质量控制图在丁苯橡胶门尼粘度检验中的作用

刘俊保，赵又穆，李淑萍，曹帅英

(国家合成橡胶质量监督检验中心 中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)



质量控制图在丁苯橡胶门尼粘度检验中的作用

刘俊保，赵又穆，李淑萍，曹帅英

(国家合成橡胶质量监督检验中心 中国石油兰州化工研究中心，甘肃兰州 730060)

摘要：实验室通过门尼粘度国家标准物质的研制，对该样品进行3年时间的逐月检验，绘制质量控制图，考察其样品的稳定性，同时监测仪器是否处于正常状态，从而有效地控制门尼粘度检验的质量。根据X-R(或S)控制图表明，门尼粘度标准物质性能稳定，门尼粘度计处于良好状态；实验室丁苯橡胶门尼粘度样品的检验结果处于良好的受控状态，有较高的系统控制能力和随机控制能力，检验结果准确可靠的。在丁苯橡胶门尼粘度检验时，系统误差控制在±0.2范围，随机误差(极差)应小于0.31，标准偏差应小于0.15。

关键词：门尼粘度，质量控制图，应用

质量控制图是实验室监测常规检验过程中可能出现误差或检验出现的失误，控制检验数据在一定范围内波动，保证检验数据质量的有效方法之一。质量控制图与其他质量控制手段相比较，控制图有实施时间短、过程简单、费用低等特点，实验室根据控制图来发现检测实现过程中各阶段存在的波动情况并加以控制。实验室通过门尼粘度国家标准物质的研制，将该样品通过3年的时间，逐月进行检验，绘制质量控制图，考察其样品的稳定性，同时监测仪器是否处于正常状态，从而有效控制门尼粘度检验的质量。

1实验部分

1.1样品

丁苯橡胶标准物质GBW(E)130198，国家合成橡胶质量监督检验中心研制。

1.2测试方法

按照GB/T 15340-2008采用直接法[1]制备GBW(E)130197样品，按照GB/T 1232.1-2000[2]进行门尼粘度值的测试。

1.3仪器

日本岛津公司制造的SMV-300RT型门尼粘度计。

2结果与讨论

2.1质量控制图

质量控制图[3]由正态分布演变而来。正态分布通常用均值μ和标准差σ两个参数来决定。正态分布的结论对质量管理有着极其重要的作用，不管均值μ和标准差σ为何值，产品质量特性值总是在μ±3σ之间的概率为 99.73%，在μ±3σ之外的概率为 100%-99.73%=0.27%，大于μ+3σ或小于μ-3σ的概率约为1‰。休哈特据此提出了控制图。控制图是对过程质量数据测定、记录从而进行质量管理的图。图上有中心线(CL)、上控制限(UCL)和下控制限(LCL)，并有按时间顺序抽取的样本统计量数值的描点序列，控制图如图1所示。

图1　质量控制图

2.2质量控制图的类型

表1　控制图的控制极限

2.3控制图的绘制

对丁苯橡胶门尼粘度标准物质门尼粘度检验采用GB/T 1232.1-2000进行。每月对丁二烯门尼粘度在相同条件下，同仪器由同一人员对其重复检验3次，将3年的检验数据计算出每月检验数据的平均值与极差。丁苯橡胶门尼粘度检验数据见表2。

表2　门尼粘度标准物质检测数据

续表2

序号检验结果123平均值x极差R标准偏差S549.349.449.449.40.10.06649.149.349.249.20.20.10749.349.349.349.30.00.00849.349.249.349.30.10.06949.249.149.249.20.10.061049.249.149.249.20.10.061149.349.349.349.30.00.001249.349.249.349.30.10.061349.249.149.249.20.10.061449.449.249.549.40.30.151549.349.349.349.30.00.001649.249.449.349.30.20.101749.349.349.349.30.00.001849.249.349.249.20.10.061949.349.349.349.30.00.002049.249.249.449.30.20.122149.149.349.249.20.20.102249.149.249.249.20.10.062349.449.249.349.30.20.102449.149.349.249.20.20.102549.149.249.249.20.10.062649.249.349.249.20.10.062749.249.249.249.20.00.002849.249.449.349.30.20.102949.149.349.349.20.20.123049.449.549.449.40.10.063149.449.349.449.40.10.063249.249.149.249.20.10.063349.249.149.249.20.10.063449.449.249.449.30.20.123549.249.249.249.20.00.003649.249.449.349.30.20.10

