2007年第6期文章编号:1005一3387(2007)06一0052一54如何提高检测数据的正确性范国锋刘建贤(苏州市产品质量监督检验所，苏州215128)产品质量检验是为有效控制产品质量提供依据的重要途径，也是检查和验证产品质量是否符合相应的标准和有关的规定，将检验的性能参数与对应的技术要求或相关的规定进行对比，作出合格与否判定的活动。如果质量检验本身的“质量”不过硬，质量检验结果就会不正确，也会极大地损害消费者的利益。从我们检验的经历来看，除外观、包装、感观、气味等检验项目外，产品的主要检测项目大多是用量值表示的技术参数，检测数据的正确性直接关系着对产品的判定，因此提高产品质量检验数据的正确性是极其重要的。为此，检验人员必须把握好检测原始数据和对原始数据处理计算这二大环节。1原始数据的检测、读取、记录1.1原始数据的检测检验报告结果正确与否，原始数据检测是必须重点把握的重要步骤，在产品检测中存在着一些误差，比如系统误差、随机误差、疏忽误差，要获得正确的原始数据，就应当设法消除引起这三种误差的原因，采取必要的弥补办法。笔者认为应从以下几方面进行:1.1.1系统误差系统误差是指“在偏离规定的测量条件下多次测量同一量时，误差的绝对值和符号保持恒定;或在该测量条件改变时，按某一确定的规律变化的误差”，它是具有确定性的。故而我们可以从正确掌握试验方法、合理选用仪器设备的、环境条件和读数技巧等方面着手消除该误差的因素，可从以下几方面进行:1)严格按照产品标准规定的试验方法检测严格按标准规定的方法进行检测，是每个检测人员应遵循的首要条件。测定某一个性能指标，往往可以采用不同的试验方法，其检测结果会有所不同。为此，有的检验标准在规定了数种试验方法的同时还规定了某种方法为遇有争议时的仲裁方法。在正确选定试验法的条件下，我们还应检查检测设备组合和安装是否正确，列如电路接线是否正确，一52一管道是否泄漏等等。2)应根据标准规定的测量精度要求，选择合适的检测设备在产品检验时选择合适的检测设备，是检验人员必须考虑的问题，以检测金属材料中室温力学性能试验为例，需考虑以下几个方面:①拉力试验机的精确度。所选用的拉力机是1级精度还是o.5级精度，所选用拉力试验机的精度不同，得到的检验结果精确度也不同;②拉力试验机的量程。我们在做力学性能之前要大约估算一下将样品拉断所需力的大小。如拉断一根012mm的HRB335热轧带肋钢筋大约为“kN，那么我们应该选择lot的拉力试验机。因为如果选用5t拉力试验机，会超过拉力试验机量程，将会损坏拉力试验机;若选用60t的拉力试验机则量程太大，得到的试验值不够精确，所以最合适的拉力试验机是lot的。再如在进行钢丝拉断力试验时，同样是两台It拉力试验机，若一台拉力试验机的夹头是扁平夹头，另一台则是配有钢丝拉伸专用夹头，我们应该选用配有钢丝拉伸专用夹头的拉力试验机。因为如果选用扁平夹头的拉力试验机，有可能会使钢丝断裂在夹口处，得到的试验结果不是很正确，是无效试验，需要重新进行试验。3)检测环境条件应符合标准要求当检验标准对检测环境有规定时，我们应考虑检测环境的符合性。检测时的环境条件如温度、湿度、噪声、振动、电磁场等，会影响到被测产品的性能和所选仪器设备的测量精度，以致引起测量误差。通常影响测量精度的最主要的外界因素是温度和湿度，因此检测时除应满足规定的环境条件外，还必须记录试验室温湿度变化和控制情况。如在检验纺织产品的性能指标时，通常应在恒温恒湿(温度20士3'C，相对湿度65士5)条件中平衡24小时以上，再在这样的环境中进行检测。对有些产品而言，温湿度不一定是主要的外界影响因素。如进行金属材料室温拉伸试验时，这里的室温是指10'C01℃一35C530，只要不超过这个范围就符合标准要求，所以检测人员应根据标准规定严格控制。4)人员因素为保证检测数据的正确性，人员的素质也是至关重要的。检测人员必须具备所从事检测工作相应的检测理论知识和检测技能。由于检测人员对仪器仪表刻精密的仪器，精密度总是有限的，最后一位数值总是带有精度误差。通常应把仪器上标出的数值与估计的一位数值结合起来读。如。