建材檢測中的誤差分析與數(shù)據(jù)處理

董紹昌

（江西省建筑科學(xué)研究院，江西南昌 330000）

建筑材料和建筑行業(yè)之間的關(guān)系既對立又統(tǒng)一，所以我們對建筑材料進(jìn)行檢測的時候，勢必要謹(jǐn)慎和小心。我們要想保證在建筑施工過程中的材料質(zhì)量，就必須深入全面地了解建材檢測中存在的誤差來源，同時將這些誤差羅列出來并做一個深入的探討工作，我們需要做到全方位了解建材檢測中所有誤差分析的信息庫，將這些誤差根據(jù)相對應(yīng)的性質(zhì)做一個清楚明了的分類工作。除此之外，我們還需要對建材檢測當(dāng)中存在的數(shù)據(jù)做相應(yīng)的處理，目的就是為了保證建材的質(zhì)量是優(yōu)質(zhì)的，最終保證建筑施工過程中不會因為材料出現(xiàn)問題而無法正常完成相應(yīng)的工作進(jìn)度。

1 建材檢測中常見的誤差來源以及誤差分析類型

1.1 不可忽視系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生

對建筑材料做出檢測工作是一件非常復(fù)雜的事情，我們也知道建筑行業(yè)需要用到大量的建筑材料，而且這些建筑材料各自的屬性差別很大，所以建材檢測工作內(nèi)容和工作難度系數(shù)都非常的大，難免會有很多誤差來源。通常情況下，我們通過系統(tǒng)的檢測得出誤差分析，主要分為兩種：第一種就是固定的系統(tǒng)誤差。這種誤差類型是因為我們在通過相關(guān)的檢測設(shè)備對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和檢驗的時候所得到出現(xiàn)一種數(shù)據(jù)，這種數(shù)據(jù)和真實的數(shù)據(jù)之間存在一定的大小差距。而系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因就在于檢測設(shè)備本身的精確度不夠，或者說檢測設(shè)備本身的檢測能力有限，這些誤差是由于設(shè)備的固有性質(zhì)產(chǎn)生的，與外界無關(guān)，所以被稱為固有系統(tǒng)誤差。這些誤差其實是無法從根源上消除的，這些都是由于檢測設(shè)備本身的屬性所決定的，我們只有不斷的深入提高檢測設(shè)備處理數(shù)據(jù)的能力，深入改造它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，才有可能減少這些誤差。就比如說我們常見的檢驗機(jī)械零點標(biāo)度不夠精準(zhǔn)，造成在檢測過程中，數(shù)據(jù)存在一些誤差。

另外一種系統(tǒng)誤差就是由于外在的個別因素造成檢測誤差變化，這些誤差數(shù)據(jù)都是外界環(huán)境引起的，會隨著外界的變化而發(fā)生變化的，就被稱之為變化系統(tǒng)誤差。比如說我們也知道水泥是整個建材行業(yè)中最主要的一類原材料，我們對它進(jìn)行檢測，其環(huán)境要求十分嚴(yán)格，在整個檢測實驗室中的溫度和濕度都必須控制在合理的范圍內(nèi)，另外在檢測過程中需要用到的各種輔助工具都和大體環(huán)境保持一致，目的就是為了減少數(shù)據(jù)測量的誤差，若是外界環(huán)境發(fā)生變化，就會直接影響對水泥的檢測結(jié)果。

其實這兩種誤差一般情況下都很難進(jìn)行一個徹底的清除，尤其是第一種類型的誤差，它取決于設(shè)備本身的屬性，無法進(jìn)行人為更改。但是第二種情況的誤差，我們可以通過長期的實踐和經(jīng)驗進(jìn)行一定范圍內(nèi)的消除，通過主觀上的改造讓誤差變得更小。

