■劉昆東

〔新疆阿拉爾棉花檢驗測試中心，新疆阿拉爾843300〕

為進一步提高棉花公證檢驗質(zhì)量，按照中國纖維質(zhì)量監(jiān)測中心通知要求，阿拉爾實驗室組織對HVI（棉花纖維大容量快速測試儀簡稱HVI）進行質(zhì)量能力驗證實驗。HVI是棉花儀器化公證檢驗的關(guān)鍵設(shè)備，其運行狀態(tài)跟檢驗質(zhì)量息息相關(guān)。HVI質(zhì)量驗證實驗是從質(zhì)量源頭抓起，保證儀器準(zhǔn)確穩(wěn)定運行的有效方式。此實驗?zāi)軌蜃畲蟪潭劝l(fā)現(xiàn)因HVI儀器自身故障原因而引起的測試數(shù)據(jù)異常，避免測試數(shù)據(jù)不準(zhǔn)確而產(chǎn)生質(zhì)量糾紛，進一步保證檢測數(shù)據(jù)真實、準(zhǔn)確、可靠，提升棉花公證檢驗實驗室的公信力。確保棉花生產(chǎn)加工企業(yè)和紡織企業(yè)供需雙方搭建起有效的平臺，從源頭抓好棉花質(zhì)量，促進優(yōu)質(zhì)優(yōu)價的品牌效益，為形成良好市場環(huán)境打下堅實基礎(chǔ)。HVI質(zhì)量驗證實驗通過對實驗室現(xiàn)有HVI的進行實驗數(shù)據(jù)分析對比，對主要指標(biāo)進行量化驗證，是儀器測試狀態(tài)的晴雨表，若此儀器質(zhì)量能力驗證實驗不通過，將不能正常投入使用。筆者通過舉例部分HVI儀器的實驗原始數(shù)據(jù)，分析比對并找出儀器產(chǎn)生異常數(shù)據(jù)的原因，不足之處，敬請同行批評指正。

一、HVI質(zhì)量能力驗證簡要說明和實驗步驟

此次HVI質(zhì)量能力驗證實驗通過測試馬克隆從低值到高值6個馬克隆標(biāo)準(zhǔn)樣品（6次/個），從低值到高值6個長/強標(biāo)準(zhǔn)樣品（12次/個）。統(tǒng)計數(shù)據(jù)包括平均值、極差、標(biāo)準(zhǔn)差與變異系數(shù)。各項指標(biāo)設(shè)定允差范圍，通過此實驗?zāi)軌蚩陀^反映出儀器測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、離散性和穩(wěn)定性。

1.收到實驗樣品后，首先確認收到實驗樣品，對照標(biāo)準(zhǔn)值修改對應(yīng)參數(shù)，并下載相應(yīng)能力驗證實驗方案和相關(guān)實驗參數(shù)。

2.實驗標(biāo)準(zhǔn)樣品平衡48小時以上，控制實驗室大氣環(huán)境，溫度為20 ℃±2 ℃，濕度為65%±3%。

3.質(zhì)量驗證實驗前HVI儀器各模塊需進行校準(zhǔn)，并通過校準(zhǔn)檢查。

4.此次實驗樣品的標(biāo)準(zhǔn)值和允差范圍（見表1）。

表1 HVI質(zhì)量能力驗證實驗標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)值和允差范圍

5.實驗步驟：模塊測試——質(zhì)量能力驗證實驗——馬克隆模塊（6個試樣，6次/個）——長強模塊（6個試樣，12次/個）——通過質(zhì)量能力驗證實驗。

6.質(zhì)量驗證實驗過程中，認真測試每組樣品查看每組測試數(shù)據(jù)是否在允差范圍，若超出允差則實驗不能通過。

二、HVI實驗數(shù)據(jù)分析（例舉1臺）

（一）馬克隆實驗測試原始數(shù)據(jù)

