休哈特控制圖在期間核查中的應(yīng)用分析

摘 要 振動標(biāo)準(zhǔn)裝置作為振動專業(yè)量值溯源和量值傳遞的最高標(biāo)準(zhǔn)。主要用于振動傳感器加速度、速度、位移傳感器的校準(zhǔn)工作。為了保證測量設(shè)備在整個校準(zhǔn)周期內(nèi)的受控狀態(tài)，必須采用適當(dāng)?shù)姆椒ㄔ趦纱涡?zhǔn)周期內(nèi)進(jìn)行核查。保持振動校準(zhǔn)裝置良好的檢定狀態(tài)和可信度，保證量值溯源結(jié)果的完整和準(zhǔn)確性。常用的期間核方法有多臺設(shè)備比較法、兩套設(shè)備比較法、實(shí)驗(yàn)室間比對法和同一設(shè)備比對法。而上述方法只能得到兩次校準(zhǔn)周期內(nèi)設(shè)備狀態(tài)的變化情況，為了監(jiān)視設(shè)備長期的變化過程。本文介紹通過建立休哈特控制圖監(jiān)視設(shè)備長期穩(wěn)定性，保證標(biāo)準(zhǔn)裝置在整個測量過程的受控狀態(tài)。

關(guān)鍵詞 控制圖;期間核查;振動標(biāo)準(zhǔn)裝置;平均值;標(biāo)準(zhǔn)偏差

1休哈特控制圖的種類

休哈特控制圖的種類很多。常用的有平均值-中位值控制圖、平均值-極差值控制圖和平均值-標(biāo)準(zhǔn)差準(zhǔn)控制圖。

平均值-中位值控制圖用于判斷測量過程中是否受到不受控的系統(tǒng)效應(yīng)的影響，平均值值-極差控制圖用于判斷測量過程是否受到不受控的隨機(jī)效應(yīng)的影響，由于平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖和中位值—極差控制圖相比，具有更高的檢出率的優(yōu)點(diǎn)，本文介紹用平均值—標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖對中頻振動標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行期間核查，監(jiān)測中頻振動標(biāo)準(zhǔn)裝置在測量過程中的變化情況。

2建立控制圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

選取B&K加速度傳感器套組作為核查標(biāo)準(zhǔn)將振動標(biāo)準(zhǔn)裝置作為被核查對象。

實(shí)驗(yàn)室2015年2月開始到2018年8月，在相同的條件下（頻率為160Hz，加速度幅值為100m/s2），每半年使用振動標(biāo)準(zhǔn)裝置測量一組核查對象的值，每組測量進(jìn)行n次，共得到m組測量結(jié)果。測量和計(jì)算結(jié)果如表1。

3控制圖設(shè)計(jì)原理

根據(jù)GB/T4091-2001[1]常規(guī)控制圖控制限公式，平均值-標(biāo)準(zhǔn)差準(zhǔn)控制圖中，將子組間的平均值和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差的平均值作為控制中心限。測量結(jié)果位于分布中心附近 區(qū)間的概率高達(dá)99.73%，所以將該區(qū)域作為需要控制的區(qū)域，以分別作為控制上限（）以作為控制下限（）?？刂茍D中分為6個區(qū)，每個區(qū)的寬度相當(dāng)于中正態(tài)分布中準(zhǔn)偏差，6 個區(qū)自上而下記作為a，b，c，c，b，a。

4確定核查控制線

由統(tǒng)計(jì)控制圖設(shè)計(jì)原理可以看出，用平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖對振動標(biāo)準(zhǔn)裝置進(jìn)行核查時，應(yīng)根據(jù)獲得測量數(shù)據(jù)計(jì)算：每次測查測量加速度傳感器的靈敏度子組的平均值，計(jì)算每個子組的試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)偏差s，計(jì)算不同時間各子組間的平均值和實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)差的平均值。

根據(jù)GB/T4091-2001可以得到平均值控制圖的控制極限、控制上限和控制下限公式。標(biāo)準(zhǔn)偏差值控制圖的控制極限、控制上限和控制下限公式。

5繪制核查結(jié)果

控制圖的縱坐標(biāo)為所采用的統(tǒng)計(jì)控制量，橫坐標(biāo)為時間坐標(biāo)。在圖上畫出控制中心限、控制上限和控制下限。根據(jù)表1標(biāo)出各組數(shù)據(jù)，將各點(diǎn)連成折線，完成振動標(biāo)準(zhǔn)裝置控制圖[2]，如圖l和圖2所示。

6核查結(jié)果異常情況的判定

控制圖異常分析的主要表現(xiàn)分為測量點(diǎn)超出控制界限和測量點(diǎn)的分布不隨機(jī)兩類。建立平均值-標(biāo)準(zhǔn)的控制圖，對于中頻振動標(biāo)準(zhǔn)裝置平均值-標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖異常的判斷。

7振動標(biāo)準(zhǔn)裝置核查結(jié)果

由振動標(biāo)準(zhǔn)裝置平均值控制圖和標(biāo)準(zhǔn)振動標(biāo)準(zhǔn)裝置標(biāo)準(zhǔn)值控制圖可以看出，平均值—標(biāo)準(zhǔn)偏差控制圖在核查周期內(nèi)都沒有出現(xiàn)異常，振動標(biāo)準(zhǔn)裝置在整個測量過程測量受控，校準(zhǔn)結(jié)果真實(shí)可靠。

根據(jù)多年數(shù)據(jù)建立的分析控制圖，可以方便振動標(biāo)準(zhǔn)裝置的測量過程進(jìn)行異常判斷，一旦出現(xiàn)異常，立即尋找原因并盡快消除，保證標(biāo)準(zhǔn)裝置測量結(jié)果。

8結(jié)束語

休哈特控制圖在振動標(biāo)準(zhǔn)裝置中的期間核查中的應(yīng)用，保證了振動標(biāo)準(zhǔn)裝置在測量過程中量值傳遞的準(zhǔn)確、可靠。

參考文獻(xiàn)

[1] GB/T4091-2001.常規(guī)控制圖[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2001.

[2] JJG232-2008.壓電加速度計(jì)檢定規(guī)程[S].北京：中國標(biāo)準(zhǔn)出版社， 2008.

作者簡介

于雪蓮（1982-），女;畢業(yè)院校：沈陽化工大學(xué)，專業(yè)：自動化，學(xué)歷：本科，現(xiàn)就職單位：中國航發(fā)沈陽發(fā)動機(jī)研究所，研究方向：振動計(jì)量。

共同完成：孔慶有、劉業(yè)路、吳紅肖、陳龍。