浅谈控制图在砝码检定/校准过程中的应用：

*、引言

休哈特控制图即通常说的测量过程控制图，是*种有控制界限的图，用于对已经完成的测量过程或测量阶段进行分析，以评估测量过程是否稳定并处于受控状态。它能判断并提供测量过程中是否存在异常因素，以便于查明产生异常的原因，并采取措施使测量过程重新处于统计控制状态。根据JJF1033-2008《计量标准考核规范》的要求，“对于*度较*且重要的计量标准，如有可能，建议尽量采用控制图对其测量过程进行连续和长期的统计控制。”对于砝码这*重要的计量标准，其检定/校准过程同样可能源于固有的随机波动或者异常原因的波动，而在砝码的测量过程中，运用控制图的分析、控制功能为测控管理带来新的管理模式。因此，采用控制图对砝码检定/校准测试过程进行长期与连续控制有重要意义。

二、控制图的设计原理

大多数情况下，若影响测量结果的因素比较多，测量结果的分布往往服从正态分布。根据中心*限定理，即使测量结果不服从正态分布，只要取若干次测量结果的平均值，该平均值仍接近于正态分布。对于正态分布的测量变量而言，测量结果位于分布中心附近μ±3σ区间内的概率*达99.73％，这符合ISO8258：1991和GB/T4091-2001的规定。在各种控制图的异常判断中，*般均采用显著水平α=0.0027，因此，将该区域作为判稳的控制区域。当测量结果出现在±3σ区域外时，就可以认为测量过程出现异常。在±2σ区域外并±3σ之内的区域称为警戒区，当测量结果位于警戒区内时，其出现概率*为99.73％-95.45％=4.28％，此时应对测量过程予以密切关注，以确定是否有异常情况出现。

三、控制图的绘制

具体建立控制图时，*先应建立分析用控制图，确认过程处于稳定受控状态后，将分析用控制图的时间界限延长，于是分析用控制图就转化为控制用控制图。根据控制对象的数据性质，及*采用的统计控制量（也称过程参数）来分类，测量过程控制中常用的控制图有平均值-标准偏差控制图（x－s图）、平均值-*差控制图（x－R图）、中位值-*差控制图（x-R图）。比较而言，（x－s图）对于测量过程异常的检出能力较强，其控制能力要求较*，因此，这里选用平均值－标准偏差控制图（x-s图）作为分析用控制图的绘制。步骤*：采取预备的数据。（1）在重复条件下，作n次独立重复测量，采用标准偏差图时，要求测量数n≥12；（2）在检定规程和JJF1033-2008的测量条件下，按*定的时间间隔重复上面的测量过程，取25组数据，以确保数据的稳定饱和性。

四、实例分析及控制图

下面选取E2等级砝码量传F1等级砝码的10g砝码为例，说明x－s控制图在砝码检定/校准过程控制中的实际应用方法。*先，采取数据。由熟练检定员在实验室受控环境条件下，按照JJG99-2008《砝码》检定规程使用ABA方法连续作13次独立重复测量砝码折算质量修正值。时间间隔1天重复上面的测量过程，共测量了25个子组，结果如表1*示。其次，计算s图和x图控制限并作图。

1.计算s图参数。其控制线分别为：

样本量为n=13，查表得B3=0.382、B4=1.618，将其代

入公式得：

CL=s=0.00142

UCL=B4s=0.00230

LCL=B3s=0.00054

2.计算x图参数。其控制线分别为：

样本量为n=13，查表得A3=0.850、s=0.001419，将其

代入公式得：

CL=x=-0.06734

UCL=x+A3s=-0.06613

LCL=x-A3s=-0.06854

3.绘制平均值x图和s图（见图1、图2）*后，判定控制图是否处于稳定受控状态。图示控制范围均分为6个区，每个宽度相当于*采用估计量的准差，实际*测得的控制点运用8种判定原则判断，均符合要求。因此，本砝码测量过程的数据的稳定性是可靠的。

五、结束语

通过休哈特控制图x－s对E2等级砝码量传F1等级的10g砝码测量过程主要特性进行了连续的分析和控制，在满足GB/T4091-2001和ISO8258:1991测量过程实施控制的管理要求下，充分满足了砝码计量标准的稳定性，提*了砝码测量全过程的计量保证能力。通过对10g砝码的应用，将使测量控制图更加广泛地应用于砝码标准的建设。结合JJF1003－2008以及*合理的测量控制分析，控制图在砝码检定/校准过程的控制中*定能取得理想的效果。