樣品編號1-2為低馬克隆值樣品，樣品編號3-4為中等馬克隆值樣品，樣品編號5-6為高馬克隆值樣品（見表2）。

數(shù)據(jù)分析：從測試平均值與標(biāo)準(zhǔn)值準(zhǔn)確度來看（見圖1），Mic3平均值和標(biāo)準(zhǔn)值相差0.06，偏差較大；Mic1號和Mic5號樣品平均值和標(biāo)準(zhǔn)值相差0.01，測試準(zhǔn)確。從變異系數(shù)來看，Mic5號樣品變異系數(shù)為0.98%，離散度大，高馬克隆值樣品數(shù)據(jù)不穩(wěn)定；Mic4號樣品變異系數(shù)為0.23%，離散度小，測試值較穩(wěn)定。

圖1 同一機臺馬克隆測試數(shù)據(jù)對比

（二）機臺1長/強模塊數(shù)據(jù)分析

長/強模塊測試原始數(shù)據(jù)如表2（樣品編號1-2為長度偏短，強度較弱樣品，樣品編號3-4為中等樣品，樣品編號5-6為長度較長，強度較強樣品。其中差異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)差/平均值×100%，差異系數(shù)是反映數(shù)據(jù)離散度的指標(biāo)，一般不超過5%。因長/強模塊強度測試結(jié)果需要根據(jù)樣品馬克隆進行換算得到，長/強模塊中測試出的馬克隆值數(shù)據(jù)，僅供參考不做分析比對。極差數(shù)據(jù)反映相鄰兩次數(shù)據(jù)的離散程度，因極差數(shù)需要動態(tài)分析，隨時需要暫停或者重復(fù)實驗，極差數(shù)據(jù)不做分析比對（長/強模塊詳見表2）。

表2 同一機臺馬克隆測試數(shù)據(jù)

長/強樣品1測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.14，測試值4.17，正超差0.03；長度標(biāo)準(zhǔn)值24.38 mm，測試值24.71 mm，正超差0.33 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值23.4 cN/tex，測試值23.2 cN/tex，負超差0.2 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值77%，測試值77.18%，整齊度指數(shù)正超差0.18%。

長度標(biāo)準(zhǔn)差0.31 mm，變異系數(shù)1.26%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.92 cN/tex，變異系數(shù)3.97%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.59%，變異系數(shù)0.76%（詳見表3）。

表3 樣品1測試數(shù)據(jù)

長/強樣品2測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.48，測試值4.53，正超差0.05；長度標(biāo)準(zhǔn)值25.53 mm，測試值25.53 mm，超差0.0 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值24.1 cN/tex，測試值24.3 cN/tex，負超差0.2 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值80.0%，測試值79.9%，整齊度指數(shù)負超差0.1%。長度標(biāo)準(zhǔn)差0.28 mm，變異系數(shù)1.1%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.3 cN/tex，變異系數(shù)1.2%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.41%，變異系數(shù)0.5%（詳見表4）。

表4 樣品2測試數(shù)據(jù)

長/強樣品3測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.2，測試值4.22，正超差0.02；長度標(biāo)準(zhǔn)值26.31，測試值26.26，負超差0.05 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值28.9 cN/tex，測試值28.6 cN/tex，負超差0.2 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值79.6%，測試值78.9%，負超差0.7%。長度標(biāo)準(zhǔn)差0.31 mm，變異系數(shù)1.41%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.13 cN/tex，變異系數(shù)0.45%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.29%，變異系數(shù)0.37%（詳見表5）。

表5 樣品3測試數(shù)據(jù)

長/強樣品4測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.16，測試值4.18，正超差0.02；長度標(biāo)準(zhǔn)值28.78 mm，測試值28.56 mm，負超差0.22 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值30.7 cN/tex，測試值30.1 cN/tex，負超差0.6 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值79.9%，測試值79.06%，負超差0.84%。長度標(biāo)準(zhǔn)差0.28 mm，變異系數(shù)0.98%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.97 cN/tex，變異系數(shù)3.22%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.61%，變異系數(shù)0.77%（詳見表6）。

