量规仪器校正管理 MSA
量规仪器校正管理及测量系统分析技术
量规仪器校正管理及测量系统分析技术-----仪器校正工程师资格认定培训班教材第一章计量学基础知识一．计量学相关名词介绍二．计量技术的专业分类三．计量单位和单位制第二章量规仪器管理一．IS09000之仪器管理要求说明二．量规仪器管理全过程三．测量系统分析技术(MSA)介绍第三章量规仪器校正一．量规仪器校正与管理流程二．校正方法的选择与使用三．仪器校正周期的确定四．不确定度的计算第四章企业常见量规仪器校正案例一．案例分析〈5类〉二．校正要求与校正成绩书第一章计量学基础知识一．计量学相关名词介绍1.量(可测的量)﹕现象﹑物体或物质的可以定性区别和定量确定的一种属性。
广义的量-----长度﹑时间﹑质量﹑温度﹑电阻等﹔特定的量-----一段电线的长度﹑一根电线的电阻﹔2.量值﹕由数值和计量单位的乘积所表示的量的大小。
例如﹕ 5.3m ﹑ 12kg ﹑ -40℃3.测量﹕以确定量值为目的的一组操作例如﹕用卡尺度零件尺寸﹐用秤称重量4.测试﹕具有试验性质的测量或试验和测量的综合。
5.计量：实现单位统一和量值准确可靠的测量。
6.仪器(测量设备)：可单独地或与辅助设备一起﹐用以直接或间接确定被测对象量值的器具或装置。
A)实物量具----可复现或提供给定量的一个或多个已知量值的器具。
例如砝码﹑量块﹑标准电阻等﹔B)计量仪器(仪表)----将测量值换成可直接观察的示值或等效信息的计量器具。
例如电流表﹑温度计﹑数字频率计﹑记录式光谱仪等﹔C)计量装置﹕为确定被测量值所必需的计量器具和辅助设备的总称。
7.计量基准﹕能够复现﹑保存和传递量值﹐并经国家鉴定﹐作为统一全国量值依据的计量器具。
国家基准﹑副基准﹑工作基准。
8.计量标准﹕按国家计量检定系统表规定的准确度等级﹐用于检定较低等级计量标准或工作计量器具的计量器具。
9.检定﹕为评定计量器具的计量特性﹐确定其是否符合法定要求(即合格)所进行的全部工作。
10.校准﹕在规定条件下﹐为确定计量器具或测量系统所指示的量值﹐或实物量具或标准物质所代表的量值﹐与对应的由标准所复现的量值之间关系的一组操作。
仪器校正与MSA
第一章 計量學基礎知識
检测设备的分类控制
計量學相關名詞介紹
按实际生产中的用途。各类检测设备、仪表、量具、装置等，可分为以下三类： (1)检验校准用(A类) 凡属用于评定产品质量的检验设备、仪表、量具必须按规定的校准周期进行 校准，以确保检验的有效性。凡参与量值传递的校准用仪表、量具必须进行周期 校准。 (2)工艺参数监控用(B类) 许多过程，尤其是特殊过程，常用一些仪表(如焊接和电镀用电流表、电压 表、压铸和注塑用压力表、温度表冲，术监控或调整工艺参数以符合工艺文件规 定。这类仪表的准确度影响到工艺参数的正确性，因为一般工艺参数都允许在一 定范围内变动，工艺参数微小的变化一般不会对产品质量造成严重影响。因此． 对这类仪表按规定的周期(一般为一年)校准即可。对这种仪表，往往可以来用比 对的办法，在线进行校准，以免影响生产。 (3)指示用(C类) 有些仪表仅有指示性功能，如有的电流表和电压表仅指示有电与否。对这类 仪表只需进行一次性校准，购进时应检查有无计量管理部门授权发放的检定合格 证或相应标记。 对属于法定强制检定的计量器具(企业的最高标准仪器、影响安全和健康的仪器 、环境监测用仪表、贸易结算用衡器)，应按期送交计量部门检的基準值或標準值,是充當測量值的一個一致認可的基 基準值 準,一個基準值可以通過採用更高級別的測量設備(如:計量實驗室或全尺寸 檢驗設備)進行多次測量,取其平均值來確定.
