CN111157938B - 一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统 - Google Patents

一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统。所述方法和系统采用经过稳定性考核的低压电流互感器核查标准件，将所述核查标准件按照一定的频次在检定系统完成检定，获取基本误差的原始数据，将反映检定系统准确度的测量重复性、多工位一致性两项基本误差数据进行统计分析，利用统计过程控制理论，定量得到检定系统的固有和实时计量过程能力，实现对检定系统计量过程能力的定量评价，并通过对固有过程能力指数和实时过程能力指数的对比分析，对检定系统计量过程能力进行持续优化。所述方法和系统实现了对检定系统计量过程能力和计量过程能力变化的定量评价，以及检定系统计量过程能力的持续改进，确保检定系统检定过程始终处于受控状态，充分保证了低压电流互感器计量结果的准确可靠。

Description

一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统
技术领域
本发明涉及电力测量领域,并且更具体地，涉及一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统。
背景技术
随着电能器具自动化检定系统的兴建，计量用低压电流互感器实现了大批量、全自动检定，大大提高了检定效率。但是检定系统自身的可靠性、以及如何保证检定系统在高负荷、全自动运行状态下检定结果的准确性，成为一个急待解决的技术问题。目前对检定系统量值溯源方法是将全自动检定装置的主要标准器，如标准电流互感器、互感器校验仪等单独溯源，对反映检定系统关键量值的基本误差测量单元，从测量重复性、多工位一致性、检定系统误差测量、错检率、误检率，五个方面综合考虑检定系统的准确性，定性判断检定系统基本误差是否满足检定规程，并设置了检定周期。根据现有的技术，可以按照所述方法定性判断检定系统的计量性能，但无法定量确定检定系统计量过程能力，缺乏对检定系统计量过程能力有效的评价，以及在规定的检定周期内，根据统计过程控制，评估检定系统本身计量能力的波动状况。
发明内容
为了解决现有技术中无法定量确定检定系统计量过程能力以及缺乏对检定系统计量过程能力和在检定周期内计量过程能力变化的有效评价的技术问题，本发明提供一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法，所述方法包括：
根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位；
按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1；
按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2；
根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000021
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000025
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000023
总样本数据标准差s1；
根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000026
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000024
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000022
总样本数据标准差s2；
根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA00023448372100000212
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000027
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000029
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000028
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2；
根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000210
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000211
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2；
将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素；
按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C′pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M；
判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。
进一步地，所述方法在根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件之前还包括对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
进一步地，所述根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000031
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000032
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000033
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000034
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000035
Figure BDA0002344837210000036
Figure BDA0002344837210000037
Figure BDA0002344837210000038
Figure BDA0002344837210000039
Figure BDA00023448372100000310
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
进一步地，所述根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000311
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000041
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000042
Figure BDA0002344837210000043
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
进一步地，所述判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M＞q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M＜p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
当p≤M≤q时，认为计量过程能力处于合理区间，检定系统处于统计控制状态。
根据本发明的另一方面，本发明提供一种评价自动化检定系统计量过程能力的系统，所述系统包括：
标准件选择单元，其用于根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位；
第一数据采集单元，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1；
第二数据采集单元，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2；
第一数据处理单元，其用于根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000051
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000052
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000053
总样本数据标准差s1；
第二数据处理单元，其用于根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000054
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000055
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000056
总样本数据标准差s2；
第一指数计算单元，其用于根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000057
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100000512
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000058
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000059
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2；
第二指数计算单元，其用于根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000510
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000511
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2；
过程能力诊断单元，其用于将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素；
