任 光（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

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縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)與張力示值的測(cè)定與不確定度評(píng)定

任 光
（江蘇省紡織產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，江蘇南京 210007）

摘 要根據(jù)試驗(yàn)方法，分別對(duì)縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)與張力示值誤差建立數(shù)學(xué)模型，并對(duì)各項(xiàng)不確定度來(lái)源進(jìn)行不確定度評(píng)定，同時(shí)給出范例。通過(guò)對(duì)范例的討論和分析，總結(jié)各不確定因素來(lái)源對(duì)校準(zhǔn)試驗(yàn)的影響。

關(guān)鍵詞不確定度；紡織品；縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)；紗框周長(zhǎng)；張力示值

投稿日期：2016-04-11

0 前言

縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)作為精確測(cè)定紗線的長(zhǎng)度以及縷紗強(qiáng)度的試驗(yàn)機(jī)器，在紡織產(chǎn)品的檢驗(yàn)工作中起到了重要的作用。

紗框周長(zhǎng)長(zhǎng)度、張力偏差、紗框轉(zhuǎn)數(shù)、紗框停位、導(dǎo)紗鉤到導(dǎo)紗桿距離、導(dǎo)紗桿動(dòng)程等是縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)的主要指標(biāo)，其中紗框周長(zhǎng)和張力指示器誤差對(duì)紗卷繞長(zhǎng)度的影響很大。因此，本文對(duì)縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)和張力指示器誤差的測(cè)定及其不確定評(píng)定進(jìn)行討論。

1 縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)的測(cè)定及不確定度評(píng)定

1.1 試驗(yàn)方法根據(jù)JJF（紡織）019-2010的要求，用寬20 mm，長(zhǎng)1400 mm左右的描圖紙，其下端夾上50 cN的鋼夾，上端用透明膠帶粘貼在垂直懸掛于墻上的示值為1500 mm直尺的上端，待穩(wěn)定20分鐘以上，以鋼直尺為準(zhǔn)劃兩條間距為1000 mm的平行線（線寬不超過(guò)0.3 mm）。取下描圖紙將上端貼在紗框葉片上，另一端仍掛上50 cN的鋼夾，轉(zhuǎn)動(dòng)紗框一周，觀察描圖紙上所標(biāo)間距為1000 mm的兩條線是否重合，如不重合，用鋼直尺測(cè)量?jī)删€間距。同時(shí)測(cè)量紗框前、中、后三點(diǎn)的周長(zhǎng)。

1.2 試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果（mm）序號(hào)　紗框（前）　　紗框（中）　　紗框（后）1 1000.2　1000.3　1000.2

結(jié)果（mm）序號(hào)　紗框（前）　　紗框（中）　　紗框（后）2 1000.1　1000.3　1000.1 3 1000.1　1000.1　1000.1 4 1000.0　1000.2　1000.2 5 1000.1　1000.2　1000.2 6 1000.2　1000.1　1000.2

1.3 數(shù)學(xué)模型及測(cè)量不確定度來(lái)源

根據(jù)JJF（紡織）019-2010并考慮實(shí)際因素的影響，縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)誤差的數(shù)學(xué)模型為：

其中：

代號(hào)　　注釋紗框周長(zhǎng)的示值誤差讀數(shù)誤差。其中表示鋼直尺讀數(shù)誤差，表示描圖紙讀數(shù)誤差重復(fù)測(cè)量誤差鋼直尺的誤差

1.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定

1.4.1 描圖紙測(cè)量紗框周長(zhǎng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

合并標(biāo)準(zhǔn)差可得：

1.4.2 讀數(shù)誤差引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

1.4.2.1 鋼直尺標(biāo)定描圖紙目測(cè)讀數(shù)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

1.4.2.2 描圖紙目測(cè)紗框周長(zhǎng)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

同1.4.2.1可得：

1.4.3 鋼直尺引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)鋼直尺校準(zhǔn)證書(shū)給出的示值誤差±0.5 mm，半寬a為0.5 mm；估計(jì)包含因子。故：

1.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于紗框周長(zhǎng)示值誤差各測(cè)量不確定度相互獨(dú)立，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

