江西省产品质量监督检测院 童李霞
产品质量检验的目的是提供准确可靠的检验数据或结果,并根据标准来判断产品质量是否合格。然而近几年来,不断出现的产品质量检验事故,不得不引起人们对产品质量检验误差控制的思考,那么如何控制产品质量检验过程中的检验误差,防止产品质量检验事故的发生,已经迫在眉睫。
为了获得准确可靠的检验数据,在产品质量检验过程中必须坚持全面检验质量控制,即对影响检验结果的各个环节进行控制。检验误差既有系统误差也有偶然误差,减少检验误差就要从系统误差和偶然误差两个方面着手。
检验误差的产生
很明显,任何检验都不能检验出被测量对象的真值,因为检验误差不可避免。检验误差定义为被测量的测得值与真值之差。误差有系统误差与偶然误差之分。系统误差在测量过程中是不变的,测量结果向一个方向偏离,用计算或实验方法求得,即是可以预测的。
在产品质量检验过程中,影响检验质量的因素和产生检验误差的因素众多,一般可以归类为如下四种,前三种是产生系统误差的主要原因,第四种是偶然误差产生的主要原因。
一是测量仪器造成的误差,是指因测量时使用的仪器装置、设备和附件不完善,如刻度不准确、未经校准、稳定性、准确度、灵敏度不够而产生的误差。
二是环境因素影响产生的误差,包括环境温度、湿度、气压、清洁度、光照度、振动、噪声、加速度、电磁场、风效应和其他自然条件,也包括测量电路干扰的影响等等。这些环境条件测量准确度越高、环境条件的改变对测量结果的影响越明显。
三是测量方法引入的误差,是指因测量原理和方法的不完备所产生的误差。例如,不正确地放置被测样品而引起的测量误差,或测量中采用经简化的近似公式进行计算引起的误差等。
四是检验人员的人为过失误差,主要是指错检和漏检。部分是由于检验人员缺乏技术能力造成的,如检验技术不熟练,不正确使用仪器,或没有工作经验和技巧等等原因造成,包括误读、误算和视差等;也有部分是由于检验人员的粗心大意造成的,检验人员并不希望产生误差,却往往没有意识到自己正在或已经造成误差,所以误差的类型、时间、人员、原因都表现出随机性。比如:观测误差,有些测量仪器的指针与度盘或主尺与副尺之间,存在一定的距离,若观测方向歪斜,则会造成读数的误差。此外,由于人的生理或心理条件的限制也会产生一定的误差。
检验误差的控制
在检验误差的产生过程分析中,已经提到了系统误差的不变性和可预测性,那么了解其特点,掌握其规律,就可以通过有效的办法来修正和调整系统误差,使其达到最小。
1.测量仪器造成的误差
测量仪器使用一段时间后会产生一定程度磨耗,刻度分划,读数会有一定的偏差,必须经由更精密的仪器来校正与追溯,因此对其进行定期的计量与校准可以有效地减少其造成的检验误差。
2.环境因素影响的误差
检验环境对检验数据的影响不言而喻,在检验过程中,一个足够稳定的检验环境,以及仪器和被测样品在检验环境中放置足够其达到与环境平衡的时间后再进行测量,可以有效地减少环境因素带来的影响。
3.测量方法引入的误差
测量方法引入的误差可以通过采用多种测量方法来进行测量取其平均值来减少,或者可以不断地改进测量方法来减少误差。数据处理过程中考虑误差传播性与舍入误差,消除其对计算结果的影响,比如在Pi取值上的舍入误差。
4.检验人员人为过失的误差
在检验时,即使排除了产生系统误差的因素(实际上不可能也没有必要绝对排除),仍然会存在一定的误差,这类由于偶然的或不确定的因素所造成的每一次测量值的无规则变化,叫做偶然误差,或随机误差。产生偶然误差的原因很多,例如:观测时目的物对得不准,读数不准确,记录错误等因素的影响,难以确定某个因素产生的具体影响的大小。
在检验过程中,检验人员的人为过失误差是偶然误差的主要来源,那么如何减少检验人员的过失误差对检验数据准确度来说就显得尤为重要。鉴于这样,质量检测单位千万不能忽视检验人员的检验误差引起的产品质量检验结果的错误,必须分析检验人员产生偶然误差的特点,找出控制检验人员产生偶然误差的有效措施。
检验人员造成的偶然误差的存在使每次测量值偏大或偏小是不定的,但它并非毫无规律,它的规律性是在大量观测数据中才表现出来的统计规律。在多数产品质量检验中,偶然误差表现出如下的规律性:
(1)绝对值相等的正的和负的误差出现机会相同;
(2)绝对值小的误差比绝对值大的误差出现的机会多;
(3)误差不会超出一定的范围。
由于测量值的误差有正有负,相加后可抵消一部分,而且测量次数越多相抵消的机会越多。因此可推断出以下结论:
一是在确定的测量条件下,减小偶然误差的办法是增加测量次数。
二是在消除数据中的系统误差之后,算术平均值的误差将由于测量次数的增加而减小,平均值即趋近于真值。因此,可取算术平均值作为直接测量的最接近的真值(最佳值)。
根据检验人员产生偶然误差的特点,通过以下四种方法来发现检验人员的检验误差:
(1)复核检验:由技术水平较高的检验员来复检其他检验人员已检过的产品。
(2)循环检验:对同一件产品先后有几个检验员各自进行检验,对比检验结果。
(3)重复检验:检验人员对本人已检过的产品重复检验,对比多次检验结果是否一致。
(4)建立标准样品:用标准样品与被检样品在同一台检测仪器上测量,进行比对。
进而提出此类检验误差控制的有效措施,其主要措施有:
一是对检验人员进行包括基础知识和操作技能方面的技术培训,建立新检测技术及时全面的培训制度,实现检验人员知识与技能的不断提升;总结并推广误差较少的检验人员的经验和技巧,对平时工作中出现的错检、漏检及时分析原因,吸取教训,引以为戒;对检验人员、竞争上岗,同时简化检验操作。
二是尽量采用自动化检测仪器,以弥补检验人员感觉器官、鉴别能力的缺陷,提高鉴别能力;对于需要保持注意力高度集中的复杂检验项目,要求检验人员定时休息来降低检验人员疲劳产生检验误差的几率。
三是建立标准样品,采用比较法。提供一个实物标准品作为判断产品质量的依据。检验单位购买标准样品,如标准电阻,进行对比检验,可以大大提高质量检验的准确性。
四是建立完善的质量检验控制流程,在产品质量检验过程中,对每个检验环节进行监控来发现检验误差,予以及时改正,对于可能存在偶然误差的检验结果增加测量次数取其算术平均值来减少偶然误差,避免有瑕疵的检验结果造成产品质量检验事故。
总 结
在测量的过程中,有很多产生误差的细节,包括测量仪器,环境因素,检验人员等,重视分析这些因素引起检验误差的原因与特点,才能达到控制产品质量检验误差标本兼治的效果。减少检验过程中的系统误差,必须考虑测量仪器,环境因素,测量方法的影响,并做好相应的控制措施;同时提高检验人员的检验能力,制定完善的测量程序,采用先进的测量仪器等手段可以有效地控制检验过程中偶然误差的产生,这样才能把总的检验误差减至最小,得到更准确检验的数据,来判断产品是否符合质量标准,降低产品质量检验事故发生的概率。