Точность (правильность и прецизионность) методов и результатов измерений. Часть 6. Использование значений точности на практике

6.2.3.3 Проверка стабильности методом контрольных карт Шухарта

Применяя метод контрольных карт Шухарта (карт пределов, см. ГОСТ Р 50779.42) к данным таблицы 6, проверяют стабильность этих результатов измерений и оценивают стандартное отклонение промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор».

Что касается коэффициентов для расчета средней линии, а также пределов действия и предупреждения (UCL и LCL), см. пример 1 в 6.2.2. Поскольку в данном примере также заранее задано стандартное отклонение промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор» sI(TO), полученное на основании результатов измерений в предыдущем квартале, параметры контрольной карты пределов рассчитывают следующим образом.

а) Средняя линия - d2sr = 1,128´0,0133 = 0,0150.

b) Пределы действия:

UCL = D2sI(TO) = 3,686´0,0133 = 0,0490;

LCL - отсутствует.

c) Пределы предупреждения:

UCL = D2(2)sI(TO) = 2,834´0,0133 = 0,0378;

LCL - отсутствует.

Оценку стандартного отклонения промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор» sI(TO) получают из следующих уравнений:

Расхождения рассчитаны для 31 подгруппы, каждая из которых содержит две пробы, как в таблице 6, и приведены на рисунке 8 с найденными выше контрольными пределами.

Карта, изображенная на рисунке 8, не дает никаких оснований считать эти результаты измерений нестабильными.

Рисунок 8 - Карта пределов для содержания серы (%) в доменном коксе, полученных в условиях промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор»

Таблица 6 - Данные контрольной карты для примера 2 (6.2.3)

1 Характеристика качества:

2 Единица измерения:

3 Метод анализа:

4 Период:

5 Лаборатория:

содержание серы в доменном коксе.

% (по массе).

по ИСО 351:1:1984 [4].

с 1 по 31 августа 1985 г.

производственная лаборатория «B» сталеплавильного завода.

Дата проведения анализа (номер подгруппы)

Данные наблюдений

Расхождение

Примечание

x1

x2

w

1

0,56

0,56

0,00

Выше предела предупреждения 1)

2

0,48

0,50

0,02

3

0,57

0,58

0,01

4

0,60

0,58

0,02

5

0,58

0,58

0,00

6

0,50

0,49

0,01

7

0,56

0,58

0,02

8

0,56

0,56

0,00

9

0,48

0,46

0,02

10

0,54

0,53

0,01

11

0,55

0,57

0,02

12

0,46

0,45

0,01

13

0,58

0,58

0,00

14

0,54

0,56

0,02

15

0,56

0,56

0,00

16

0,57

0,58

0,01

17

0,46

0,45

0,01

18

0,56

0,56

0,00

19

0,56

0,57

0,01

20

0,57

0,55

0,02

21

0,44

0,45

0,01

22

0,59

0,55

0,04

23

0,55

0,57

0,02

24

0,58

0,56

0,02

25

0,46

0,45

0,01

26

0,60

0,58

0,02

27

0,59

0,56

0,03

28

0,54

0,56

0,02

29

0,47

0,49

0,02

30

0,59

0,58

0,01

31

0,49

0,52

0,03

Всего

16,84

16,72

0,44

Среднее значение

0,0142

Пояснения

sI(TO) = 0,0133.

x1 - первый рутинный анализ.

x2 - второй анализ на следующий день, выполняемый другим оператором.

а) Средняя линия d2sI(TO) = 1,128´0,0133 = 0,0150.

б) Пределы действия:

UCL = D2sI(TO) = 3,686´0,0133 = 0,0490;

LCL - отсутствует.

в) Пределы предупреждения:

UCL = D2(2)sI(TO) = 2,834´0,0133 = 0,0378;

LCL - отсутствует.

1) Фактическая температура нагрева для получения x2 была ниже заданной.

6.2.4 Пример 3. Контроль стабильности показателей правильности рутинного анализа

6.2.4.1 Основные положения

a) Метод измерений

Определение зольности угля (в процентах по массе) методом, регламентированным в ИСО 1171:1981 [5].

b) Источник

Отчет лаборатории сталеплавильного завода от июня 1985 г.

с) Описание

На сталеплавильный завод поступают угольные фракции для производства доменного кокса при трехсменном режиме работы коксовой батареи.

Чтобы контролировать качество продуктов коксового производства, в каждую смену анализируют зольность углей методом, регламентированным в ИСО 1171. Контроль стабильности стандартного отклонения промежуточной прецизионности рутинного анализа с изменяющимися факторами «время» и «оператор» проводят так же, как в примере 2 (6.2.3).

В данном примере показан метод контроля стабильности показателя правильности рутинного анализа с использованием собственного стандартного образца (содержание золы 10,29 %).

6.2.4.2 Исходные данные

Ежедневно собственный стандартный образец (стандартный образец лаборатории) анализирует оператор, которого назначают наугад из числа всех операторов трех смен. Результаты анализа представлены, как в таблице 7.

6.2.4.3 Проверка стабильности методом контрольных карт Шухарта

Применяя метод контрольных карт Шухарта к данным таблицы 7, проверяют стабильность показателя правильности результатов рутинного анализа и оценивают его систематическую погрешность.

Поскольку в данной лаборатории рутинный анализ выполняют в условиях промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор», стандартное отклонение повторяемости sr не представляет фактической прецизионности результатов анализа, получаемых в лаборатории, и не может быть использовано для контроля систематической погрешности. Вместо проведения эксперимента с целью получения стандартного отклонения промежуточной прецизионности с изменяющимися факторами «время» и «оператор» si(TO), в качестве более простого способа предпочитают карты текущих расхождений.

Контрольную карту готовят, используя формулы, приведенные в пояснениях к таблице 7, и предварительно установленные значения m и sI(TO). На картах, приведенных на рисунке 9, показаны периоды, когда систематическая погрешность и расхождения невелики, и другие периоды, когда результаты анализа отличаются повышенной нестабильностью, подтверждая необходимость изучения причин этих отклонений.