2.3.1X控制图的绘制

X控制图的上、下限根据表1计算。

由每组检测次数n=3，查控制图用系数表[4]，得A2=1.023。于是

图2　检测结果的平均值控制图

根据控制图判稳准则，可认定X图处于稳定状态，实验室在检测门尼粘度时，有较高的系统控制能力。

2.3.2R控制图的绘制

R控制图的控制上下限根据表1计算。

由每组检测次数n=3，查控制图用系数表，得D3=0、D4=2.574。于是

根据上述计算，做R图，如图3所示。

图3　检测结果的极差控制图

R值曲线在控制图上、下限之内，可认定R图处于稳定状态，实验室在检测门尼粘度时，有较高的随机控制能力。

2.3.3S控制图的绘制

S控制图的控制上、下限根据表1计算。

由每组检测次数n=3，查控制图用系数表，得B3=0、B4=2.568。于是

根据计算结果作S图，如图4所示。

S值曲线在控制图上、下限之内，可认定S图处于稳定状态，实验室在检测门尼粘度时，检测过程的重复性好，有较高的随机控制能力。

根据X图、R图S图与综合判断，实验室丁苯橡胶门尼粘度样品的检测结果处于良好的受控状态，有较高的系统控制能力和随机控制能力，检测质量是稳定可靠的。

图4　检测结果的标准偏差控制图

3结论

通过3年的丁苯橡胶标准物质门尼粘度测试，根据X-R(或S)控制图，说明门尼粘度标准物质性能稳定，门尼粘度计处于良好状态，实验室丁苯橡胶门尼粘度样品的检测结果处于良好的受控状态，有较高的系统控制能力和随机控制能力，检测质量是稳定可靠的。

应用X-R(或S)控制图，测定丁苯橡胶门尼粘度时，系统误差门尼粘度测试值控制在±0.2范围，随机误差(门尼粘度测试极差)应小于0.31，门尼粘度测试标准偏差应小于0.15，对门尼粘度准确测定有指导作用。

参考文献

[1] 蔡尚脉，陈鹰. GB/T 15340-2008 天然、合成生胶取样及其制样方法[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2] 张菊秀，李海鹰，沈辉，等. GB/T 1232.1-2000未硫化橡胶 用圆盘剪切粘度计进行测定 第1部分：门尼粘度的测定[S].北京：中国标准出版社，2000.

[3] 孙公绪，孙静.质量工程师手册[M].企业管理出版社，2002.

[4] 周尊英.实用统计技术指南[M].北京：中国标准出版社，2003：212.

中图分类号：TQ 333.1

Application of Quality Control Chart in Test of Butadiene Styrene Rubber Mooney Viscosity

LIU Jun-bao，ZHAO You-mu，LI Shu-ping，CAO Shuai-yin

(National Quality Supervision and Inspection Center of Synthetic Rubber，Lanzhou Petrochemical Research Center，Petro China，Lanzhou 730060，Gansu，China)

Abstract：Developing the national standard material of Mooney viscosity，the laboratory tested this sample. In time of 3a each month，drew quality control chart，investigated the stability of the sample，as well as monitoring if the apparatus is under normal condition，and thus controlled the quality of Mooney viscosity testing effectively. As X-R(or S) control chart showed，the performance of Mooney viscosity standard material is stable，and Mooney viscosimeter is in a fair state. Test result of butadiene styrene rubber Mooney viscosity sample is in controlled state，it has high system control capability and random control capability，the testing result is accurate and reliable. When testing butadiene styrene rubber Mooney viscosity，the system error is controlled in the range of ±0.2，the random error(the extreme difference) should be less than 0.31，the standard deviations should be less than 0.15.

Key words：Mooney viscosity，quality control chart，application