修正参数值单元，其用于按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C′pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M；
过程能力修正单元，其用于判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。
进一步地，所述系统还包括稳定性考核单元，其用于对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
进一步地，所述第一指数单元根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000061
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100000614
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000062
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000063
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000064
Figure BDA0002344837210000065
Figure BDA0002344837210000066
Figure BDA0002344837210000067
Figure BDA0002344837210000068
Figure BDA0002344837210000069
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
进一步地，所述第二指数单元根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000610
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000611
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure BDA00023448372100000612
Figure BDA00023448372100000613
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
进一步地，所述过程能力修正判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M＞q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M＜p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
当p≤M≤q时，认为计量过程能力处于合理区间，检定系统处于统计控制状态。
本发明技术方案提供的评价自动化检定系统计量过程能力的方法和系统采用经过稳定性考核的低压电流互感器核查标准件，将所述核查标准件按照一定的频次在检定系统完成检定，获取基本误差的原始数据，将反映检定系统基本误差的重复性、多工位一致性的两项指标的数据进行分析，定量得到检定系统的固有和实时计量过程能力，实现对检定系统计量过程能力的定量评价，并通过对固有过程能力指数和实时过程能力指数的对比分析，对计量过程能力进行持续的优化。所述方法和系统通过获取检定系统对核查标准件进行检定的原始数据，并进行固有过程能力指数和实时过程能力指数的计算，实现了对检定系统计量过程能力和计量过程能力变化的定量评价，并通过将固有过程能力指数和实时过程能力指数进行对比分析，对检定过程进行优化，实现了检定系统计量过程能力的持续改进，充分保证了计量结果的准确可靠。
附图说明
通过参考下面的附图，可以更为完整地理解本发明的示例性实施方式：
图1为根据本发明优选实施方式的评价自动化检定系统计量过程能力的方法的流程图；
图2为根据本发明优选实施方式的评价自动化检定系统计量过程能力的系统的结构示意图。
具体实施方式
现在参考附图介绍本发明的示例性实施方式，然而，本发明可以用许多不同的形式来实施，并且不局限于此处描述的实施例，提供这些实施例是为了详尽地且完全地公开本发明，并且向所属技术领域的技术人员充分传达本发明的范围。对于表示在附图中的示例性实施方式中的术语并不是对本发明的限定。在附图中，相同的单元/元件使用相同的附图标记。
除非另有说明，此处使用的术语(包括科技术语)对所属技术领域的技术人员具有通常的理解含义。另外，可以理解的是，以通常使用的词典限定的术语，应当被理解为与其相关领域的语境具有一致的含义，而不应该被理解为理想化的或过于正式的意义。
图1为根据本发明优选实施方式的评价自动化检定系统计量过程能力的方法的流程图。如图1所示，本优选实施方式所述的评价自动化检定系统计量过程能力的方法从步骤101开始。
在步骤101，对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
被检电流互感器准确度等级通常为0.2S级，核查标准件0.05S级。核查标准件需要经过稳定性考核，其基本误差的变化量，不得大于基本误差限值的1/3。
在步骤102，根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位。
在本优选实施方式中，选定被检电流互感器准确度等级为0.2S级，核查标准件0.05S级，单条自动化检定系统的仓位一共有12个工位，对所述工位进行编号，依次为1#至12#。
在步骤103，按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1。
在本优选实施方式中，进行重复性试验时，将0.05级核查标准件流转至检定系统12个工位，按照检定规程对核查标准完成检定，每次做10组重复测量，记做一个子组，一共进行25组测量，总样本数据为250个，每次重复性试验都必须包含核查标准输送、定位、接线、测量和拆线全过程。
在步骤104，按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2。
在本优选实施方式中，选取1#核查标准件作为多工位一致性样品，依次流转至检定系统12个工位，按照检定规程对核查标准完成检定，每个工位进行10次重复测量，记做一个子组，一共进行25组测量，总样本数据为250个。每次一致性试验均采用软件控制检定系统进行自动拆接线。
在步骤105，根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000091
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000092
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000093
总样本数据标准差s1。
在步骤106，根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000094
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000095
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000096
总样本数据标准差s2。
在步骤107，根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000097
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000098
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000099
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100000910
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2。
在步骤108，根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100000911
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000101
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2。
在本优选实施方式中，根据采集的重复性试验的250个数据和多工位一致性试验的250个数据，分别计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000102
和
Figure BDA0002344837210000103
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000104
和
Figure BDA0002344837210000105
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000106
和
Figure BDA0002344837210000107
总样本数据标准差s1和s2，以及根据所述子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000108
和
Figure BDA0002344837210000109
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100001010
和
Figure BDA00023448372100001011
总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100001012
和
Figure BDA00023448372100001013
总样本数据标准差s1和s2计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2，检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2。
在步骤109，将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素，通常Cpk0和Ppk0的值设置为1。
在步骤110，按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C′pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M。
在本优选实施方式中，当权重系数为2:1时，检定系统固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的计算公式为：
Figure BDA00023448372100001014