测量系统分析技术（MSA）
偏倚
判定:一般要求%偏倚在5%以下视为接收, 15%以上视为偏倚较大. 分析:如果偏倚較大,查找以下可能的原因 標準或基準值誤差,檢驗校準程式; 儀器磨損.主要表現在穩定性分析上,應制 定維護或重新修理的計劃; 製造的儀器尺寸不對; 儀器測量了錯誤的特性; 儀器校準不正確.復查校準方法; 評價人操作設備不當.復查檢驗說明書; 儀器修正計算不正確;
测量系统分析(MSA)管理办法
测量系统分析(MSA)管理办法1 / 12测量系统分析(MSA)管理办法一、目的1.1为规范地进行测量系统分析工作，确保测量系统分析准确、有效，特制定本文件。
1.2本文件适用于新的或改进后的，用于产品测试和测量中的测量系统分析工作的管理。
二、范围适用于公司产品量测设备及量具的统计变差分析。
三、术语和定义3.1 MSA：即测量系统分析，对测量系统进行分析，目的是发现哪种因素对测量系统有显著影响，验证一个测量系统是否可行，并保持持续的恰当统计特性。
3.2测量系统：系指用来获得测量结果的整体（包括：量具、测量者、测量方法等）。
3.3“计量型”数据：测量后所给出的具体测量数值。
3.4“计量型”测量系统分析的途径：包括“稳定性”、“重复性”、“再现性”、“偏倚”及“线性”（五性）的分析、评价。
3.5稳定性：系指测量系统变差随时间变化的结果。
3.6重复性：系指于测量某零件的某一特性时，一位测量者同一量具多次执行这一测量所获得的变差结果。
3.7重复性：在确定的测量条件下，来源于连续试验的普通原因随机变差。
3.8再现性：测量过程中由于正常条件改变所产生的测量均值的变差。
系指于测量某零件的某一特性时，由不同测量者使用同一量具执行这一测量所获得的变差的结果。
3.9偏倚：系指测量所得数值与基准值之间的差距。
3.10 线性：系指在量具预期工作量程内，各量测数据与相应基准值之间的差值（偏倚）之变化情况。
3.11量具的分辨力：若被测特性的变差要求为0.01，测该量具应能读出0.001的变化（分辨能力），即：量具的分辨能力应至少能直接读取被测特性预期变差的十分之一。
3.12计数型测量系统：属于测量系统中的一类，其测量值是一种有限的分级数。
与结果是连续值的计量型测量系统不同。
最常见的是通/止量具，只可能有两个结果。
四、职责4.1品保部：负责制定并实施测量仪器及测量工具校验计划。
4.2各使用部门负责使用仪器之变差分析（主要指重复性、再现性）及送校。
质量管理五大工具MSA性质
质量管理五大工具MSA性质在质量管理中，MSA（Measurement System Analysis）是指测量系统分析，是一种用于评价和确保测量系统的准确性、稳定性和重复性的方法。
在现代制造业中，质量管理是至关重要的环节，而MSA则是一个重要的工具，用于确保生产过程中所采用的测量系统是可靠和有效的。
MSA的重要性一个可靠的测量系统对于确保产品的质量至关重要。
如果测量系统存在问题，就会导致生产出的产品质量参差不齐，甚至无法满足客户需求。
因此，了解和控制测量系统的性质是质量管理中的一个重要方面。
MSA帮助我们评估和改进测量系统，从而提高产品质量，减少浪费和降低成本。
MSA的五大工具1. 重复性和再现性的评估重复性和再现性是测量系统中两个重要的性质。
重复性指的是在相同条件下，同一个操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
再现性则是指在相同条件下，不同操作者对同一样本进行多次测量所得到的结果的一致性。
通过对重复性和再现性进行评估，我们可以了解测量系统中存在的变异情况，及时发现问题并进行改进。
2. 偏差和线性度分析偏差和线性度分析用于评估测量系统是否具有准确性和稳定性。
