1 前言

　　在現(xiàn)代化企業(yè)的質(zhì)量保證體系中，位于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)直接控制產(chǎn)品工序質(zhì)量的在線檢測(cè)設(shè)備占有重要地位，這一點(diǎn)在以批量生產(chǎn)為特征的行業(yè)更為突出。密封性是一項(xiàng)與產(chǎn)品質(zhì)量密切相關(guān)的技術(shù)指標(biāo)，利用泄漏測(cè)試設(shè)備進(jìn)行檢測(cè)近年來日益受到企業(yè)的重視，尤其在汽車制造業(yè)，無論整車廠還是零部件廠，配備的數(shù)量越來越多。但若讓它們真正起到質(zhì)量監(jiān)控的作用，還必須實(shí)施一套較完善的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，以確保其準(zhǔn)確、穩(wěn)定和可靠。很長(zhǎng)時(shí)間以來，多數(shù)在線檢測(cè)設(shè)備缺乏統(tǒng)一、規(guī)范的評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)，而且相比之下，泄漏檢測(cè)設(shè)備由于較晚進(jìn)人實(shí)用階段，顯得更不成熟，這種情況既出現(xiàn)在新設(shè)備驗(yàn)收期，更表現(xiàn)為在用設(shè)備的日常管理，從而直接關(guān)系到用戶和制造商的切身利益。在此筆者介紹上海大眾近年在這方面所做的較系統(tǒng)的工作，相信會(huì)有一定的啟示作用。

　　2 兩項(xiàng)評(píng)定指標(biāo)的提出

　　在線檢測(cè)設(shè)備的評(píng)定指標(biāo)主要有兩項(xiàng)：重復(fù)性和精度二

　　重復(fù)性表征了在相同條件下對(duì)同一被測(cè)量進(jìn)行連續(xù)多次測(cè)試所得結(jié)果之間的一致性，它深刻地反映了一種檢測(cè)器具（設(shè)備）自身適應(yīng)檢測(cè)工作的能力。運(yùn)用這項(xiàng)指標(biāo)，能對(duì)測(cè)試結(jié)果隨機(jī)誤差的情況有透徹的了解。評(píng)定重復(fù)性可以采用極差、標(biāo)準(zhǔn)偏差等參數(shù)，根據(jù)所規(guī)定的與被測(cè)量公差之比值來確認(rèn)其高低。

　　精度是指被測(cè)量的測(cè)試結(jié)果與其真值一致的程度，在線檢測(cè)設(shè)備精度評(píng)定的前提是建立被測(cè)量的量值傳遞系統(tǒng)，或者說被測(cè)量能逐級(jí)溯源；只有解決了這個(gè)問題，下一步才能談精度的評(píng)定方法；不同于成熟的幾何量檢測(cè)，密封性指標(biāo)是以泄漏率來表示的，泄漏率是單位時(shí)間內(nèi)在一定測(cè)試壓力下泄漏到大氣中的氣體的體積。關(guān)十泄漏測(cè)試的量值溯源，迄今不少企業(yè)還缺乏基本認(rèn)識(shí)，雖然他們已在生產(chǎn)中配備r泄漏檢測(cè)設(shè)備，但因未建立相應(yīng)的量傳系統(tǒng)，故無法進(jìn)行真正意義上的精度評(píng)定：此處所提的泄漏量傳系統(tǒng)從本質(zhì)仁講是配置高一級(jí)的工作標(biāo)準(zhǔn)器，該標(biāo)準(zhǔn)器向下可校準(zhǔn)泄漏檢測(cè)設(shè)備，向上可溯源到更高一級(jí)的基準(zhǔn)器。

　　當(dāng)前制造業(yè)界特別是在汽車行業(yè)所配的工作標(biāo)準(zhǔn)器主要有兩種，一種是“標(biāo)準(zhǔn)漏咀”也稱“泄漏主控器”、“定流量發(fā)生器”，另一種是模擬泄漏校準(zhǔn)儀。它們分別用于以流量為傳遞參數(shù)和以壓力為傳遞參數(shù)的兩類泄漏測(cè)試量傳系統(tǒng)，只是“標(biāo)準(zhǔn)漏咀”僅能作為前一類量傳系統(tǒng)的工作標(biāo)準(zhǔn)器，因?yàn)樗鼘?shí)質(zhì)上是一個(gè)精密制造的帶節(jié)流孔的管接頭，根據(jù)內(nèi)孔的形狀大小來確定在一定測(cè)試壓力下的流量，作為“標(biāo)準(zhǔn)值”。后者是一臺(tái)帶有高精度組合傳感器的手持式儀表，能通過設(shè)置和調(diào)節(jié)，獲得不同測(cè)試壓力F的“標(biāo)準(zhǔn)泄漏量”：日前在國(guó)內(nèi)，除一汽大眾、上海大眾等少數(shù)企業(yè)外，多數(shù)汽車廠利用前者。