一5m1微量滴定管它的最小刻度值是0.02m1，在读数时不同的人分别读为1.862,1.863,1.864，稍有差别，这4位数字中前3为都是很正确的，第四位是没有刻度估读数字，故称可疑值，但不是臆造出来的，所以应当保留它，4位数字均为有效数字。1.3原始数据的记录度的辩识力、反映速度和固有习惯引起的误差，都需要考虑在内，予以纠正，有些还应进行不确定度的评价。某些特殊检验项目，需由特殊人才进行检测，如名酒、茶叶的品评，纺织产品的外观检查评级等。1.1.2随机误差随机误差是指“在实际测量条件下，多次测量同一量值时误差的绝对值和符号的变化，时大时小，时正时负，以不可预定的方式变化着的误差”。这种大小和符号是由周围环境条件的各种偶然因素造成的，它的变化不能预先确定，因这类误差是不能修正的，而仅仅只能估计而已，只能从它服从于概率分布规律求出近似真值的最佳值及正确程度。实践证明，在大量同精度的一系列测量中，被测量的最可靠数值是所得实验值的算术平均值。据此，不少产品标准中明确规定了同一参数的重复测量次数，求取其平均值作为最终检测结果。如继电器的动作值一般要测3一5次甚至10次。又如化工产品检测中，通常以二次测量的平均值作为最终的检验结果。标准又规定了二次测定结果的变化应在一定的范围之内，二次测量可作相互校对，贪图省事将单次测定作为最终检验结果，就极易造成误判。求得同一量多次测量的算术平均值是弥补随机误差的有效方法。1.1.3粗大误差粗大误差亦称疏忽误差，它指“超出在规定条件下预期的误差”。这类误差是由检测人员粗心大意、检测疏忽造成的误差。如错误读取示值或使用有缺陷的检测设备或检测设备使用不当，或人为的环境干扰等。如在进行金属布氏硬度检测时，应先读取布氏硬度压痕的大小，再查表对照得到布氏硬度值，在此查表过程中则千万不能查错表，一旦查错表得到的结果和真值就完全是错误的。这是一种严重歪曲了测量结果的误差，这类误差的测得值称之为“坏值”或“异常值”，要采用的检测结果不应该包括这类误差，因此一经发现应剔除该检测结果。它是三种误差之中的最大者，造成后果极其严重，务必杜绝。1.2原始数据的读取在检测产品时，正确读取原始是十分关键的，这里有效字与仪器的精密度有关系，无论怎样在检测产品时我们应该正确记录。正确记录就是指正确记录有效数字的位数，即记录的数字不仅表示数量的大小，而且要正确反映测定结果的精确度，有效数字同时也表示某分析方法对预测组分所达到的正确度。例如称量为8.Og，则准确度为士0.1g;而称量为8.OOOg，则准确度为士0.OOlg。因此记录数据要依据所使用的仪器精度而定，不能随意增减，要客观反映实际情况，实事求是，不足的以“0\"补齐，最大限度减少误差。在记录原始数据时，要确切确定有效数字的位数。通常易把“0”在有效数字中的作用搞混。\"0”在有效数字中的作用是不同的，即可以是有效数，也可以不是有效数，以“0”结尾的正整数有效数的位数不确定，如1600，有效位数可能是二位、三位，甚至是四位，对这种情况应根据实际有效位数写成1.2X10,1.20X10,1.200X10再参加运算。一般测量值的记录位数要比标准给定值多一位。2数据的处理和计算数据处理和计算是一门理论性强、内容丰富的科学。在此仅对检测工作中遇到的实际问题，作一实用性的阐述。2.1有效数据的处理数据处理中的有效数据:对于测量结果数值中没有意义的位数应舍弃，以免引起计算上的困难和测量上的误解。下面谈一下有效数字的取舍和运算规则。1)首先应根据检测要求保留有效位数，确定对原始数据的数值修约位数。具体数值的修约位数可查阅GB8170-1987《数值修约规则》和GB1250-1989《极限数值的表示方法和判定方法》国家标准。谚语:“四舍六人五考虑，五后非零则进一，五后是零看奇偶，五前为偶则舍去，五前为奇则进一”。可看作数据修约的要诀。如家用电器中的I类电器的泄漏电流应不大于0.25mA。则测量值0.212mA，应修约成于0.21mAo一53一2)任一测量数值的最后一位数是不可靠的，其不可靠程度是这位数字的士1个单位。如电阻测量值为10.M，则表明该电阻在10.1n,和10.30之间，即可靠程度为士0.1n。