导体直流电阻比对试验结果统计与分析

丁淑兰 周坚

摘要：比对试验活动为检验检测结果的可比性提供了一个有效的途径，通过比对试验，可以客观准确地反映参加的检验检测机构的检测水平。运用稳健分析法的迭代算法A計算稳健平均值和稳健标准差，以最终稳健平均值作为指定值，最终稳健标准差作为能力评定标准差，用Z值结果评价各试验结果的可接受性。以稳健平均值和稳健标准差作为结果评定的指定值和能力评定标准差，可以抵消不对称离群分布带来的影响，更能真实评价检验结果。

Abstract： The comparison test provides an effective way for the comparability of inspection and detection results. Through the comparison test， the detection level of participating inspection and testing institutions can be objectively and accurately reflected. The iterative algorithm a of robust analysis method is used to calculate the robust mean value and robust standard deviation. The final robust average value is taken as the specified value， and the final robust standard deviation is used as the standard deviation of ability evaluation. The acceptability of test results is evaluated by Z value results. Using robust mean and robust standard deviation as the specified value of result evaluation and standard deviation of ability evaluation can offset the influence of asymmetric outlier distribution and evaluate the test results more truly.

关键词：导体直流电阻;比对试验;稳健统计方法;算法A

Key words： DC resistance of conductor;comparative test;robust statistical methods;algorithm A

中图分类号：G115;O212                                 文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2020）31-0204-02

0  引言

电线的导体直流电阻是电线产品的常规检测项目之一，是衡量电线产品质量的十分重要的技术指标，也是电线的检验检测机构常规的检验项目。比对试验活动为检验检测结果的可比性提供了一个有效的途径，通过比对试验，可以客观准确地反映参加的检验检测机构的检测水平，检验检测机构的比对试验结果为离群值或可疑值时，通过采取积极有效的预防措施，必要时实施纠正措施，并验证措施的有效性，以提升实验室的水平。本次比对试验的目的是为了验证本市有导体直流电阻试验资质的检验检测机构的检测能力，帮助检验检测机构发现其日常检测中存在的问题，提高检验检测机构的检验水平，确保各类检测任务的检验数据的准确性。

1  比对试验概况

有8家检验检测机构，每个机构有3位检验检测人员参加了本次比对试验，所有检验检测人员均提交了《导体直流电阻比对试验结果报告单》、《原始记录》和所使用的检测设备的检定/校准证书，通过对所有检验人员的检测结果进行统计分析，评价每个检验结果的可接受性。

1.1 比对试验样品

本次比对试验采用截面积为4mm2、长度为1.5m 的一般用途单芯硬导体无护套电缆 60277 IEC01（BV），样品采用塑料袋包装。为了比对试验结果的有效性，在发放样品前，对本次比对试验的样品进行了均匀性验，结果表明样品是均匀的，能够满足比对试验的要求。出于保密要求，对拟发放的样品赋予一个唯一性编号，对参加比对试验的检检验检测机构随机发放比对试验用样品，检验检测机构对领取的样品在试验前需对样品状态进行确认，填写《电线导体直流电阻比对试验样品接收状态确认表》，确认样品状态完好符合检验要求后才能进行试验。各检验检测机构领取3个样品，参与比对试验的3名试验人员随机抽取1个样品，并分别独立完成导体直流电阻试验。

1.2 检测方法

为了使各检验检测机构的所有检测人员之间的结果具有可比性，使本次比对试验结果具有统计意义，因此在比对试验前制定了作业指导书中，明确了试验方法，并要求参加比对的检测人员采用指定的试验方法。按照GB/T 3048.4-2007《电线电缆电性能试验方法 第4部分：导体直流电阻试》标准和统一发放的作业指导书的要求进行比对试验。在检测前，将未拆封的样品放置在温度为（20±2）℃、空气湿度不大于 85% 的试验环境中，至少放置24小时。在导体直流电阻检验过程中，确保环境温度变化不大于±1℃。根据试验实际温度、样品长度，按照 GB/T 3048.4-2007标准的要求计算试样 20℃时每公里长度的导体直流电阻值。检测时采用电流换向法，读取一个正向读数和一个反向读数，取算术平均值作为上报检验结果。