　　3 在線泄漏檢測(cè)設(shè)備的評(píng)定與管理

　　3.1 重復(fù)性指標(biāo)的表達(dá)

　　重復(fù)性指標(biāo)的評(píng)定方式和表達(dá)形式有幾種，以若于次測(cè)量結(jié)果的極差作為評(píng)定指標(biāo)是最常用的種，已沿用多年，但以標(biāo)準(zhǔn)偏差S為基礎(chǔ)的評(píng)定方法能更深刻地揭示重復(fù)性的本質(zhì)，故近年來應(yīng)用得越來越多。

　　測(cè)量能力指數(shù)Cg就是一種以標(biāo)準(zhǔn)偏差S為基礎(chǔ)的重復(fù)性評(píng)定指標(biāo)，Cg的表達(dá)式為：

　　Cg＝0.2×T/2×K×S

　　式中，T——被測(cè)參數(shù)公差

　　S——標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　K——置信因子

　　上式中的K×S表示具有置信概率P的置信區(qū)間的半寬，當(dāng)K=3時(shí)，P＝99.73%；K=2時(shí)，P＝95%.均反映了某一測(cè)量值落在置信區(qū)間的可信賴度。

　　3.2 泄漏檢測(cè)設(shè)備評(píng)定規(guī)范

　　評(píng)定的含義包括對(duì)新購(gòu)置、經(jīng)改造或維修后的檢測(cè)設(shè)備的計(jì)量驗(yàn)收，以及對(duì)在用設(shè)備的定期、不定期的校準(zhǔn)。密封性檢測(cè)設(shè)備大多配置在生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)用作在線檢測(cè)，不少還是聯(lián)接在自動(dòng)線中的高效自動(dòng)設(shè)備，工作環(huán)境差，使用頻繁。為了確保產(chǎn)品（零部件、總成等）密封性指標(biāo)的檢測(cè)質(zhì)量，上海大眾計(jì)量部門制定了一套完整的、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑u(píng)價(jià)方法，其特點(diǎn)是以企業(yè)為主體，以現(xiàn)場(chǎng)校準(zhǔn)為重點(diǎn)，要點(diǎn)如下：

　　a.計(jì)量驗(yàn)收或周期校準(zhǔn)的項(xiàng)目：重復(fù)性和精度

　　b.驗(yàn)收、校準(zhǔn)時(shí)需用的工作標(biāo)準(zhǔn)器：全密封（零泄漏）樣件和模擬泄漏校準(zhǔn)儀

　　c.重復(fù)性測(cè)試—對(duì)新購(gòu)置設(shè)備

　　評(píng)定其重復(fù)性指標(biāo)采用測(cè)量能力指數(shù)Cg.將全密封樣件在設(shè)備上重復(fù)安裝后測(cè)量50次，記錄每次的測(cè)得值然后求Cg值：

　　Cg=0.2×T/4×S

　　式中，S——標(biāo)準(zhǔn)偏差

　　T——被測(cè)工件的最大允許泄漏量

　　當(dāng)Cg≥2.0時(shí)，認(rèn)為該檢測(cè)設(shè)備的重復(fù)性指標(biāo)符合要求。

　　這一指標(biāo)值所表達(dá)的含義十分清楚；被評(píng)定泄漏檢測(cè)設(shè)備的測(cè)試結(jié)果的隨機(jī)誤差分布寬度（即置信區(qū)間大小），不大于被

　　測(cè)工件最大允許泄漏量—相當(dāng)于被測(cè)量公差的10%.

　　d.重復(fù)性測(cè)試—對(duì)在用設(shè)備的校準(zhǔn)和維修后的設(shè)備的驗(yàn)收

　　重復(fù)性評(píng)定指標(biāo)采用極差R，測(cè)試方法同_.仁，但次數(shù)為10次。

　　當(dāng)極差值R≤10%×T時(shí)，認(rèn)為這臺(tái)設(shè)備的重復(fù)性合格。

　　e.精度測(cè)試—對(duì)新購(gòu)置設(shè)備

　　精度評(píng)定是利用模擬泄漏校準(zhǔn)儀來進(jìn)行的。設(shè)置3個(gè)泄漏值測(cè)試點(diǎn)，分別為工件的最大允許泄漏量T，T的80%和120%.將全密封樣件置于設(shè)備上。再經(jīng)過校準(zhǔn)儀的調(diào)節(jié)后在每個(gè)評(píng)定點(diǎn)等精度地測(cè)試10次，然后比較模擬泄漏校準(zhǔn)儀和檢測(cè)設(shè)備的測(cè)得值。所得到的三組比較結(jié)果中，若每一組的最大偏差δmaxi≤10%×T，即認(rèn)為這臺(tái)泄漏檢測(cè)設(shè)備的精度達(dá)到要求。

　　f.精度測(cè)試—對(duì)在用設(shè)備的校準(zhǔn)和維修后的設(shè)備的驗(yàn)收

　　測(cè)試方法同上，但此時(shí)只需在工件的極限泄漏量T附近設(shè)置一個(gè)評(píng)定值，對(duì)這一測(cè)試點(diǎn)進(jìn)行比較檢測(cè)，次數(shù)可以取5-10次，然后取最大偏差作為設(shè)備精度的評(píng)定指標(biāo)，同樣要求此時(shí)的δmaxi≤±10%×T.