又如电阻示值分别为0.30和0.300，二者表示的可靠程度是不一样的。前者为士0.10;后者为0.Olf2o3)为正确表示有效位数，有时测量数应当用数量级(10\")表示。如128.1V可写成1.281X10'V或1.281X105mV;而不要写成128100mV，因为这种写法所表示的不可靠程度为士1mvo4)在有效数字加减运算中，各数值最后一位数字的位数应相同，应以小数点位数最少的数字为准。列如109.44士0.0074应当改成109.44士0.01进行运算。5)当几个数值进行乘除运算时，在各数中以有效数字位数最少的那一个数为准，其余各数及积(商)均舍人至比该因子多一位数，而与小数点位置无关。如0.012X25.64X1.0578则应以0.012为准，可改写成0.012X25.6X1.06=0.325.6)用电子计算机获得的计算结果，位数往往多于有效位数，如果计算结果出现亢长数或无量数也可以采取保留比标准要求多二位的不经修约的数字。2.2数据计算我们将数据处理好后，就可以参加运算了。通常除直接测量外，有时会遇到间接测量的情况，如金属材料抗拉强度的测定，用滴定法求解化合物中某元素的含量等。此时需将直接测量到的原始数据，按标准给定的公式[y=f(x)〕进行具体计算，求得待测的技术参数(即物理量y)。显而易见，测试的原始数据虽正确无误，但计算有误，所得的最终结果必定也是不正确的。切不可功亏一簧，将细心正确测量得到的原始数据计算错了。正确的计算和正确的测量是同等重要的，计算所得的结果，尚需按上述要求进行数值修约，最终修约与标准值保持一致。(上接第44页)信度，可防止和尽可能减少由于在用测量设备的计量特性不能满足预期使用要求等原因给检定/校准/检测带来的负面影响。特别是采用核查标准和统计技术对被核查的计量标准装置或测量设备实施期间核查，将对发现测量设备和测量过程变动性异常，从而采取必要的纠正措施，实施改进，保持和提高检定、校准和检测质量起到重要作用。在数据计算过程中，特别要注意所选用公式的使用条件，切不可把公式选错了。3计量单位的选用计量单位是定量信息--一量值的一个重要组成部分，因此计量单位选用对检测结果的正确性是至关重要的。顾名思义，“量”即计量单位;.‘值”即数值大小。除了倍率、比值、百分数等表示的检测数据外，通常都需要“量”“值”并存，紧密相连，缺一不可;只有数值，遗漏计量单位的数据是毫无意义的。每一个计量单位均有其独立的物理概念，切不可相互混淆。如粘度的计量单位用Pa.smm2/s等表示;其中条件粘度计一定量液体流出的时间，以秒为单位。特别要注意，应采用国家法定计量单位作为检测报告中采用的计量单位。如金属材料中的抗拉强度计量单位用N/mmz或MPa，而不能用kg/cm'等。计量单位的相互换算，也是计算过程中尚需注意的问题，如lkg折合为9.8N等。此外在计量单位符号书写方面，应严格注意英文字母的大小写。如“t”和“T\"，前者表示重量单位“吨”;后者表示磁通密度单位“特斯拉”。尤其是大小写字形相同的字母书写，\"s\"(小写)表示时间单位(秒);S(大写)意示电导单位“西门子”。计量单位字头大小也如此，m(小写)意示1X10-3;M(大写)意示1X106，万一写错，差之千里。同一个字母“m'，在字头中意示数值1X10-3，而作为计量单位符号意示长度单位“米”。这些对于从事质量检测工作不久的人员尤其应引起注意。如切忌将“mm”写成“mm”等。总之，检测数据的正确与否，充分体现着检测人员的职业道德和技术素质。伪造数据或疏然大意造成的数据错误，都是不允许的。科学的态度，实事求是的精神和一丝不拘的工作作风是确保检测数据正确无误的重要保证。参考文献:巨1]国家质量技术监督局.计量标准考核规范(JJF1033-2001).北京:中国计量出版社，2001.巨2]国家质量技术监督局.法定计量检定机构考核规范(JJF1069-2007).实施指南.北京:中国计量出版社，2007.[3]国家质量技术监督局.常规控制图(GB/T4091-2001idtISO8258:1991).北京:中国标准出版社，2001.