Figure BDA00023448372100001015
在步骤111，判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。计量能力修正阈值的范围可以根据实际情况进行设置，初始设置为[0.8,1.2]，即可保证自动化检定系统计量能力处于正常范围。
所述取值范围可以根据历史数据进行优化。
优选地，所述根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000111
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000112
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000113
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000114
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000115
Figure BDA0002344837210000116
Figure BDA0002344837210000117
Figure BDA0002344837210000118
Figure BDA0002344837210000119
Figure BDA00023448372100001110
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
优选地，所述根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100001111
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100001112
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure BDA00023448372100001113
Figure BDA00023448372100001114
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
优选地，所述判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M＞q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M＜p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
当p≤M≤q时，认为计量过程能力处于合理区间，检定系统处于统计控制状态。
图2为根据本发明优选实施方式的评价自动化检定系统计量过程能力的系统的结构示意图。如图2所示，本优选实施方式所述的评价自动化检定系统计量过程能力的系统200包括：
稳定性考核单元201，其用于对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
标准件选择单元202，其用于根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位；
第一数据采集单元203，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1；
第二数据采集单元204，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2；
第一数据处理单元205，其用于根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000121
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000122
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000131
总样本数据标准差s1；
第二数据处理单元206，其用于根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000132
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000133
总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000134
总样本数据标准差s2；
第一指数计算单元207，其用于根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000135
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000136
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA0002344837210000137
子组标准差平均值
Figure BDA0002344837210000138
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2；
第二指数计算单元208，其用于根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000139
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA00023448372100001310
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2；
过程能力诊断单元209，其用于将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素；
修正参数值单元210，其用于按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C′pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M；
过程能力修正单元211，其用于判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。
优选地，所述第一指数单元根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA00023448372100001311
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100001312
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure BDA00023448372100001313
子组标准差平均值
Figure BDA00023448372100001314
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000141
Figure BDA0002344837210000142
Figure BDA0002344837210000143
Figure BDA0002344837210000144
Figure BDA0002344837210000145
Figure BDA0002344837210000146
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
优选地，所述第二指数单元根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000147
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure BDA0002344837210000148
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure BDA0002344837210000149
Figure BDA00023448372100001410
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
优选地，所述过程能力修正判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M＞q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M＜p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
当p≤M≤q时，认为计量过程能力处于合理区间，检定系统处于统计控制状态。
本发明所述评价自动化检定系统计量过程能力的系统对低压电流互感器自动化检定系统计量过程能力进行诊断和优化的步骤与本发明所述评价自动化检定系统计量过程能力的方法采用的步骤相同，并且达到的技术效果也相同，此处不再赘述。
已经通过参考少量实施方式描述了本发明。然而，本领域技术人员所公知的，正如附带的专利权利要求所限定的，除了本发明以上公开的其他的实施例等同地落在本发明的范围内。
通常地，在权利要求中使用的所有术语都根据他们在技术领域的通常含义被解释，除非在其中被另外明确地定义。所有的参考“一个/所述/该[装置、组件等]”都被开放地解释为所述装置、组件等中的至少一个实例，除非另外明确地说明。这里公开的任何方法的步骤都没必要以公开的准确的顺序运行，除非明确地说明。
本领域内的技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本申请是参照根据本申请实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (10)

1.一种评价自动化检定系统计量过程能力的方法，其特征在于，所述方法包括：
根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位；
按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1；
按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2；
根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000011
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000012
总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000013
总样本数据标准差s1；
根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000014
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000015
