砝碼檢定/校準測試過程進行長期與連續控制有重要意義。

二、控制圖的設計原理

大多數情況下，若影響測量結果的因素比較多，測量結果的分布往往服從正態分布。根據中心*限定理，即使測量結果不服從正態分布，只要取若干次測量結果的平均值，該平均值仍接近于正態分布。對于正態分布的測量變量而言，測量結果位于分布中心附近μ±3σ區間內的概率*達99.73％，這符合ISO8258：1991和GB/T4091-2001的規定。在各種控制圖的異常判斷中，*般均采用顯著水平α=0.0027，因此，將該區域作為判穩的控制區域。當測量結果出現在±3σ區域外時，就可以認為測量過程出現異常。在±2σ區域外并±3σ之內的區域稱為警戒區，當測量結果位于警戒區內時，其出現概率*為99.73％-95.45％=4.28％，此時應對測量過程予以密切關注，以確定是否有異常情況出現。

三、控制圖的繪制

具體建立控制圖時，*先應建立分析用控制圖，確認過程處于穩定受控狀態后，將分析用控制圖的時間界限延長，于是分析用控制圖就轉化為控制用控制圖。根據控制對象的數據性質，及*采用的統計控制量（也稱過程參數）來分類，測量過程控制中常用的控制圖有平均值-標準偏差控制圖（x－s圖）、平均值-*差控制圖（x－R圖）、中位值-*差控制圖（x-R圖）。比較而言，（x－s圖）對于測量過程異常的檢出能力較強，其控制能力要求較*，因此，這里選用平均值－標準偏差控制圖（x-s圖）作為分析用控制圖的繪制。步驟*：采取預備的數據。（1）在重復條件下，作n次獨立重復測量，采用標準偏差圖時，要求測量數n≥12；（2）在檢定規程和JJF1033-2008的測量條件下，按*定的時間間隔重復上面的測量過程，取25組數據，以確保數據的穩定飽和性。

四、實例分析及控制圖

下面選取E2等級砝碼量傳F1等級砝碼的10g砝碼為例，說明x－s控制圖在砝碼檢定/校準過程控制中的實際應用方法。*先，采取數據。由熟練檢定員在實驗室受控環境條件下，按照JJG99-2008《砝碼》檢定規程使用ABA方法連續作13次獨立重復測量砝碼折算質量修正值。時間間隔1天重復上面的測量過程，共測量了25個子組，結果如表1*示。其次，計算s圖和x圖控制限并作圖。

1.計算s圖參數。其控制線分別為：

樣本量為n=13，查表得B3=0.382、B4=1.618，將其代

入公式得：

CL=s=0.00142

UCL=B4s=0.00230

LCL=B3s=0.00054

2.計算x圖參數。其控制線分別為：

樣本量為n=13，查表得A3=0.850、s=0.001419，將其

代入公式得：

CL=x=-0.06734

UCL=x+A3s=-0.06613

LCL=x-A3s=-0.06854

3.繪制平均值x圖和s圖（見圖1、圖2）*后，判定控制圖是否處于穩定受控狀態。圖示控制范圍均分為6個區，每個寬度相當于*采用估計量的準差，實際*測得的控制點運用8種判定原則判斷，均符合要求。因此，本砝碼測量過程的數據的穩定性是可靠的。

五、結束語

通過休哈特控制圖x－s對E2等級砝碼量傳F1等級的10g砝碼測量過程主要特性進行了連續的分析和控制，在滿足GB/T4091-2001和ISO8258:1991測量過程實施控制的管理要求下，充分滿足了砝碼計量標準的穩定性，提*了砝碼測量全過程的計量保證能力。通過對10g砝碼的應用，將使測量控制圖更加廣泛地應用于砝碼標準的建設。結合JJF1003－2008以及*合理的測量控制分析，控制圖在砝碼檢定/校準過程的控制中*定能取得理想的效果。