1.2 檢測工作人員粗心大意所導(dǎo)致的過失誤差

建筑材料在檢測的過程中需要大量的工作人員進(jìn)行操作，以免出現(xiàn)由于工作人員不熟悉整個操作流程或者對某項檢測設(shè)備的使用方法不夠熟練導(dǎo)致檢測結(jié)果出現(xiàn)誤差，甚至是錯誤，這種誤差類型會給整個數(shù)據(jù)結(jié)果帶來慘重的后果，一般情況下這種過失誤差與實際數(shù)據(jù)的真實值相差甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致在后期質(zhì)量檢測中出現(xiàn)一些問題，我們必須再次重新對整個數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)整和分析，大大降低了數(shù)據(jù)檢測的效率和質(zhì)量。我們通常在數(shù)據(jù)分析的過程中，會選擇一個標(biāo)準(zhǔn)點作為參考，如果檢測得出的數(shù)據(jù)與該點差距甚遠(yuǎn)或者說如果誤差范圍特別大的話，我們就要重新對整個建筑材料做重新的數(shù)據(jù)計算和誤差分析。為了盡可能地減少這類誤差產(chǎn)生，我們必須要對工作人員做專業(yè)的培訓(xùn)，同時制定相應(yīng)的考核制度，讓他們從思想上重視對數(shù)據(jù)的處理情況和工作的具體操作流程，只有這樣才有可能高效率地消滅誤差。如果由于工作人員的操作失誤給建材檢測帶來一些負(fù)面影響，建材企業(yè)必須要重視起來，加強(qiáng)對人力資源的管理，培養(yǎng)出專業(yè)能力比較出色的質(zhì)檢人員。

1.3 偶然誤差

偶然誤差，我們從字面上就可以理解為是由于小概率事件產(chǎn)生的一些誤差。這類誤差數(shù)據(jù)發(fā)生的概率非常低，我們就稱之為偶然誤差。大部分偶然誤差產(chǎn)生的情況都是因為某一些突發(fā)事件發(fā)生，導(dǎo)致檢測的結(jié)果發(fā)生改變。比如我們在使用某項儀器的過程中，該儀器發(fā)生意外故障，就會影響整個數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，或者說某條檢測線路發(fā)生斷線故障等，影響檢測的結(jié)果。這些情況雖然是不可避免的，但是通常情況下發(fā)生的概率是極低的，一旦發(fā)生，就會帶來數(shù)據(jù)上的誤差。這些誤差是工作人員難以預(yù)判的，但是我們可以根據(jù)每次偶然誤差發(fā)生的情況作出相應(yīng)的表格統(tǒng)計，制作出曲線模型之后就可以進(jìn)行參考。如果誤差的范圍超過了該模型的統(tǒng)計計算內(nèi)，我們就需要再次對這些建筑材料做重新的檢測工作。

這些偶然誤差的發(fā)生雖然不可避免，我們在實際的工作中也很難提前預(yù)測到，但是我們可以做出一些措施，減少偶然誤差發(fā)生的概率。比如說我們不斷地加強(qiáng)質(zhì)檢人員的綜合實力，要求他們精確掌握對數(shù)據(jù)的讀取。同時我們要定期的對這些檢測設(shè)備展開維護(hù)工作，避免因為發(fā)生機(jī)器故障導(dǎo)致誤差增大。除此之外，我們也知道很多檢測設(shè)備都需要高功率的電能支撐，所以我們必須要設(shè)備在運行的時候電壓可以維持穩(wěn)定的狀態(tài)。雖然偶然誤差發(fā)生的時間和具體原因我們很難控制住，但是并不能代表我們沒有措施去減少它發(fā)生的概率。

2 建材檢測過程中的數(shù)據(jù)處理內(nèi)容

2.1 算術(shù)平均值

像建材檢測這樣一個大工程，最讓人頭痛的就是不得不面對各種各樣的數(shù)據(jù)。在對建筑材料檢測的過程中，我們必須要針對各種類型的數(shù)據(jù)作出專業(yè)的分析。通常情況下，我們需要對某種建筑材料作出測定的結(jié)果，該結(jié)果倘若在一定的誤差范圍內(nèi)，就屬于測定值。簡單來講，測定值就是真實值加上誤差值。測定值并不是固定不變的，從本質(zhì)上來講，它屬于隨機(jī)變量。在研究隨機(jī)變量的過程中，我們不得不需要考慮算數(shù)的平均值，標(biāo)準(zhǔn)誤差和變異系數(shù)。這三個數(shù)據(jù)都需要進(jìn)行深入的分析。其中一種就是算術(shù)平均值，我們在計算算術(shù)平均值的時候，需要將待測的數(shù)據(jù)從整體數(shù)據(jù)標(biāo)本中突出出來，平均值是整組數(shù)據(jù)的穩(wěn)定值，該組數(shù)據(jù)的每一條數(shù)據(jù)都圍著平均值上下波動，通過計算和分析平均值，我們就可以看到隨機(jī)變量的波動范圍。一般情況下，我們必須要用均值做相應(yīng)的處理，才能更進(jìn)一步消滅誤差，盡可能還原測定值的真實度，保證整體上的數(shù)據(jù)符合實際的數(shù)值。