表6 樣品4測試數(shù)據(jù)

長/強樣品5測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.33，測試值4.39，正超差0.06；長度標(biāo)準(zhǔn)值29.82 mm，測試值29.72 mm，負超差0.1 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值34.1 cN/tex，測試值34.12 cN/tex，正超差0.02 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值83.6%，測試值83.7%，正超差0.1%。長度標(biāo)準(zhǔn)差0.28 mm，變異系數(shù)0.94%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.79 cN/tex，變異系數(shù)2.32%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.34%，變異系數(shù)0.41%（詳見表7）。

表7 樣品5測試數(shù)據(jù)

長/強樣品6測試數(shù)據(jù)：馬克隆標(biāo)準(zhǔn)值4.3，測試值4.28，負超差0.02；長度標(biāo)準(zhǔn)值30.23 mm，測試值30.09 mm，負超差0.14 mm；強度標(biāo)準(zhǔn)值35.9 cN/tex，測試值36.3 cN/tex，正超差0.4 cN/tex；整齊度標(biāo)準(zhǔn)值83.8%，測試值83.7%，整齊度指數(shù)負超差0.1%。長度標(biāo)準(zhǔn)差0.18 mm，變異系數(shù)0.6%；強度標(biāo)準(zhǔn)差0.57 cN/tex，變異系數(shù)1.57%；整齊度標(biāo)準(zhǔn)差0.29%，變異系數(shù)0.35%（詳見表8）。

表8 樣品6測試數(shù)據(jù)

（三）HVI機臺1長/強模塊實驗綜合評價

從平均值與標(biāo)準(zhǔn)值差值來看（見圖2）：L/S樣品-1、L/S樣品-2、L/S樣品-5、L/S樣品-6，長度、強度和整齊度指數(shù)三項指標(biāo)存在正負超差，均在允差范圍；L/S樣品-3、L/S樣品-4、長度、強度和整齊度指數(shù)三項指標(biāo)存在明顯負超差，并且整齊度指標(biāo)偏差較大。

圖2 同一機臺長/強實驗數(shù)據(jù)分析

從長度、強度、整齊度指數(shù)差異系數(shù)來看（見圖3）：L/S樣品2、L/S樣品3、L/S樣品5、L/S樣品6，測試數(shù)據(jù)差異系數(shù)較小，測試數(shù)據(jù)較穩(wěn)定；L/S樣品1、L/S樣品4、差異系數(shù)較大，測試數(shù)據(jù)離散度大，測試較不穩(wěn)定。

圖3 同一機臺差異系數(shù)數(shù)據(jù)分析

三、不同機臺數(shù)據(jù)分析比對

選取5臺HVI做數(shù)據(jù)比對，其中馬克隆實驗數(shù)據(jù)如圖4所示。

圖4 HVI機臺馬克隆模塊實驗比對

從測試平均值和標(biāo)準(zhǔn)值差值看，均不同程度存在超差，機臺1超差0.04，幅度較小；機臺2、機臺3，Mic樣品3超差0.08，存在一項較大幅度正超差；機臺4測試Mic樣品3超差-0.1，存在1項較大幅度負超差；機臺5測試樣品2和樣品3超差0.08，存在兩項較大幅度正超差。據(jù)此實驗數(shù)據(jù)，雖均在允差范圍，但仍需針對不同機臺不同測試樣品的具體情況，檢查儀器設(shè)備，進一步提高馬克隆測試準(zhǔn)確性。

從馬克隆測試差異系數(shù)來看（見圖5），機臺1、機臺3和機臺5綜合綜合差異系數(shù)較大，數(shù)據(jù)離散大；機臺2和機臺4綜合差異系數(shù)小，測試數(shù)據(jù)較穩(wěn)定。

圖5 不同機臺馬克隆差異系數(shù)數(shù)據(jù)對比圖

（一）不同機臺長/強模塊數(shù)據(jù)分析

HVI的長度、強度、整齊度指數(shù)測試對比數(shù)據(jù)見表9（L1，S1，U1-L5，S5，U5標(biāo)識分別表示HVI機臺1-機臺5的長度、強度和整齊度差異數(shù)據(jù)）。

