在线检测设备评定方法的建立与实践

　　1前言

　　位于生产现场、工序间,用于检测零部件某些重要参数的专用设备,现今常被称为在线检测设备。在现代企业的质量保证体系中,此类直接控制产品工序质量和工艺过程运行的检测系统占有重要地位,这一点在以批量生产为特征的行业更为突出。在线检测设备种类繁多。从事几何量检测的各种气电量仪、读数型检具、多参数综合检验机等占的比例最大。用于零部件、总成密封性测试的泄漏检测装置,装配工序中的螺栓拧紧机、摩擦力矩测量仪等也属其中。目前多数在线检测设备尚缺乏统一的、规范的评定标准。

　　近年来趋于采用测量不确定度对标准装置、计量器具进行评定,但从本质上来讲,它是一种静态的方法,用于前述在线检测设备还不多见,国内曾有个别大型企业的计量部门做过这方面的尝试,但显然还不成熟。事实上,尽管用于批量生产场合的各种在线检测设备的测量对象不同,工作原理、型式结构千差万别,但运作模式相似,如检测对象单一、使用频率很高、多数采用比较测量原理、工作环境差等。可否能抓住其共性的、本质的方面,建立可操作性强、有针对性的一套评定方法呢?这个问题引起了国外大型企业集团,尤其是一些著名汽车制造厂商的高度重视,自90年代初,陆续出现了多种评定标准和指导性技术文件,对统一、规范在线检测设备的验收、评定起了重要作用,也对包括中国汽车工业在内的广大产业部门产生了深刻的影响。下面对一个有代表性的“标准”予以剖析,以对评定在线检测设备的思路和方法有一个基本的了解。

　　2两项评定指标的提出和实施

　　在线检测设备的评定指标主要有以下两项:重复性r和测量不确定度U95。按照这个“标准”的规定,它们分别定义如下:

　　式中s———实验标准偏差

　　δ———系统误差(原文用accuracy一词,直译易引起误解)

　　关于以上的定义,需说明的是:(1)r和U95表达式中的系数2.77和1.96是按置信概率95%的水平确定的,若提高置信水平,如将之定为95.4%,则两个系数将增大到2.83和2;(2)对在线检测设备的评定是在现场条件下进行的,测量不确定U95是指此时检查工件可能产生的最大测量误差;(3)测量不确定度是系统误差、工作环境和条件的影响(稳定性)、随机误差三者综合作用的结果。

　　2.1重复性r在评定过程中的应用

　　在式(1)中,规定了为获得实验标准偏差而对某一量进行的连续多次测量的次数n必须为50次。若被评定的在线检测设备采取比较测量原理,则实施连续测量时可以用所配的校准件,当然也可用一合格工件。然后根据所得到的测值,按熟知的贝塞尔公式求得实验标准偏差s。假如被检工件的公差为T,“标准”规定: