對(duì)于測(cè)量系統(tǒng)的分析,,最終要得出測(cè)量系統(tǒng)是否合格的結(jié)論。相對(duì)而言,,偏倚及穩(wěn)定性方面的問題比較簡(jiǎn)單,,也容易解決。測(cè)量系統(tǒng)不滿足要求更容易出問題的地方常常在于精度方面,。而提高精度的問題要復(fù)雜得多,,本篇對(duì)構(gòu)成精度的組成部分,即測(cè)量系統(tǒng)的重復(fù)性與再現(xiàn)性進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明,。 Measurement Systerm Hierarchy 準(zhǔn)確度accuracy是指測(cè)量結(jié)果和真值或可接受參考值的接近程度,,準(zhǔn)確度包含以下要素: 精密度precision是指每次隨機(jī)選擇的測(cè)量或試驗(yàn)結(jié)果之間的接近程度,,即表示對(duì)同一個(gè)項(xiàng)目測(cè)試幾次之間的重復(fù)性或一致性方面: 下圖說(shuō)明了準(zhǔn)確度和精密度之間的關(guān)系: 精密度precision的要素包括:
重復(fù)性Repeatability,同一人,、同一量具,、量測(cè)同一零件、相同特性,、多次所得數(shù)據(jù)之變異,,通常被稱為 E.V. -- 設(shè)備變異 (Equipment Variation),也被稱為規(guī)定和同樣測(cè)量條件下的系統(tǒng)內(nèi)波動(dòng)(即相同人員,、設(shè)備,、方法和環(huán)境)。
再現(xiàn)性Reproducibility,,不同人,、同一量具、量測(cè)同一零件,、相同特性,、短時(shí)間 (組內(nèi)變異小)多次量測(cè)所得數(shù)據(jù)的總變異,通常被稱為 A.V. -- 操作員變異 (Appraiser Variation) 。
隨著自動(dòng)化程度逐漸提高,,人員操作測(cè)量逐步被設(shè)備所取代,,此時(shí)的再現(xiàn)性不再是操作員變異,不同人員對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響微乎其微,,導(dǎo)致誤差的應(yīng)該是另外一些原因,,例如不同的測(cè)量設(shè)備、不同的設(shè)置,、不同的班次或不同的環(huán)境條件等,,我們根據(jù)測(cè)量系統(tǒng)的真實(shí)運(yùn)行狀況分析哪些是最主要的再現(xiàn)性誤差原因,并以此代替人員波動(dòng)來(lái)作為再現(xiàn)性誤差的主體,。
精密度分析: 重復(fù)性和再現(xiàn)性分析一同構(gòu)成了測(cè)量系統(tǒng)精確度分析的主要內(nèi)容,,二者應(yīng)該被同時(shí)評(píng)估,這是測(cè)量系統(tǒng)分析的重點(diǎn),。測(cè)量系統(tǒng)精確度分析的傳統(tǒng)方法示意圖:
當(dāng)重復(fù)性方差和再現(xiàn)性方差求出來(lái)后,,兩者求和求出測(cè)量系統(tǒng)精度的平方:,然后求出平方根即為測(cè)量結(jié)果波動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)差σms,。 精度對(duì)公差比率,,Precision-to-tolerance ratio (PTR),常用%P/T表達(dá),用于衡量測(cè)量系統(tǒng)的能力,,測(cè)量系統(tǒng)精度占公差的百分比,,計(jì)算公式為: 量具重復(fù)性和再現(xiàn)性研究,Gage repeatability and reproducibility (GR&R) study,,由于重復(fù)性和再現(xiàn)性兩個(gè)英文以R開頭,,所以習(xí)慣上也用R&R表示精度,即R&R=6σms,,評(píng)估指標(biāo)%GageR&R是測(cè)量系統(tǒng)波動(dòng)占過(guò)程整體波動(dòng)的百分比,,計(jì)算公式為: %P/T著重評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)針對(duì)相關(guān)產(chǎn)品規(guī)格的測(cè)量結(jié)果,強(qiáng)調(diào)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)公差界限的分析性能(判斷產(chǎn)品是否合格)能否測(cè)量的足夠精確,。 %GageR&R著重評(píng)估測(cè)量系統(tǒng)對(duì)整體過(guò)程變異的測(cè)量結(jié)果,,強(qiáng)調(diào)測(cè)量系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程改進(jìn)分析性能(過(guò)程是否已有改進(jìn))能否測(cè)量得足夠精確。 一致性百分比,,Percent agreement,,計(jì)數(shù)型的GR&R study,當(dāng)分別使用定類和定序尺度進(jìn)行分類和評(píng)級(jí)的時(shí)候測(cè)量人員與測(cè)試結(jié)果與以下情況一致的次數(shù):1>自身(即重復(fù)性),2>其他測(cè)量人員(即再現(xiàn)性),,3>已知的標(biāo)準(zhǔn)(偏倚),。 測(cè)量系統(tǒng)的組成要素: 測(cè)量?jī)x器 測(cè)量人員 實(shí)施測(cè)量的方法或程序 環(huán)境 測(cè)量系統(tǒng)分析分為兩類: 計(jì)量型 計(jì)數(shù)型 計(jì)量型研究常用的研究方法: AIAG法 ANOVA法 控制圖法
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