偏差是指测量结果与实际值之间的差异，而线性度则是指测量系统在不同测量范围内是否能够维持一致的测量准确性。
通过对偏差和线性度进行分析，我们可以发现测量系统中存在的偏差和非线性问题，并及时加以修正。
3. 测量系统能力分析测量系统能力是指测量系统在测量过程中所具备的稳定性和准确性。
通过对测量系统能力进行分析，我们可以评估测量系统是否达到了产品要求的精度和稳定性水平。
如果测量系统的能力不足，就需要采取相应的措施来提高其准确性和稳定性。
4. 方差分析方差分析用于评估测量系统中各个因素对测量结果的影响程度。
通过方差分析，我们可以确定哪些因素对测量结果的影响最大，从而有针对性地进行改进。
方差分析帮助我们了解测量系统中存在的各种变异情况，为改进提供了有力的依据。
测量系统分析(MSA)管理程序
测量系统分析(MSA)管理程序该计划包括测量系统的分析方法、分析人员、产品抽样编号、测量设备校准过程以及措施效果验证等内容，以确保测量系统的准确性和可信度。
5.2 确定分析方法: 确定适合本公司的分析方法，例如重复性和再现性分析、稳定性分析、线性分析和小样法分析等。
5.3 确定测量者: 确定具有测量能力的人员进行测量分析，以确保测量结果的准确性和可信度。
5.4 测量设备校准过程: 对测量设备进行校准，以确保其测量准确性和可靠性。
5.5 措施效果验证: 对采取的措施进行效果验证，以确保其有效性并纠正任何不足之处。
6、控制流程：本程序的控制流程如下图所示，包括MSA计划、测量系统分析、纠正和预防措施等环节，以确保测量系统处于受控状态，保证测量结果的准确性和可信度。
每年12月，需要编制下一年度的MSA计划，对控制计划中涉及的测量系统进行至少一次分析，且分析间隔不大于12个月。
此外，在以下情况下也需要制定MSA计划：初装的测量设备在安装、调试、验收合格后；测量装置维修或搬迁；操作人员变动；每天使用频率高于7小时；产品出现大批不合格；过程能力Cpk＜1.33；GRR在10-30%之间；以及顾客的要求。
在实施计划时，需要确定分析方法。
对于计量型量具，应该使用量具重复性和再现性(GRR)研究分析方法；对于需要监控过程参数的量具，应使用稳定性分析方法；对于计数型量具，应使用小样法。
在需要时，也可以对测量系统进行偏倚、线性分析。
确定测量者时，应从日常操作人员中选择，并规定测量人数m及测量次数t。
对于计量型量具，GRR时m=2-3，t=2-3；稳定性时m=1，t=5（定期）；线性时m=1，t≥10.对于计数型量具，m=2，t=2.确定样件时，应从同一批产品的不同班次中选取。
对于计量型量具，GRR时n=10；稳定性时n=1；线性时n≥5（样件的被测量值需包含量具的测量范围）；对于计数型量具，n=20（必须包含不合格品）。
ISO9001系列培训-量规仪器的校验
1、何謂量規儀校正 2、量規器校正的目的 3、量測標准的種類 4、校正的方式 5、校正周期的制定 6、哪些器需要校正 7、量測的傳遞與追溯
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
1、何為量規儀器校正
量規儀器佼正是指由合格的校正人員，在適合的環境下，依据正 确的校正作業程序，作更准确的標准件和（或）更精密的測試裝備， 來測量并判定待校儀器的精密度或准确度。在可行的情況下，對不 合格的儀器進行調整，使其達到合格与准确的狀態。
4、測量精度（五）
#既 不 准 确 也 不
真
精
值 误
平
密
差
均
值
样 本 大 小 （ n）
#很
精
密
但
不
准 真 确 值
误
平 差
均
值
样 本 大 小 （ n）
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
