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破坏性试验的测量系统分析

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1主讲马景勤在一些情况下,在测取数据的同时,样件将遭到破坏。比如强度试验或湿度试验等。在这种情况下,对样件多次重复测试是不可能的。因此,需要采取其他补救办法进行测量系统分析。常使用的方法是,认为同批次内样件间的差异小到可以忽略不计,采用同一批次中的多个样件当作单个样件来用。比如,一般情况下,我们选择10个样件,3个操作者,每个操作者重复测试2次的方法评价测量系统的波动。在这些操作中,共进行了60次测量操作。那么,在破坏性试验的情况下,类似地我们选取10个批次(这些过程输出结果是在相同的条件下产生的),从每批选取6个样件,用这些样件来替代在非破坏性试验情况下的那3个样件的作用。下面结合例题来说明破坏性试验测量系统分析的方法。2例题:表1-1所示的是某材料黏度试验的测试结果。考虑到黏度试验样本无法重复使用,所以从同一批次中抽取2个样本,用同样的方法(人员与量具)测取数据。20.6819.3020.3419.9320.3919.2320.43样本220.5819.3220.3619.8720.3519.3720.48样本17654321批次表1-1 黏度试验的测试结果单位:cps1.计算测量系统的波动σms由于同一批次中的2个样本是用同样的方法(人员与量具)测取数据的,因此我们可以认为这两个测量数据的差异主要是由测量误差造成的。表1-2是将上述数据的整理,将每一批的样本构成一个子组,并计算每个组的极差。图1-3所示的是由上述数据绘制的极差控制图。7654321批次20.5819.3220.3619.8720.3519.3720.48样本120.6819.3020.3419.9320.3919.2320.43样本2R=0.06140.100.020.020.060.040.140.05极差表1-2 黏度试验的测试结果— 用于极差控制图单位:cps3用MINITAB做极差控制图第一步:输入数据用MINITAB做极差控制图第二步:点击统计/控制图/子组的变量控制图/R4用MINITAB做极差控制图第三步:点击测量数据;第四步:子组大小输入2 。第五步:确定用MINITAB做极差控制图76543210.200.150.100.050.00样本样本极差_R=0.0603UCL=0.1969LCL=0测量数据 的 R 控制图图1 -3 破坏性试验样本极差控制图5可以用下式估算σe:σe = R/d2 (A)式中,d2可查控制图系数表得到,它与样本容量n有关。在本例中n=2, d2=1.128。由表1-2和式A可以得到σms= σe= R/d2=0.0614/1.128=0.0542.计算批次间的波动σp上面计算的极差反映的是各批次内样本测量值的波动。在计算批次间的波动时,不应使用这样的极差值,而应使用各批次样本均值—移动极差。表1-3是将样本数据按单值—移...

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