產品質量檢驗的誤差控制

■文/童李霞

產品質量檢驗的目的是提供準確可靠的檢驗數(shù)據(jù)或結果，并根據(jù)標準來判斷產品質量是否合格。然而近幾年來，不斷出現(xiàn)的產品質量檢驗事故，不得不引起人們對產品質量檢驗誤差控制的思考，那么如何控制產品質量檢驗過程中的檢驗誤差，防止產品質量檢驗事故的發(fā)生，已經迫在眉睫。

為了獲得準確可靠的檢驗數(shù)據(jù)，在產品質量檢驗過程中必須堅持全面檢驗質量控制，即對影響檢驗結果的各個環(huán)節(jié)進行控制。檢驗誤差既有系統(tǒng)誤差也有偶然誤差，減少檢驗誤差就要從系統(tǒng)誤差和偶然誤差兩個方面著手。

檢驗誤差的產生

很明顯，任何檢驗都不能檢驗出被測量對象的真值，因為檢驗誤差不可避免。檢驗誤差定義為被測量的測得值與真值之差。誤差有系統(tǒng)誤差與偶然誤差之分。系統(tǒng)誤差在測量過程中是不變的，測量結果向一個方向偏離，用計算或實驗方法求得，即是可以預測的。

在產品質量檢驗過程中，影響檢驗質量的因素和產生檢驗誤差的因素眾多，一般可以歸類為如下四種，前三種是產生系統(tǒng)誤差的主要原因，第四種是偶然誤差產生的主要原因。

一是測量儀器造成的誤差，是指因測量時使用的儀器裝置、設備和附件不完善，如刻度不準確、未經校準、穩(wěn)定性、準確度、靈敏度不夠而產生的誤差。

二是環(huán)境因素影響產生的誤差，包括環(huán)境溫度、濕度、氣壓、清潔度、光照度、振動、噪聲、加速度、電磁場、風效應和其他自然條件，也包括測量電路干擾的影響等等。這些環(huán)境條件測量準確度越高、環(huán)境條件的改變對測量結果的影響越明顯。

三是測量方法引入的誤差，是指因測量原理和方法的不完備所產生的誤差。例如，不正確地放置被測樣品而引起的測量誤差，或測量中采用經簡化的近似公式進行計算引起的誤差等。

四是檢驗人員的人為過失誤差，主要是指錯檢和漏檢。部分是由于檢驗人員缺乏技術能力造成的，如檢驗技術不熟練，不正確使用儀器，或沒有工作經驗和技巧等等原因造成，包括誤讀、誤算和視差等；也有部分是由于檢驗人員的粗心大意造成的，檢驗人員并不希望產生誤差，卻往往沒有意識到自己正在或已經造成誤差，所以誤差的類型、時間、人員、原因都表現(xiàn)出隨機性。比如：觀測誤差，有些測量儀器的指針與度盤或主尺與副尺之間，存在一定的距離，若觀測方向歪斜，則會造成讀數(shù)的誤差。此外，由于人的生理或心理條件的限制也會產生一定的誤差。

檢驗誤差的控制

在檢驗誤差的產生過程分析中，已經提到了系統(tǒng)誤差的不變性和可預測性，那么了解其特點，掌握其規(guī)律，就可以通過有效的辦法來修正和調整系統(tǒng)誤差，使其達到最小。

1.測量儀器造成的誤差

測量儀器使用一段時間后會產生一定程度磨耗，刻度分劃，讀數(shù)會有一定的偏差，必須經由更精密的儀器來校正與追溯，因此對其進行定期的計量與校準可以有效地減少其造成的檢驗誤差。

2.環(huán)境因素影響的誤差

檢驗環(huán)境對檢驗數(shù)據(jù)的影響不言而喻，在檢驗過程中，一個足夠穩(wěn)定的檢驗環(huán)境，以及儀器和被測樣品在檢驗環(huán)境中放置足夠其達到與環(huán)境平衡的時間后再進行測量，可以有效地減少環(huán)境因素帶來的影響。

3.測量方法引入的誤差

測量方法引入的誤差可以通過采用多種測量方法來進行測量取其平均值來減少，或者可以不斷地改進測量方法來減少誤差。數(shù)據(jù)處理過程中考慮誤差傳播性與舍入誤差，消除其對計算結果的影響，比如在Pi取值上的舍入誤差。

4.檢驗人員人為過失的誤差

在檢驗時，即使排除了產生系統(tǒng)誤差的因素（實際上不可能也沒有必要絕對排除），仍然會存在一定的誤差，這類由于偶然的或不確定的因素所造成的每一次測量值的無規(guī)則變化，叫做偶然誤差，或隨機誤差。產生偶然誤差的原因很多，例如：觀測時目的物對得不準，讀數(shù)不準確，記錄錯誤等因素的影響，難以確定某個因素產生的具體影響的大小。