4、測量精度（六）
准確但不精密
樣 本 大 小 （n) 誤差
真值平均值
既精密又准確
樣 本 大 小
真均＝平均值
（n）
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
5、校正周期的制定（五）
＊根據測量數據的要求同，儀器本身情況可將測量儀器進 行分類管理，從而制定不同的校正周期。
一般可分為三類： A類：數據要求高，儀器容易出問題或屬強制校正器具 B類：數據要求較高，儀器不易出問題 C類：數據要求不高，儀器不易出問題
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
ISO9001系列培訓 －量器的校驗
主
要
內
容
＊一、概論 ＊二、規量儀器校正 ＊三、管理体系与量規儀器校正要求 ＊四、量規儀器管理 ＊五、測量系統分析（MSA）
MSA管理规定
MSA管理规定1.目的规定了测量系统分析的方法和接受准则。
通过了解变差的来源，判断计量器具是否符合规定的要求，以确保检测结果的有效性。
评价价生产环境中的测量系统的统计特性：偏倚、重复性、再现性、稳定性和线性。
统计研究所用的分析方法及接受准则应与测量系统分析的参考手册相一致。
如果得到顾客的批准，也可以使用其他分析方法和接收准则。
替代方法的顾客接受记录应与替代测量系统分析的结果一起保留。
测量系统分析研究的优先级应当着重于关键或特殊产品或过程特性2.范围适用于本公司指定的测量设备和仪器。
3.职责3.1质量部3.1.1负责组织本公司检验.测量和实验设备年度的MSA分析和制定MSA分析计划，且将分析计划下发到相关部门。
3.1.2负责监督检验.测量和实验设备使用部门提供的MSA分析数据取样的可靠性和准确性3.2检验.测量和实验设备使用部门3.2.1负责根据MSA分析计划，按时配合质量部对检测设备进行MSA分析。
4.定义4.1量具：可用来获得测量结果的装置且仪器的分辨率至少是规格限或过程变差的1/104.2测量系统：用来对被测量特性附值的操作、程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合；用来获得测量结果的整个过程；所用的量具测量系统对每个零件能重复读数4.3测量系统分析（MSA）：是指通过分析被测特性赋值的操作程序、量具、设备、软件以及操作人员的集合，来获得测量结果的整个过程。
4.4偏倚：测量结果的观测平均值与基准值的差值；4.5基准值：又称为可接受的基准值或标准值，是充当测量值的一个一致认可的基准，一个基准值可以通过采用更高级别的测量设备进行多次测量，取其平均值来确定；4.6重复性：由一个评价人，采用一种测量仪器，多次测量同一零件的同一特性时获得的测量值变差；4.7再现性：由不同评价人，采用相同的测量仪器，测量同一零件特性时测量平均值的变差；4.8线性：在量具预期的工作量程内，偏倚值的差值；4.9稳定性：随时间变化的偏倚值；4.10量具R&R：测量系统重复性和再现性的综合变差的估计值；4.11参考值：被认可并同意基于参考或基准值作为一被测量物的数值比较，它可能是：一个理论值或基于科学原理而建立的数值；基于一些国家或国际组织的一个指定值；基于在一科学或工程组织主持的合作研究实验工作下，一致确定的数值；或者用于一特定用途，利用一可接受的参考方法所获得一致同意的可接受数值。
MSA测量系统分析与测量仪器校准的关系
要点二
测量仪器校准
指对测量仪器进行定期检查和调整，以确保其准确性和一 致性的过程。校准通常涉及与已知标准进行比较，以及对 仪器进行调整或维修。
MSA测量系统分析
02
MSA的基本原理
01
测量系统变差
MSA关注测量系统的变差，包括重复性、再现性、稳定 性、偏倚等，以评估测量系统的准确性和可靠性。
