测量系统分析在化工检测中的应用

李洁 叶文豪 堵莎莎

摘 要：测量系统分析主要研究分析测量系统所带来的变异相对于过程总变异的大小，以判断过程的主要变异是源于过程本身还是测量系统。在化工检测过程中，对测量系统的有效性进行分析，对于测量系统输出有效数据具有重要意义。本文以多氟多化验室为分析对象，对多氟多化验室的酸度测量系统进行分析。

关键词：测量系統；化工检测；分析

测量系统分析，就是指针对测量系统中的各个影响因子，运用统计学的方法进行分析和评价，以评估该测量系统能否满足项目需求[1-4]。在进行数据分析之前，首先需要对测量系统进行评估。只有当测量系统满足实验要求时，才能用来进行产品测量；如果测量系统根本就不能满足实验要求，那么该测量系统输出的实验数据也是不准确，而根据该实验数据进行分析得出的实验结论也是有偏差的。所以测量系统的好坏直接影响着后续工作开展的有效性。测量系统评估常用的评价指标有偏移、线性、重复性和再现性等[5]。

1 偏倚和线性

偏倚是指通过多次对同一测量物件进行测量所得到的平均值与该测量物件的真值之间的差值。测量物件的真值通常是由标准件或者更高水平的量具所决定的。我们由同一测量员用一台仪器对酸度基准值分别为20 ppm、40 ppm、60 ppm和80 ppm的六氟磷酸锂样品各进行12次测量，测量值如表1所示。

首先，对量具的偏倚进行分析：由图中分析数据可知，在20ppm、40ppm、60ppm和80ppm处，对应的P值均大于0.05，说明偏倚不显著，即该量具无偏倚。因此，该量具也无线性。

2 重复性和再现性

重复性和再现性分析的主要目的是评估测量系统是否满足要求；如果不满足要求，从哪些方面进行改进。重复性是指在人、机、法、料、环等均未发生变化的情况下，对同一样件重复多次测量，所得到的测量值的波动。其反应的是量具本身所引起的波动，通常用EV来进行表示。而再现性是指在机、法、料、环等均未发生变化的情况下，改变操作员，所得到的测量值的波动。其反应的是操作员所引起的波动，通常用AV来进行表示。本文采用方差分析对测量系统的重复性和再现性进行分析。具体实验方法：（1）从生产线随机抽取10个产品，并按照一定的顺序对其进行编号，切记检验员不知道编号含义；（2）从实验时随机抽取三个检验员（许L、李J、王Y）；（3）先对10个产品进行随机排列，让三个检验员随机进行检测，然后每个人再按照随机的顺序检测每个样品两次；（4）对检测数据进行整理，并进行测量系统分析。检测数据如表2所示。

由分析结果可知，GR&R等于4.82%，小于10%，而且可区分类别数（ndc）=28，大于5，说明该测量系统的重复性和再现性满足要求，不需要进行改进。同时，由图2中的六组图也可以看出，部件间的差异为主要变异；相对于测量系统的变异，部件间的变异非常显著；且量具、人员和部件之间也没有明显的交互作用。

3 结论

本文以多氟多化验室的酸度测量系统为分析对象，对其偏倚、线性、重复性和再现性进行了分析。通过对分析结果可知，该测量系统满足要求。

参考文献

[1]汪鹏，韩之俊.测量系统分析及其监控策略[J].中国质量，2006（6）：11-13.

[2]刘莉宏.测量系统分析技术在在线检测设备上的应用[J].北京工业职业技术学院学报，2016，15（2）：12-17.

[3]朱令宇.制丝在线红外水分仪的测量系统分析[J].河南科技学院学报（自然科学版），2013，41（5）：73-76.

[4]桂华文.测量系统分析（MSA）在企业质量管理中的应用[J].电子质量，2001（4）：61-62.

[5]常青.对汽车行业测量系统分析的理解和认识[J].中国计量，2007（1）：34-35.