谈检测器具的测量能力指数

　　计量检测器具的正确评定涉及用户和供应商的切身利益,但主要用于生产过程的专用检测装置(可读式检验夹具、气电综合测量仪等)与那些通用计量器 具在评定中有很大不同,后者可由较成熟的标准、检定规程作为依据,很少出现争议。而对于采用哪些指标,通过什么方法来评定前者,则迄今还不甚一致和明确。 毫无疑问,就这个问题展开较深入的探讨,得出明晰、肯定的结论是很有意义的——无论对检测器具的制造商还是用户。

　　1　重复性与测量能力指数

　　笔者认为,对可读式检验夹具和气电综合测量仪这类专用检测器具来讲,主要的评定指标有两项:1)重复性;2)测量不确定度。有些经“完善计量检 测体系”确认的企业(多数属用户厂),按照标准《测量不确定度评定与表示》的要求,通过A类、B类评定,进而计算合成不确定度和扩展不确定度,然后对计量 检测设备作出评价,这当然是十分严密的做法。但事实上,为了更便于操作,国外的普遍做法是在现代测量不确定度理论的基

　　础上,制定出种种更易行和可靠的方法,有的还表达为企业或行业的规范(标准)。此时所做的“测量不确定度”评定,往往有更强的可操作性,但关于这方面的内容将不在本文中予以叙述。

　　几乎所有的行业——不论是用户还是供应商,都把重复性作为评定计量检测器具的一项重要指标。实际上,用于评定三坐标测量机的标准ISO 10360/2中的“探测误差”一项,其含义也是重复性。重复性定义为:在相同条件下,对同一被测量进行连续多次测量所得结果之间的一致性。这一定义中的 “一致性”是可以定量的,用该条件下测量结果的分散性表述,即根据有限的几次测量结果,以贝塞尔公式确定的实验标准偏差S为基础来进行计算。

　　鉴于重复性深刻地反映一种检测器具自身能适应于检测工作的能力,故长期以来一直被作为最重要的评定指标之一,只是进入90年代后,评定的方法和 表达形式更趋规范。传统的以几次测量结果的极差作为评定指标,实际上已沿用了很多年,至今还被各类企业所采用。但由于这种传统的极差评定法相比以实验标准 偏差S为基础的评定方法来得宽松,因此尽管应用极差法较为简单,但近年的发展趋势是逐渐为后者所取代。

　　测算测量能力指数Cg的本质,就是一种以实验标准偏差S为基础,用于评定重复性指标的方法,这一方法的表述形式可以有多种,Cg值只是其中之一。Cg的表达式为:

　　式中　T——工件被测参数公差

　　ΔM——测量结果的分布范围