02
04 MSA与测量仪器校准的关系
MSA对测量仪器校准的要求
准确性
MSA要求测量仪器具有高精度 的测量能力，确保测量结果的
准确性。
稳定性
测量仪器在连续使用过程中， 应保持稳定的测量性能，确保 测量结果的稳定性。
重复性
测量仪器在相同条件下进行多 次测量时，应能够获得一致的 测量结果，即具有良好的重复 性。
成果展示
通过MSA实施和定期校准，公司成功提高了产品质量和生产效率，减少了不良品率和 客户投诉。
案例二：MSA与校准在质量控制中的应用
质量控制背景
在制造业中，质量控制是确保产品符合规格和客户要求的关键环 节。
MSA在质量控制中的应用
通过MSA测量系统分析，可以评估测量系统的稳定性和准确性， 从而确保质量控制数据的可靠性。
促进MSA的实施
准确的校准是实施MSA的前提和基 础，有助于确保MSA分析结果的准 确性和有效性。
MSA与校准的互动关系
MSA指导校准
通过MSA分析，可以识别测量系统的薄弱环节和潜在问题 ，为校准提供指导和依据。
校准支持MSA
准确的校准可以确保测量数据的准确性和可靠性，为MSA 分析提供有力支持。
多传感器融合技术将进一步提高测 量系统的准确性和稳定性，实现对 复杂环境和多维参数的精确测量。
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• 比對﹕ 在規定條件下﹐對相同准确度等級的同种計量基准﹑標准或工作計量
器具之間的量值進行比較。
第一章 計量學基礎知識
•误差：测量结果与被测量量(真)值间的差异，称为(测量)误差。
• 不确定度﹕与測量結果關聯的參數﹐它表征可合理地認作(賦予)被測量之 值的分散性。或指對測量結果的正确性和准确度的可疑程度。
量: 現象﹑物体或物質的可以定性區別和定量确定的一种屬性。
廣義的量-----長度﹑時間﹑質量﹑溫度﹑電阻等﹔ 特定的量-----一段電線的長度﹑一根電線的電阻﹔
量值﹕ 由數值和計量單位的乘積所表示的量的大小。
例如﹕ 5.3m ﹑ 12kg ﹑ -40℃
第一章 計量學基礎知識
• 計量基准﹕能夠复現﹑保存和傳遞量值﹐并經國家鑒定﹐作為統一全國量值依
• 檢定﹕ 為評定計量器具的計量特性﹐确定其是否符合法定要求(即合格)所進
行的全部工作。 我国的“计量法”对于量具只要求进行检定(定性或定量评定)
• 校准﹕ 在規定條件下﹐為确定計量器具或測量系統所指示的量值﹐或實物量
具或標准物質所代表的量值﹐与對應的由標准所复現的量值之間關系的 一組操作。
注 1) 校准結果既可賦予被測量以示值﹐又可确定示值的修正值﹔ 2) 校准也可确定其他計量特性﹔ 3) 校准結果可以記錄在校准証書或校准報告上﹔ 4) 有時可用"校准曲線"表述校准結果。
第四章 企業常見量規儀器校正案例 4.1 案例分析〈5類〉 4.2 校正要求與校正成績書
1.1 計量學相關名詞介紹
• 計量: 現單位統一和量值准确可靠的測量。
为什么说“半斤=八 两”？
測量﹕以确定量值為目的的一組操作 例如﹕用卡尺度零件尺寸﹐用秤稱重量 測試：具有試驗性質的測量或試驗和測量的綜合
许多过程，尤其是特殊过程，常用一些仪表(如焊接和电镀用电流表、电压 表、压铸和注塑用压力表、温度表冲，术监控或调整工艺参数以符合工艺文件规 定。这类仪表的准确度影响到工艺参数的正确性，因为一般工艺参数都允许在一 定范围内变动，工艺参数微小的变化一般不会对产品质量造成严重影响。因此． 对这类仪表按规定的周期(一般为一年)校准即可。对这种仪表，往往可以来用比 对的办法，在线进行校准，以免影响生产。 (3)指示用(C类)
