破坏性试验的测量系统分析

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...