1.6 紗框周長(zhǎng)測(cè)量擴(kuò)展不確定度

由于紗框周長(zhǎng)示值誤差各不確定度分量相互獨(dú)立，其合成后應(yīng)接近正態(tài)分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95。可得出紗框周長(zhǎng)測(cè)量的擴(kuò)展不確定度為：

2 縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)張力示值誤差的測(cè)定及不確定度評(píng)定

2.1 試驗(yàn)方法

根據(jù)JJF（紡織）019-2010的要求，利用張力專用檢具（圖1），測(cè)量縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)最大張力示值20%、50%、100%處的示值。

2.2 試驗(yàn)結(jié)果

結(jié)果（mm）序號(hào)20%F.S　50%F.S　100%F.S 1 123　300　588 2 122　296　591 3 120　297　593 4 121　296　591 5 120　297　590 6 121　299　591

2.3 數(shù)學(xué)模型及測(cè)量不確定度來(lái)源

根據(jù)JJF（紡織）019-2010并考慮實(shí)際因素的影響，縷紗測(cè)長(zhǎng)張力示值誤差的數(shù)學(xué)模型為：

其中：

代號(hào)　　注釋張力誤差重復(fù)測(cè)量誤差力值砝碼誤差

2.4 標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量評(píng)定

2.4.1 重復(fù)測(cè)量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

合并標(biāo)準(zhǔn)差可得：

2.4.2 測(cè)力計(jì)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量

根據(jù)測(cè)力計(jì)校準(zhǔn)證書(shū)給出的±1%的最大允許誤差，半寬a為1%；認(rèn)為其服從均勻分布，估計(jì)包含因子。故：

在20%點(diǎn)時(shí)：

在50%點(diǎn)時(shí)：

在100%點(diǎn)時(shí)：

2.5 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

由于張力示值誤差各測(cè)量不確定度相互獨(dú)立，故合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度為：

在20%點(diǎn)時(shí)：

在50%點(diǎn)時(shí)：

在100%點(diǎn)時(shí)：

2.6 張力示值誤差測(cè)量擴(kuò)展不確定度

由于張力示值誤差各不確定度分量相互獨(dú)立，其合成后應(yīng)接近正態(tài)分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95?？傻贸鰪埩κ局嫡`差測(cè)量的擴(kuò)展不確定度為：

在20%點(diǎn)時(shí)：

在50%點(diǎn)時(shí)：

在100%點(diǎn)時(shí)：

3 總結(jié)

3.1 不確定度的評(píng)定相對(duì)平均值更客觀的體現(xiàn)了測(cè)量值的偏差和分布情況。

3.2 通過(guò)對(duì)縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)紗框周長(zhǎng)和張力示值誤差的不確定度評(píng)定進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn)，測(cè)量的重復(fù)性是引入不確定度的最主要影響因素。

3.3 一般情況下，測(cè)量工具引入的不確定度分量比較小，對(duì)實(shí)際操作的影響很低。

參考文獻(xiàn)：

［1］ JJF 1059.1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示.

［2］ JJF（紡織）019-2010 縷紗測(cè)長(zhǎng)機(jī)校準(zhǔn)規(guī)范.

［3］ 國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局計(jì)量司組.測(cè)量不確定度評(píng)定與表示指南.中國(guó)計(jì)量出版社，2000 .

［4］ 于書(shū)鳳，王時(shí)越，劉國(guó)壽，繆云偉.土工布拉伸強(qiáng)度的測(cè)定及其不確定度評(píng)定.科學(xué)技術(shù)與工程，2011（5）：3585-3587，3591.

Testing and Uncertainty Evaluation of Skein Measuring Machine's Perimeter and Tension Values

REN Guang
（Jiangsu Textiles Quality Services Inspection Testing Institute， Jiangsu Nanjing 210007， China）

AbstractAccording to the test method， mathematical model of the perimeter and tension values of skein measuring machine respectively， the uncertainty of the sources of uncertainty assessment， and give examples. through discussion and analysis of the case， summarize the various sources of uncertainty factors affecting the calibration test.

Key wordsuncertainty；textiles；skein measuring machine；perimeter；tension values

中圖分類號(hào)：TS112.6

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

作者簡(jiǎn)介：任 光（1986-），男，江蘇南京人，學(xué)士，主要研究紡織品用儀器設(shè)備的控制和選型。