表9 不同機臺HVI的長度、強度、整齊度指數(shù)測試對比數(shù)據(jù)

從實驗測試平均值和標(biāo)準(zhǔn)值之間的差值來看：

機臺1長度和強度差值小，測試準(zhǔn)確；整齊度4個樣品出現(xiàn)負超差，最大超差-0.84%。

機臺2長度指標(biāo)差值小，測試準(zhǔn)確，強度指標(biāo)5個樣品出現(xiàn)正超差，說明機臺2強度測試值偏大；整齊度6個樣品出現(xiàn)負超差，最大差值-0.84%。

機臺3長度和整齊度指標(biāo)偏差小，測試準(zhǔn)確；強度測試中6個樣品均出現(xiàn)負超差，最大超差-0.9 cN/tex，強度測試值偏低。

機臺4長度和整齊度指標(biāo)較好，個別樣品測試偏差幅度大，樣品1長度超差0.35 mm，樣品2整齊度超差0.80%，強度測試值有4個樣品強度出現(xiàn)正超差，樣品2強度偏差1.3 cN/tex。

機臺5，長強和強度存在明顯負超差，整齊度既有正超差也有負超差，長度最大超差-0.35 mm，4個樣品長度負超差，強度測試值有5個樣品出現(xiàn)正超差，強度最大偏差-1.2 cN/tex，整齊度測試中樣品6差值-0.9%，樣品3差值0.8%。

從與標(biāo)準(zhǔn)值比較來看（見圖6），各機臺差值均在允差范圍內(nèi)，但差距各有不同，需要根據(jù)長度、強度、整齊度具體情況，針對儀器設(shè)備進行進一步檢查，使儀器達到最佳測試狀態(tài)。

圖6 不同機臺長/強數(shù)據(jù)差值對比

從綜合長/強測試差異系數(shù)來看（見圖7），機臺1長/強數(shù)據(jù)差異系數(shù)大，數(shù)據(jù)離散度高，測試值不穩(wěn)定；機臺2和機臺3長/強數(shù)據(jù)差異系數(shù)小，測試穩(wěn)定；機臺4和機臺5長/強差異系數(shù)略大，測試穩(wěn)定性一般。

圖7 不同HVI機臺長/強差異系數(shù)對比

四、存在的問題及建議

存在測試值與標(biāo)準(zhǔn)值偏差較大的情況，可以重新進行校準(zhǔn)，匹配新的參數(shù)；出現(xiàn)極差超差的情況，要檢查儀器兩個夾持器運行狀態(tài)，解決一致性的問題。出現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)差超差的情況，說明儀器測試數(shù)據(jù)離散程度高，測試值不穩(wěn)定，需要檢查儀器軟件硬件設(shè)置，電壓、傳感器、數(shù)據(jù)傳輸?shù)却嬖趩栴}。存在對測試中異常數(shù)據(jù)的認識不到位的情況，對個別指標(biāo)異常的情況，要有針對性的對儀器各組件進行檢查調(diào)整設(shè)置。

綜上所述，質(zhì)量驗證能力實驗是提升檢驗質(zhì)量的有效方式。通過質(zhì)量驗證實驗，測試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性得以充分顯現(xiàn)，能夠發(fā)現(xiàn)HVI儀器日常運行中難以暴露的問題，幫助維修人員更好地檢修儀器。實驗室在做好實驗室管理、溫濕度環(huán)境控制、標(biāo)準(zhǔn)樣品管理等方面工作的同時，更需要對儀器的使用狀態(tài)有充分認識。質(zhì)量驗證能力實驗?zāi)苡行Я炕瘍x器各項檢驗指標(biāo)，是提高HVI檢驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，提升棉花檢驗質(zhì)量的關(guān)鍵。建議纖維檢驗實驗室積極定期開展此項實驗。