2  比对试验结果统计分析

实验室间比对试验的方法不同会使结果数据有所不同，虽然大多数比对试验的结果数据为单峰和近似对称的正态分布数据，但大多数结果数据集会包含一定比例偏离数据主体的结果。这种偏离的发生原因有很多，如：参加比对试验者缺乏相关产品的检测经验，试验时的环境条件不满足要求;采用的测量方法不一致;使用的设备的精度不满足试验要求;试验样品的制备不满足要求;试验者未能正确理解相关指令等。大多数稳健统计方法均能消除不对称离群分布值带来的影响。

2.1 统计分析方法的设计

本次比对试验采用参加比对试验的试验结果估计总体参数，按照GB/T 28043-2019/ISO 13528：2015《利用实验室间比对进行能力验证的统计方法》标准中的迭代算法A，计算稳健平均值x*和稳健标准差s*，x*的初始值为=med{xi}（i=1，2，…，24），s*的初始值=1.483×med{|xi-x*|}（i=1，2，…，24）。迭代计算稳健平均值和稳健标准差，先计算δ值（δ=1.5x*），对每个检测结果进行计算，当xix*+δ时，x*i=x*+δ;其他情况下x*i=x*，新的x*=，当迭代计算出的稳健平均值和稳健标准差的第三位数有效数字在连续两次迭代中不发生变化时，表明过程已收敛，以此时的x*和s*作为最终的稳健平均值和稳健标准差。运用迭代算法A计算稳健平均值和稳健标准差，以过程收敛后的稳健平均值和稳健标准差作为结果评定的指定值和能力评定标准差，更能客观评价试验结果的可接受性。本次比对试验结果运用迭代算法A迭代了4次，计算得出了最终稳健平均值为x*=4.405，最终稳健标准差s*=0.00682。

2.2 结果评价原则

以比对试验的指定值和能力评定标准差计算的检测结果偏倚的标准化度量值Z值，评价比对试验结果的可接受性，Z值保留小数点后两位数字。使用2作为Z值的行动信号，当Z≤2时为满意值，当2

3  结果分析

试验人员编号为4、6、16的导体直流电阻测试结果为可疑值，数值偏大，可能的原因有以下几个方面：试样在测试环境中放置的时间不够，试样的实际温度比环境温度高;温度计的读数不准确，读数偏小;试样的长度测量不准确，试样的实际长度大于测量的长度数值;直流电阻电桥的读数不准确，电阻读数大于实际电阻值;试样制备时，损伤了导体，使导体的实际截面积偏小;用夹具连接被测试样时，夹紧导体的夹紧力太小，导体和夹具的接触不到位，使检测数据偏大。

4  技术建议

检验结果为可疑值的检验检测机构，可根据上述检验结果的主要影响因素分析，找出自身检测结果可疑的原因。在日常检验中做好以下几个方面的工作：在导体直流电阻检测的实际操作过程中，要符合GB/T 3048.4-2007标准和作业指导书的要求;实验室的空气流动度要小，相对封闭，湿度不能过大，最好使用恒温恒湿实验室;试样在实验室放置时间要达到标准的要求，保证试样温度和试验环境温度的一致，以减小测量误差，提高检测结果的准确度;仪器设备要定期进行计量检定或校准，仪器设备的精度要符合检验要求;试样制备和安装时要避免损伤试样，检测人员要熟练掌握相关的检验检测方法，可以用标准样品进行测量练习，掌握测量技巧。

參考文献：

[1]中国国家标准化管理委员会.GB/T 3048.4-2007，电线电缆电性能试验方法 第4部分：导体直流电阻试验[S].北京：中国标准出版社，2008.

[2]中国国家标准化管理委员会.GB/T 27043-2012，合格评定能力验证的通用要求[S].北京：中国标准出版社，2012.

[3]中国国家标准化管理委员会.GB/T 28043-2019，利用实验室间比对进行能力验证的统计方法[S].北京：中国标准出版社，2019.