2.2 標(biāo)準(zhǔn)誤差

在計算標(biāo)準(zhǔn)誤差的過程中，我們需要搜集建材的每個檢測數(shù)據(jù)的誤差，做出相應(yīng)的統(tǒng)計和計算才可以得到。標(biāo)準(zhǔn)誤差反映的是整個檢測數(shù)據(jù)的分布狀態(tài)，如果計算出來的標(biāo)準(zhǔn)誤差越小，就說明該組檢測數(shù)據(jù)比較集中，反之就顯得這組數(shù)據(jù)比較分散，我們再去樣本的平均值的時候，一般情況下得到的都是比較集中的數(shù)據(jù)。標(biāo)準(zhǔn)誤差越小也就表明了這組數(shù)據(jù)更加符合真實值，但是如果建材檢測的標(biāo)準(zhǔn)誤差數(shù)據(jù)比較大的話，就說明該組的實驗數(shù)據(jù)誤差范圍上下彈性幅度比較大。

2.3 變異系數(shù)

變異系數(shù)是根據(jù)該組數(shù)據(jù)的集中程度或者離散程度提出的一種數(shù)據(jù)表達(dá)形式，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)誤差和算數(shù)平均值之間的商計算得來的。通過分析變異系數(shù)，我們可以得出建材檢測中數(shù)據(jù)的整體情況，由此推斷該數(shù)據(jù)處理是否滿足建材檢測的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。變異系數(shù)同樣在建材檢測的數(shù)據(jù)當(dāng)中發(fā)揮著非常重大的作用，我們可以更直觀地了解該組數(shù)據(jù)的分布情況。

2.4 數(shù)據(jù)處理方法的選擇

在對建筑材料進(jìn)行質(zhì)量檢測的時候，我們遇到的數(shù)據(jù)種類越多，數(shù)據(jù)檢測的方法也就越來越多。我們只有選擇最恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)處理方法，才能提高數(shù)據(jù)處理的準(zhǔn)確性和效率，保證建材檢測工作高效高量的進(jìn)行。通常情況下，我們可以根據(jù)使用建材種類的不同，以及建材的大小尺寸和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，物理特性做出整體的判斷和預(yù)測，從而推斷出最適合的數(shù)據(jù)檢測方法。一般情況下，相當(dāng)一部分的材料在加工之后，它們的結(jié)構(gòu)性質(zhì)發(fā)生一些改變，這種改變會間接的影響整個檢測的結(jié)果，這個時候我們就要選擇合適的數(shù)據(jù)處理方法，通常情況下，我們可以去掉最大值和最小值，采取平均值。這樣的方法更能準(zhǔn)確地預(yù)判出數(shù)據(jù)的合理和真實。

3 建筑材料檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

為了更好地計算和統(tǒng)計建筑材料的相關(guān)信息和數(shù)據(jù)，建立相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是一件非常有必要的事情。一般的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)都會結(jié)合先進(jìn)的科技聯(lián)合相應(yīng)的水泥沙石仔等小型系統(tǒng)組合而成，這種聯(lián)合型的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)不僅更加全面，而且數(shù)據(jù)處理的效果會更加棒。為了更好地滿足社會的需求，我們還需要對建筑材料檢測數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)作相應(yīng)的研發(fā)和改善，盡自己最大的努力去提高材料檢測人員的專業(yè)能力，在最短的時間內(nèi)處理最復(fù)雜的數(shù)據(jù)庫，從而真正做到高效高質(zhì)地完成數(shù)據(jù)處理工作。通過使用相關(guān)的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，我們可以將某些復(fù)雜的數(shù)據(jù)計算過程變得簡單起來，并且得出的數(shù)據(jù)檢測報告也會更加的精確明了，至少在內(nèi)容上不必像以前那樣長篇大論，我們也可以通過數(shù)字化管理，將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)傳輸，不管是建材行業(yè)還是建筑行業(yè)，通過共享系統(tǒng)都能對這些材料的數(shù)據(jù)和性質(zhì)有一個全面的了解。

4 結(jié)束語

建材檢測這項工作比我們想象中更加有挑戰(zhàn)性，與建材有關(guān)的數(shù)據(jù)非常的龐大，而且計算起來非常麻煩，同時相應(yīng)的誤差結(jié)果會直接影響對該批建材的質(zhì)量預(yù)判。如果我們沒有檢測出來該批建材的質(zhì)量存在瑕疵，那就會給整個建筑工程帶來毀滅性的破壞，一旦發(fā)生安全事故，后果不堪設(shè)想，所以我們必須要深入研究并不斷完善建材檢測中的誤差分析和數(shù)據(jù)處理。