控制图是对测量过程是否处于统计控制状态的一种图形记录。为了确保计量标准、测量设备等在两次检定/校准周期时间间隔期间保持良好的可信度，通常需对其稳定性进行期间核查。对于精度较高且重要的计量标准，条件满足的情况下，建议采用控制图对其测量过程进行持续及长期地统计控制。本文通过以地磅砝码为实例，来论述控制图法在对计量标准进行期间核查方法的应用。

引言

期间核查是为保持计量标准、标准物质或其他测量仪器检定（校准）状态的可信度而开展的核查活动，目的是确认在两次检定（检定）之间的时间间隔内保持其校准状态的可信度。常规控制图（又称休哈特控制图）就是通过由测量结果得到图形记录，来判断测量过程是否处于正常状态，以便于查明产生异常的原因，并采取措施使测量过程重新处于统计控制状态。

本文以地磅砝码为例。因其被广泛应用于各行业检测领域，作为实物量具，也易于选择高等级、性能比较稳定的实物量具作为核查标准来实施期间核查，尤其在计量检定机构、实验室在日常开展检定/校准活动中，需要现场检定（或校准）各衡器时，一方面台件数较多，使用频率很高，经常脱离实验室标准存放区域，环境改变、运输环节较多，对砝码开展期间核查也就尤为必要。本文以 F2 等级砝码为例，简述平均值-极差（ x -R）控制图法在用作期间核查方法的具体应用。

 1.期间核查的目的、核查对象与核查方法

核查目的：为了考核 F2 等级砝码在两次周期检定之间的工作可靠性，以 50g 作为核查点。

核查标准：状态稳定的 E2 等级砝码 50g（利用稳定的核查标准进行的核查，仅观察被核查对象检定/校准状态是否改变，核查标准一般不具备高一级计量标准的性能和资格，故此期间核查并不具有溯源性）。

核查及评定方法：采用核查标准在电子天平上直接比对的方法进行重复性测量。

2.分析用控制图的建立

绘制平均值-极差控制图（ x -R），其中平均值控制图用来控制和判断测量过程是否受到系统效应的影响，而极差控制图是用来控制和判断测量过程是否受到随机效应的影响，需要成对使用。

2.1 收集预备数据

按一定的时间间隔重复测量过程，确保得到的测量数据相互独立，获取充足的预备数据信息。对核查对象进行 10组、每组 5 次的测量，分别按公式计算核查平均值 x 、极差值 R 及控制极限值，计算出控制基线（中心线 CL）、控制上限（UCL）和控制下限（RCL），绘制出 x -R 控制图（表 1）。

 x 控制图和 R 控制图中心线（CL）、控制上限（UCL）和控制下限（RCL）计算公式（表 2）中，控制限 A、D 值查询国家标准 GB/T4091-2001《常用控制图》可得（表 3）。

（1） x 控制图极限值的计算

中心线（CL） x = -0.0127mg

控制上限（UCL） x + A2 R = -0.0053mg

控制下限（RCL） x - A2 R = -0.0202mg

（2）R 控制图极限值的计算中心线（CL） R = 0.013mg

控制上限（UCL） D4 R = 0.027mg 控制下限（RCL） D3 R = 0.000mg

2.2 控制图的建立

平均值 x 控制图

转化为控制用控制图

延长 x -R 控制图的控制线，作控制用控制图，进行日常管理监控。把每次核查周期值测得的平均值 x 、极差值 R 以及对应的日期分别记录（见表 3）并描述到 x -R 控制图中。

目前，微软办公软件 EXCEL 电子表格应用程序可利用绘制折线图的方法，实现控制图的绘制，能有效保证数据处理的快捷准确无，建立起质量控制的数据库实现资源共享，易于维护和保存。

4.结果判定

由于测量结果的分布趋于正态分布，为方便直观地对结果进行判定，将控制图控制范围平均分成 6 个区间，每个区间的宽度为统计控制量的标准偏差d ，上区间分别为 A、B、C，下区间分别为 C、B、A，如图 1 所示。当测量点位于 A 区

（ 3d ）之外的区域，表示测量过程异常，应立即采取纠正措施。落在 B 区（ 2d 和 3d 之间）则为警示区，这时应予以关注，必要时采取预防措施。一旦发现后续测量点分布异常时，也应立即采取纠正措施，将其影响减小或者消除，直至恢复到正常的随机状态，确保实验室检测结果的正确性。

控制图异常的判断准则按照现行国家标准 GB/T4091-2001 idt ISO8258：1991《常规控制图》总结了常见测量过程异常分布的 8 种模式，对应标准判据来判断异常情况。

5.结束语

过程控制图是对整个测量过程进行持续长期的统计控制，以预防为原则，是进行统计控制管理行之有效的手段，能有效掌控测量标准和测量设备的稳定状态，是一种科学、准确的方法。