总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000016
总样本数据标准差s2；
根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000017
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000018
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000019
子组标准差平均值
Figure FDA00035861062500000110
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2；
根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000111
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000112
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2；
将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素；
按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C′pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M；
判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法在根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件之前还包括对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000021
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000022
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000023
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000024
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure FDA0003586106250000025
Figure FDA0003586106250000026
Figure FDA0003586106250000027
Figure FDA0003586106250000028
Figure FDA0003586106250000029
Figure FDA00035861062500000210
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000031
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000032
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure FDA0003586106250000033
Figure FDA0003586106250000034
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M>q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M<p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
当p≤M≤q时，认为计量过程能力处于合理区间，检定系统处于统计控制状态。
6.一种评价自动化检定系统计量过程能力的系统，其特征在于，所述系统包括：
标准件选择单元，其用于根据低压电流互感器自动化检定系统的仓位，选择N个准确度等级高于被检定低压电流互感器准确度等级的核查标准件，其中，所述低压电流互感器自动化检定系统的仓位中包括N个工位；
第一数据采集单元，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行重复性试验的流程，将所述N个核查标准件流转到检定系统基本误差测试单元进行检定，其中，每个核查标准件重复做n1次试验，每一个n1次试验记做一个子组，一共进行m1组测量，总样本数据为m1*n1；
第二数据采集单元，其用于按照低压电流互感器自动化检定系统进行多工位一致性试验的流程，从N个核查标准件中选择任意一个作为一致性考核样品，分别在检定系统的N个工位中完成独立试验，其中，在每个工位的独立试验包括重复做n2次试验，每一个n2次试验记做一个子组，一共进行m2组测量，总样本数据为m2*n2，其中，m1＝m2，n1＝n2；
第一数据处理单元，其用于根据采集的重复性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000041
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000042
总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000043
总样本数据标准差s1；
第二数据处理单元，其用于根据采集的多工位一致性试验数据，计算子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000044
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000045
总样本数据的样本均值
Figure FDA0003586106250000046
总样本数据标准差s2；
第一指数计算单元，其用于根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000047
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000048
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000049
子组标准差平均值
Figure FDA00035861062500000410
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2；
第二指数计算单元，其用于根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000411
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000412
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2；
过程能力诊断单元，其用于将检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2分别与预先设置的固有过程能力指数阈值Cpk0相减，将检定系统实时过程能力指数Ppk1和Ppk2分别与预先设置的实时过程能力指数阈值Ppk0相减，当所述差值小于0时，确定检定系统计量过程能力不足，检定系统停止工作，排除异常因素；
修正参数值单元，其用于按照预先设置的权重系数计算检定系统固有过程能力指数Cpk1和Cpk2的加权平均值C'pk，以及实时过程能力指数Ppk1和Ppk2的加权平均值P′pk，并将固有过程能力指数加权平均值C′pk和实时过程能力指数加权平均值P′pk的比值作为检定系统计量能力修正参考值M；
过程能力修正单元，其用于判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述系统还包括稳定性考核单元，其用于对拟选择的核查标准件进行稳定性考核，所述核查标准件的基本误差不得大于预先设定的误差阈值。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第一指数计算单元根据重复性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000051
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000052
计算检定系统固有过程能力指数Cpk1，以及根据多工位一致性试验的子组平均值的平均值
Figure FDA0003586106250000053
子组标准差平均值
Figure FDA0003586106250000054
计算检定系统固有过程能力指数Cpk2，其计算公式为：
Figure FDA0003586106250000055
Figure FDA0003586106250000056
Figure FDA0003586106250000057
Figure FDA0003586106250000058
Figure FDA0003586106250000059
Figure FDA00035861062500000510
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值，C4是预先设置的控制限系数值。
9.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述第二指数计算单元根据重复性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000511
总样本数据标准差s1计算检定系统实时过程能力指数Ppk1，以及根据多工位一致性试验的总样本数据的样本均值
Figure FDA00035861062500000512
总样本数据标准差s2计算检定系统实时过程能力指数Ppk2，其计算公式为：
Figure FDA0003586106250000061
式中，TU和TL分别是预先设置的基本误差上限值和下限值。
10.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述过程能力修正判断检定系统计量能力修正参考值M是否在预先设置的计量能力修正阈值范围[p,q]，并根据所述判断结果对检定系统的计量过程能力进行修正包括：
当M>q时，实时过程能力低于固有过程能力已经不能接受，检定过程中存在异常因素，需要检定系统停止工作，并采取措施消除异常因素，把实时过程能力指数提高到固有过程能力指数的水平；
当M<p时，努力保持当前的实时过程能力，但也要寻找原因，对固有过程能力指数进行适当调整，使其反映当前计量过程的稳态水平；
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