　　需要指出的一點(diǎn)是，在以上描述中，所提到的“全密封〔零泄漏）樣件”，它在泄漏檢測(cè)設(shè)備的調(diào)整、校準(zhǔn)中起著十分重要的作用，也具有“工作標(biāo)準(zhǔn)器”的性質(zhì)，類似于幾何量檢驗(yàn)夾具/量?jī)x中的標(biāo)準(zhǔn)件，故嚴(yán)格地講，全密封樣件也應(yīng)該標(biāo)定。這項(xiàng)工作上海大眾已由公司計(jì)量部門承擔(dān)起來，并針對(duì)帶水池的泄漏檢測(cè)設(shè)備和不帶水池的不同情況，建立了完善的校準(zhǔn)方法，但在本文中不具體進(jìn)行介紹了。

　　3.3 密封性檢測(cè)的管理模式

　　上海大眾在所屬發(fā)動(dòng)機(jī)廠實(shí)施的密封性檢測(cè)管理模式充分體現(xiàn)了把生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)作為質(zhì)量監(jiān)控“重心”的思想。這也是上海大眾計(jì)量管理模式的鮮明特點(diǎn)。其主要內(nèi)容包括：

　　a.全密封樣件雖然作為由計(jì)量部門直接監(jiān)控的“B”類計(jì)量器具，但置于泄漏檢測(cè)設(shè)備旁，由操作者用于每班開始前或某一時(shí)刻的“對(duì)零”、“調(diào)整”之用，且明確要求連續(xù)做3次。

　　h.模擬泄漏校準(zhǔn)儀也列為“B”類計(jì)量器具。由計(jì)量部門進(jìn)行周期校準(zhǔn)，但屬于發(fā)動(dòng)機(jī)廠的車間所有。車間專職維修技術(shù)人員每3個(gè)月利用該校準(zhǔn)儀和全密封樣件，按前面介紹的方法對(duì)生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的泄漏檢測(cè)設(shè)備進(jìn)行一次標(biāo)定，這已被定為他們必須履行的一項(xiàng)職責(zé)。

　　c.泄漏檢側(cè)設(shè)備被列為“C”類計(jì)量器具。在上海大眾“C”類（還有“B”類）又被稱作非集中監(jiān)控的計(jì)量器具，公司計(jì)量部門只按照前面描述的校準(zhǔn)方法負(fù)責(zé)其驗(yàn)收。在這些設(shè)備處于正常使用狀態(tài)后，對(duì)它們進(jìn)行周期性標(biāo)定就如上所述，乃是由發(fā)動(dòng)機(jī)廠各車間的專業(yè)人員承擔(dān)的：

　　上海大眾擁有2個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)廠，而設(shè)置了泄漏檢測(cè)設(shè)備的生產(chǎn)線有10條之多。用作現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定的模擬泄漏校準(zhǔn)儀截止2001年年底已超過40臺(tái)，加上眾多的零泄漏樣件，全公司與密封檢測(cè)有關(guān)的標(biāo)定工作量是很大的，其中大部分必須在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行。

　　面對(duì)這種情況，采取上面的管理模式，不但減輕了公司計(jì)量部門的壓力，更重要的是這種貼近現(xiàn)場(chǎng)的管理方式大大提高了工作效率和響應(yīng)速度。因?yàn)橹糜谲囬g現(xiàn)場(chǎng)的泄漏檢測(cè)設(shè)備，其標(biāo)定周期不但較短，且會(huì)不時(shí)出現(xiàn)臨時(shí)校準(zhǔn)的需要。

　　最后還需要指出的一點(diǎn)是：傳統(tǒng)的檢測(cè)過程周期往往要2～3周，這必會(huì)影響對(duì)生產(chǎn)線上泄漏檢測(cè)設(shè)備的隨時(shí)監(jiān)控，而在上海大眾，自建立了企業(yè)自主的壓力型泄漏計(jì)量體系后，這一過程縮短到2～3天。因此。其意義決不僅僅是減少了“檢定費(fèi)”的支出，而是滿足了產(chǎn)品制造部門的需求，從本質(zhì)上講，這也是貫徹企業(yè)質(zhì)量理念的一種表現(xiàn)。