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纺织品拉伸断裂强度测试的不确定度分析

发布时间:2008-09-02 作者:陈长松 来源:www.jlbjb.com 浏览:3409

江苏省江阴海澜集团测试中心  陈长松


  随着我国正式加入WTO,中国在《多哈多边贸易谈判议定书》中承诺:“加入一年后,所有合格判定机构和部门获得既对进口产品,又对国产产品进行合格评定的授权,对机构和部门的选择应由申请人决定。”对于国内的纺织实验室来说,无疑将面临严峻的考验。

  围绕着如何提高测试结果的可信度,如何提高实验室在用户心目中的美誉度,各个实验室积极参与实验室认可活动,依据ISO/IEC17025-1999《检测和校准实验室能力的通用要求》标准,规范和提高自身的技术及管理水平。相对以前的ISO/IEC导则25,新标准更加强调应提供对于测试结果的不确定度的评估。

  在中国实验室国家认可委员会有关测量不确定度的政策中规定:
  “测试实验室应建立并应用测量不确定度的评估程序”,测试实验室在以下情况时,必须在报告或证书中注明试验、测试结果的不确定度及计算方法的说明:
    (1)当不确定度与检测结果的有效性和应用相关时;
    (2)当客户有要求时;
    (3)当测试方法有规定时;
    (4)当不确定度影响规格限量的符合性时;
    (5)当认可机构有要求时。
    测量不确定度的应用是测试计量领域的一大进步,它与传统的误差分析理论相比较,更加具有操作性。但是目前在这个方面,尤其是纺织测试领域的不确定度的评估还不普及。
    本文运用不确定度理论,对精纺呢绒断裂强力的测试结果进行不确定度的评估,文中观点仅与大家商榷。    

  一、纺织品拉伸断裂强力测试结果的评估

    使用HOUNSFIELD电子双臂强力机(CRE),量程0~5kN。对于已给定的毛涤精纺呢绒按GB/T3923.1—1997《纺织品断裂强力及断裂伸长率的测定》要求连续重复测试10次。
    建立数学模型:Y=X
    Y——拉伸断裂强力;X——设备显示值。
    1.不确定度的评估
    (1)拉伸强力测量不确定度的主要来源:本测量方法主要包括:取样、手工制样、确定拉伸隔距、夹样及拉伸等几个过程。依据商品的特征及检验方法、实际操作情况,不确定度的主要来源有以下几个方面:
    取样的随机性、检测过程手法不同等分量引起的不确定度;
    电子双臂强力机的准确度、设备分辨率方面分量引起的不确定度;
    数据修约带来的不确定度;
    本测试均在恒温恒湿室内完成,人员固定。这两个因素影响较小,带来的不确定度可以忽略不计。
    (2)A类不确定度的评估
    因取样的随机性、检测过程手法等引起的不确定度采用A类方法进行评估,样品进行10次测试。得到的结果如表1。
    


    根据贝赛尔公式
    


    观察列的平均值,即估计值Xi的标准不确定度为:
    


    (3)B类不确定度的评估
    因电子织物强力机准确度引起的不确定度分量uB(ΔX2)的评估,按照供应商提供的仪器说明书,在测力件总容量的(2~100)%范围内准确度为±0.5%,估计为均匀分布。
    


    电子织物强力机测试元件的分辨率引起的不确定度uB(ΔX3)的评定:按仪器的说明书,分辨率是测力元件容量(满量程)的名义值的1/320000,估计为均匀分布。故:
    


    数字修约引起的不确定度分量,根据GB/T3923.1-1997的要求,结果修约到个位。因此修约产生的不确定度
    (4)输入量的合成不确定度
    


      =3.56(N)
    2.合成不确定度的评定
    因各分量独立不相关,故
    


    从数学模型Y=X可得传播系数C=аY/аX=1,因此uc(Y)=3.56(N)
    3.扩展不确定度
    估计自由度ν=∞,取k=2
    则平均拉伸断裂强力的扩展不确定度U=k×u(Y)=7(N)
    4.结果表示如下:
    拉伸断裂强度Y=723(N)
    扩展不确定度U=7(N),包含因子k=2。    

  二、影响测量结果不确定度重要因素的分析

  从以上不确定度分量的评估中,可以很清晰地看出不确定度的主要来源是:取样随机性、电子强力机的准确度等。所以为保证测试结果的一贯正确,必须确保仪器的量值溯源的准确,按计划进行期间核查。另一方面,应保证足够的试验样品数量,并尽可能使样品对角线方向经纬呈“ ”形制样。

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