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第三章 计量型测量系统的分析方法
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2020/11/25
测量系统分析培训教材张中宝
测量系统研究的淮备
n 应预先确定评价人的数量，样品数量及重复读数次数。在 此选择中应考虑的因素如下：
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为什么要进行测量系统分析
n 即使量具经过检定或校准，由于人、机、 料、法、环、测等五方面的原因，会带来 测量误差。
n 检测设备的检定或校准不能满足测量的需 要。 因此，还需要对测量系统进行评价，分析 测量结果的变差，从而确定测量系统的质 量，以满足测量的需要。
测量系统的统计特性：偏倚、 计数型测量系统的分析方法
重复性、再现性、稳定性、
1）、小样法
线性、分辨力
范例：MSA控制程序，常用
MSA分析表单和分析软件
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第一章 测量系统分析的意义
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测量系统的组成
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人
机
测
量
料
法
系
统
环
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操作人员 量具/测量设备/工装 被测的材料/样品/特 性操作方法、操作程序
测量的环境
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测量系统的统计特性
通常，使用测量数据的统计特性来衡量测量 系统的质量
n 测量精度应高于过程变差和公差带两者中精度较高者，一 般来说，测量精度是过程变差和公差带两者中精度较高者 的十分之一；
n 测量系统统计特性可能随被被测项目的改变而变化。若真 的如此，则测量系统的最大的变差应小于过程变差和公差 带两者中的较小者。
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第二章 基本概念和知识
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测量系统的基本知识和概念
n 测量系统及其统计特性 分辨力、稳定性、偏倚 、重复性、再现性、 线性
n 术语 n 理想的测量系统
n 测量系统的共同特性 n 测量系统的评定步骤和准备
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Discrimination 分辨力(ability to tell things apart) ; Bias 偏倚(Accuracy准确性) ; Repeatability 重复性(precision精密度) ; Reproducibility再现性 ; Linearity 线性 ; Stability 稳定性 。
操作者A
操作者B
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•再現性
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稳定性(Stability)：
•稳定性 •时间2
•稳定性(或飘移)：是测量 系统在某持续时间内测量 同一基准或零件的相同特 性时获得的测量值的总变 差。
•时间1
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重复性(Repeatability)
•重复性
•重复性是由一个评价人，采用 •一种测量仪器，多次测量同一 •零件的同一特性时获得的测量 •值变差。
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再现性(Reproducibility)：
操作者C
•再现性是由不同的评价人，采 •用相同的测量仪器，测量同一 •零件的同一特性时测量平均值 •的变差。
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课程大纲：
测量系统分析的意义和目 计量型测量系统的分析方法
的；
1）、偏倚
测量系统分析的定义：
测量系统、量具、测量、 测量过程；
2）、稳定性
3）、重复性和再现性（量具 R&R分析）
极差法、均值-极差法、
测量系统分析的基础知识： 4）、线性
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偏倚(Bias)：
•基准值 •偏倚
•偏倚：是测量结果的观测 •平均值与基准值的差值。 •基准值的取得可以通过采 •用更高级别的测量设备进 •行多次测量，取其平均值 •来确定。
•观测平均值
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測量的重要性
•人 •机•法 •环 •测量
•测量 •原料
•PROCESS
•测量 •结果
•合格
•不合格
如果测量出现问题，那么合格的产品可能被判为不合格， 不合格的产品可能被判为合格，此时便不能得到真正的产品 或过程特性。
因此，要保证测量结果的准确性和可信度,即保证测量数据 的质量。
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术语
n 测量：赋值给具体事物以表示他们之间的 关系。而赋予的值定义为测量值。
n 量具：任何用来获得测量结果的装置，经 常用来特指用在车间的装置，包括用来测 量合格／不合格的装置。
n 测量系统： 用来对被测量特性赋值的
操作、程序、量具、设备、软件以及操作 人员的集合。
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分辨力（率）：
定义：指测量系统检出并如实指示被 测特性中极小变化的能力。
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分辨率（力）的要求
n 对于计量型的量具的分辨率，应是公差（过程变 差的(1/5~1/10)。
n 对于特殊特性，建议的要求是总过程6σ(标准偏 差)的十分之一。传统是公差范围的十分之一;
线性(Linearity)：
•线性是在量具预期的工作范围内，偏倚值的差值
•基准值
•基准值
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•观测平均值
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•量程
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测量系统所应具有的特性：
n 测量系统必须处于统计控制中，这意味着测量系统中的变
差只能是由于普通原因而不是由于特殊原因造成的。这可 称为统计稳定性； n 测量系统的变差必须比制造过程的变差小； n 测量系统的变差应小于公差带；
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测量系统分析的目的
n 运用统计分析方法，确定测量系统测量结 果的变差（测量误差），了解变差的来源。 从而确定一个测量系统的质量，并且为测 量系统的改进提供信息。
n 保证所用统计分析方法及判定准则的一致 性。
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