有些仪表仅有指示性功能，如有的电流表和电压表仅指示有电与否。对这类 仪表只需进行一次性校准，购进时应检查有无计量管理部门授权发放的检定合格 证或相应标记。 对属于法定强制检定的计量器具(企业的最高标准仪器、影响安全和健康的仪器 、环境监测用仪表、贸易结算用衡器)，应按期送交计量部门检定。
第一章 計量學基礎知識
光谱灯（管）
1／l07不确定度
校准量块
1／l06不确定度
工作量块（校准实验室） 1／l05不确定度
现场使用的测微计
1／l04不确定度
•儀器(測量設備) 可單獨地或与輔助設備一起﹐用以直接或間 接确定被測對象量值的器具或裝置。 A)實物量具 ----可复現或提供給定量的一個或多個已知量值的器具。 例如砝碼﹑量塊﹑標准電阻等﹔ B) 計量儀器(儀表) ----將測量值換成可直接觀察的示值或等效信息的計量器具。 例如電流表﹑溫度計﹑數字頻率計﹑記錄式光譜儀等﹔ C) 計量裝置﹕ 為确定被測量值所必需的計量器具和輔助設備的總稱。
第一章 計量學基礎知識
检测设备的分类控制
按实际生产中的用途。各类检测设备、仪表、量具、装置等，可分为以下三类： (1)检验校准用(A类)
凡属用于评定产品质量的检验设备、仪表、量具必须按规定的校准周期进行 校准，以确保检验的有效性。凡参与量值传递的校准用仪表、量具必须进行周期 校准。 (2)工艺参数监控用(B类)
•計量确認﹕為确保測量設備處于滿足預期使用要求 的狀態所需要的一組操作。
（包含校准﹑調整﹑修理﹑封印﹑標記等）
第一章 計量學基礎知識
溯源性(量值溯值)﹕
通過具有規定不确定度的不間斷的比較鏈﹐使測量結果 或標准的量值能夠与規定的計量標准(通常是國際或國家 計量基准)聯系起來的特性。
碘吸收稳定的氦氖激光 1／109不确定度
測量誤差
測量不确定度
是一個有正或負符號的量值﹐其值為測量 是一個無符號的參數值﹐用標准偏差或標准偏
結果減去被測量的真值﹔
差的倍數表示該參數的值﹔
誤差表明測量結果偏离真值
測量不确定度与表明測量值的分散性﹔
誤差是客觀存在的﹐不以人的認識程度而 改變﹔誤差和系統誤差 由于真值未知﹐往往不能准确得到測量誤 差的值。當用約定真值代替真值時﹐可以 得到測量誤差的估計值﹔
课程内容介绍
第一章 計量學基礎知識 1.1 計量學相關名詞介紹 1.2 計量技術的專業分類 1.3 計量單位和單位制
第二章 量規儀器管理 2.1 IS09000之儀器管理要求說明 2.2 量規儀器管理全過程 2.3 測量系統分析技術(MSA)介紹
第三章 量規儀器校正 3.1 量規儀器校正與管理流程 3.2 校正方法的選擇與使用 3.3 儀器校正周期的確定 3.4 不確定度的計算
測量誤差按性質可分為隨机誤差和系統誤 差和系統誤差都是無窮多次測量時的理想 概念﹔
已知系統誤差的估計值時﹐可以對測量結 果進行修正﹐得到已修正的測量結果﹔
測量不确定度与人們對被測量﹑影響量及測量 過程的認識有關﹔
測量不确定度可以由人們根据實驗﹑資料﹑經 驗等信息進行評定﹐從而可以定量确定測量不 确定度的值﹔
是经与国家基准或副基准校准 或比对，并经国家鉴定，实际 用于校准工作的标准器。设工 作基准的目的是使国家基准和 副基准不因频繁使用而降低其 校准特性或遭受损坏。
第一章 計量學基礎知識
• 計量標准﹕按國家計量檢定系統表規定的准确度等級 ﹐用于檢定較低等級計量標准或工作計量器具的計量器 具。
JJG 1-89 钢直尺检定规定 …… JJG 2001-87 线纹计量器具检定系统 ……
据的計量器具。
国家基准、副基准
國家基准 是国家校准基准的简称，因为全
国只有一个，所以对它必须特别 爱护。只在非常情况下才可使用。
工作基准仪器
副基准
副基准是通过与国家基准比对或 校准来确定其量值、并经国家鉴 定、批准的仪器。一旦国家基准 有损坏，副基准可用来替代国家 基准。
校准仪器 过程测量器具
工作基准