质量检验的方法和手段
出处:按学科分类—工业技术 企业管理出版社《工程师手册》第590页(4502字)
产品质量是通过检测的结果体现出来的,而检验方法与检验手段是否符合要求,对评价产品质量非常重要。如果不符合要求,就会把合格的产品或零件误判为不合格品,也可能把不合格品判为合格品出厂,从而造成严重后果。检验方法一般有以下几类。
1.官能检验
这是靠人的感觉器官进行的检验,它以“官能”作为判断的依据。如检验产品的伤痕、灰尘、颜色、气味、感触等,都是采用这类方法进行的,图5.4.3-1是官能检验的流程图。
图5.4.3-1
2.物理和化学检验
这类方法是采用物理或化学方法对产品进行的检验,因此它主要靠机器、量具、仪器、仪表等进行检验,而用“物理量进行判断。图5.4.3-2是物理和化学检测的流程图。
图5.4.3-2
3.理化检测和官能检验的比较(见表5.4.3-1)
表5.4.3-1 理化检测和官能检验比较表
用物理和化学方法检测产品质量,由于产品种类繁多,不同产品的检测方法也不相同,如机械、电子产品的性能、精度、寿命、可靠性、噪音、清洁度;冶金产品的尺寸、化学成分及各种物理性能;化学产品的成分含量等。
4.检测手段
检测手段是指各类量具、量规、仪器、仪表等。
(1)检测手段按其测定的对象可以分类如下:
①测量长度、面积的量仪;
②测量角度的仪器;
③测量形状的仪器;
④测量时间、频率、转数的仪器;
⑤测量噪音、振动的仪器;
⑥测量物体质量的仪器;
⑦测量力的仪器;
⑧测量表面的仪器;
⑨测量材料性能的仪器;
⑩硬度检测仪器;
⑾测量温度的仪器;
⑿测量光学性能的仪器;
⒀测量电离度、放射性的仪器;
⒁测量热性能的仪器;
⒂测量体积的仪器;
⒃测量流量的仪器;
⒄测量压力的仪器;
⒅测量密度、比重的仪器;
⒆测量液体浓度及成分的仪器;
⒇测量湿度及水分的仪器;
(21)测量液体粘度的仪器;
(22)测量功率的仪器;
(23)测量粒度的仪器等。
(2)检测手段按精度等级,可分为普通精度的和高精度的两类。
例如测量长度用的卡尺、千分尺、百分表等属于普通精度量具;万能工具显微镜、测长机等属于高精度量仪。电性能测量用的电流表、电压表等,0.2级以下的属于普通精度;0.2级以上的属于高精度仪表。凡高精度的检测手段,都必须在符合要求的场所下使用,否则测出的结果是不精确的。
(3)检测手段按其在企业生产中的作用,可以分为基准量仪和生产用量仪两类。
①基准量仪,是企业作为基准传递用的,企业的高精度量仪大多属于这一类;
②生产用量仪,是生产工人、检验员在日常生产中使用的,普通量仪即属于这一类。
为了保持检测手段的精度,必须开展基准量值传递、用量仪的周期检定和修理工作。
5.感官检验
所谓感官检验,就是利用人的感觉来进行产品质量评价与判定的检验。如我们用肉眼观察工件表面加工质量的好坏,以此来区分产品合格与否,这就是感官检验。这里应注意的是,当用尺测定物体长度时,虽然也是用肉眼读取尺的刻度,但因这时人的感觉不是评价物体长度的主要依据,故不算是感官检验。若是评价个人的测定误差,则属感官检验。
感官检验在现代科学测试器具出现以前就已经有了。而以往的感官检验是凭经验和直感进行的,特别在食品生产与酒类制造行业,已开发出一系列凭经验和直感进行感观检验的方法。第二次世界大战以后,随着科学技术的发展(特别是心理学、生理学和统计方法的发展),新的感官检验已发展成为一种高可靠性的方法。
感官检验可分嗜好型检验与分析型检验,嗜好型感官检验是以人的感觉本身为判断对象的检验。分析型感官检验,是通过人的感官感觉,进而分析判断出被测对象的特性的检验。例如,洗澡时测水温,如果没有温度计该怎么办呢?这时,通常人们用自己的手插入水中,通过手(感觉器官)的感觉就可以判断水的大致温度。
感官的检验的应用是多方面的。从表面加工状况、脏污之类检验项目开始,直至轿车舒适性、家具使用性等人类功效设计,以及采购动机、消费者态度等的心理测定,均涉及到感官检验。
感官检验本来是依靠人的感觉器官进行的,但随着科学技术的发展,已有部分感官能由机械来完成。目前已开发出来的感官检验机械大体有以下几类:
6.自动化检测
检测手段自动化、现代化是提高试验研究水平,保证和提高产品质量的一个重要手段。
目前,国内外一些企业,由于用户对产品可靠性的需求越来越增长,许多企业已转向对产品进行100%的检查。这就势必依靠自动化检测技术,把质量检验变为加工制造过程中的一道工序,进行自动化检测,以消除检查人员对产品质量鉴定过程的影响,始终如一地保证产品质量。对于现代化的检测技术有如下要求。
(1)能进行快速测量和检验;
(2)能进行二维、三维形状与位置的精度检验;
(3)能进行直接测量、动态测量,测量精度越来越高;
(4)能记录测量试验结果。
目前,国外测试手段现代化的发展有下列趋势。
(1)广泛地使用电子计算机
因为电子计算机能够模拟产品的各种复杂的使用环境和运转条件,能够配合进行无损探伤检测,还能检查比较复杂的几何形状,等等。
(2)把电子技术、激光技术、离子技术和超声技术等最新科学技术成就,应用到测试手段上进行直接测量和动态测量。
如激光测长仪、激光丝杠动态测量仪、各种电子测量仪器、离子分析仪、光电传感器和红外测试设备等等。
(3)发展机灵的传感器
所谓机灵的传感器,是指能自调零点和自校准的测量仪器。比如,使用光电传感器系统配合电子计算机检测零件几何形状时,不要求零件排整齐或特殊定向,只要零件在传感器的视场内,光电眼就能看到它,然后就可以通过计算机把几何形状不合格的零件挑出来。简单的光电传感器(如固体光电探测器)等,将越来越多地作为高速精密计量系统的基础。
(4)测试手段的小型化和多功能化
如钢铁元素化验分析仪器,体积小,而且能迅速准确地定出碳、硫、磷、硅、锰等元素的成分。又如,多用途的环境试验设备,等等。
对产品采用自动化检测有许多好处。如可以节省人力。缩短检验时间,提高检验效率和检测精度、减少人为因素(如疲劳、视差、误判等)所造成的错漏检,以及降低检验费用等。
在采用流水线进行大批量生产时,如不开展自动化检验,就无法解决检验的人力问题。虽然自动化检验同样存在一些难以克服的弱点,例如使用机器检验,与其代替的人相比较,其适应性总要差一些;且利用机器检验。往往要增加机器抓取的定位面,这样就增加了额外的加工工作量等。但尽管如此,自动化检验的应用仍在扩大,今后的发展趋势更将如此。
在机器制造工业和电子工业,特别是在电子元器件工业中已经广泛地采用了自动化计量和测试。在电子元器件的自动化检验中,对元器件与自动测试设备的连接要求非常严格。因而在产品设计时,就必须为以后的测试做好准备。
在化学工业中,往往采用自动分析仪来进行自动化检验。这样,既可降低检验费用,又可解决试验技术不足的问题。自动分析仪通常包括传感器、变换器、记录仪、计算机等部分,它将被检产品变成适于感觉的形式,并给出检验结果。