在檢驗過程中，檢驗人員的人為過失誤差是偶然誤差的主要來源，那么如何減少檢驗人員的過失誤差對檢驗數(shù)據(jù)準確度來說就顯得尤為重要。鑒于這樣，質量檢測單位千萬不能忽視檢驗人員的檢驗誤差引起的產品質量檢驗結果的錯誤，必須分析檢驗人員產生偶然誤差的特點，找出控制檢驗人員產生偶然誤差的有效措施。

檢驗人員造成的偶然誤差的存在使每次測量值偏大或偏小是不定的，但它并非毫無規(guī)律，它的規(guī)律性是在大量觀測數(shù)據(jù)中才表現(xiàn)出來的統(tǒng)計規(guī)律。在多數(shù)產品質量檢驗中，偶然誤差表現(xiàn)出如下的規(guī)律性：

（1）絕對值相等的正的和負的誤差出現(xiàn)機會相同；

（2）絕對值小的誤差比絕對值大的誤差出現(xiàn)的機會多；

（3）誤差不會超出一定的范圍。

由于測量值的誤差有正有負，相加后可抵消一部分，而且測量次數(shù)越多相抵消的機會越多。因此可推斷出以下結論：

一是在確定的測量條件下，減小偶然誤差的辦法是增加測量次數(shù)。

二是在消除數(shù)據(jù)中的系統(tǒng)誤差之后，算術平均值的誤差將由于測量次數(shù)的增加而減小，平均值即趨近于真值。因此，可取算術平均值作為直接測量的最接近的真值（最佳值）。

根據(jù)檢驗人員產生偶然誤差的特點，通過以下四種方法來發(fā)現(xiàn)檢驗人員的檢驗誤差：

（1）復核檢驗：由技術水平較高的檢驗員來復檢其他檢驗人員已檢過的產品。

（2）循環(huán)檢驗：對同一件產品先后有幾個檢驗員各自進行檢驗，對比檢驗結果。

（3）重復檢驗：檢驗人員對本人已檢過的產品重復檢驗，對比多次檢驗結果是否一致。

（4）建立標準樣品：用標準樣品與被檢樣品在同一臺檢測儀器上測量，進行比對。

進而提出此類檢驗誤差控制的有效措施，其主要措施有：

一是對檢驗人員進行包括基礎知識和操作技能方面的技術培訓，建立新檢測技術及時全面的培訓制度，實現(xiàn)檢驗人員知識與技能的不斷提升；總結并推廣誤差較少的檢驗人員的經驗和技巧，對平時工作中出現(xiàn)的錯檢、漏檢及時分析原因，吸取教訓，引以為戒；對檢驗人員、競爭上崗，同時簡化檢驗操作。

二是盡量采用自動化檢測儀器，以彌補檢驗人員感覺器官、鑒別能力的缺陷，提高鑒別能力；對于需要保持注意力高度集中的復雜檢驗項目，要求檢驗人員定時休息來降低檢驗人員疲勞產生檢驗誤差的幾率。

三是建立標準樣品，采用比較法。提供一個實物標準品作為判斷產品質量的依據(jù)。檢驗單位購買標準樣品，如標準電阻，進行對比檢驗，可以大大提高質量檢驗的準確性。

四是建立完善的質量檢驗控制流程，在產品質量檢驗過程中，對每個檢驗環(huán)節(jié)進行監(jiān)控來發(fā)現(xiàn)檢驗誤差，予以及時改正，對于可能存在偶然誤差的檢驗結果增加測量次數(shù)取其算術平均值來減少偶然誤差，避免有瑕疵的檢驗結果造成產品質量檢驗事故。

總 結

在測量的過程中，有很多產生誤差的細節(jié)，包括測量儀器，環(huán)境因素，檢驗人員等，重視分析這些因素引起檢驗誤差的原因與特點，才能達到控制產品質量檢驗誤差標本兼治的效果。減少檢驗過程中的系統(tǒng)誤差，必須考慮測量儀器，環(huán)境因素，測量方法的影響，并做好相應的控制措施；同時提高檢驗人員的檢驗能力，制定完善的測量程序，采用先進的測量儀器等手段可以有效地控制檢驗過程中偶然誤差的產生，這樣才能把總的檢驗誤差減至最小，得到更準確檢驗的數(shù)據(jù)，來判斷產品是否符合質量標準，降低產品質量檢驗事故發(fā)生的概率。