測量不確定度和傳統(tǒng)的誤差分析相比較更具有操作性,而目前紡織行業(yè)測試不確定度的評估還比較少,所以本文馥勒儀器小編在網(wǎng)上了解的關(guān)于針織物破強力測試的不確定問題文章分享給大家,。
該類力學試驗采用研制改造的彈子頂破強力儀進行測試。測試系統(tǒng)包括頂壓球桿,、框架式固定夾具座、試樣固定夾具等,。并且使用材料試驗機,,其能有效地保證試驗數(shù)據(jù)的正確性和可靠性,量程為(0~5)kN,。按照GB/T19976-2005《針織物頂破強力的測試》要求設(shè)定拉伸速度為300mm/min,,采用ASTM D5034規(guī)定的實驗參數(shù):鋼球外弧頂點與織物平面距離為75mm。
一,、數(shù)學模型:
根據(jù)本實驗特點,,建立如下不確定度分析的數(shù)學模型:
式中:Y——已修正的頂破強力測量值,;——重復測量算術(shù)平均值;——修正值,。
二,、不確定度的主要來源
本測量方法主要包括手工制樣、確定頂壓起始距離,、夾樣及拉伸等幾個過程,。
依據(jù)商品的特征及檢驗方法、實際操作情況,,不確定度的主要來源有:取樣的隨機性,、檢測過程操作的差異等分量引起的不確定度;材料試驗機的準確度,、儀器跟蹤應(yīng)力的靈敏度和模量轉(zhuǎn)換(包括數(shù)字修約)的準確性導致自動顯示終端的示值誤差,。
1.隨機效應(yīng)導致的不確定度:
1)試樣的代表性:
以下因素的分散性均構(gòu)成試樣間強力測試結(jié)果的差異:
①紗線的細度、均勻度,、捻度,;
②織物的密度、成分,、組織結(jié)構(gòu),。
2)偏離方法要求的因素導致的不確定度:
①夾持狀態(tài)不理想:
按GB/T19976-2005的要求,鋼球中心應(yīng)位于織物夾具圓孔中心正上方,,但在實際操作時難以控制到理想狀態(tài),,由此導致了測量不確定度分量。
②調(diào)濕偏差:
某些織物(如麻織物,、粘膠織物)的強力與濕度密切相關(guān),,由于調(diào)濕時間或濕度的波動將導致強力值的波動。
③強力機拉伸速度均勻性:
拉伸速度不均勻?qū)е聫娏x模量轉(zhuǎn)換失真,。
2.儀器示值的準確性導致的不確定度:
主要是由于儀器跟蹤應(yīng)力的靈敏度和模量轉(zhuǎn)換(包括數(shù)字修約)的準確性導致自動顯示終端的示值誤差,。
三、不確定度的評定:
1.A類不確定度uA(X)的評估分析:
因取樣的隨機性,、檢測過程操作的差異等引起的不確定度采用A類方法進行評估,。
以4組樣品在標準條件下各測10個試樣的結(jié)果為基本實驗數(shù)據(jù),評定其實驗標準差,。樣品是純棉26S緯平針布,。
<CTSM>針織物頂破強力測試結(jié)果單位:N</CTSM>
根據(jù)m=4,n=10,,通過下式計算總算術(shù)平均值,。
所以,合并樣本標準差為:
m組樣品n次測量平均值的測量結(jié)果標準不確定度為:
2.B類不確定度uB(X)的評估分析:
1)修約誤差:
本實驗中由數(shù)字修約導致的不確定度,、測量儀器的示值量化導致的不確定度都屬于均勻分布,。GB/T19976-2005的結(jié)果修約按如下規(guī)則進行:強力的平均值修約到整數(shù)位δx,,即1N。所以平均值為334N時,,計算平均值修約導致的不確定度為:
2)示值相對誤差
儀器示值的準確性導致的不確定度主要是由于儀器跟蹤應(yīng)力的靈敏度和模量轉(zhuǎn)換(包括數(shù)字修約)的準確性導致自動顯示終端的示值誤差,。根據(jù)強力機技術(shù)資料標明:強力的示值相對誤差為0.5%,而,。按均勻分布處理,,強力機大示值誤差導致的示值標準不確定度為:
3)示值重復性:
根據(jù)校準證書可知,示值重復性為1%,,并指出其置信概率為95%,,按正態(tài)分布處理,其示值重復性標準不確定度為:
4)載荷進回程相對誤差
根據(jù)強力機校準證書可知,,載荷進回程相對誤差為1.5%,,并指出其置信概率為95%,按正態(tài)分布處理,,其標準不確定度為:
5)橫梁速度變動導致的不確定度:
由實驗可以得到橫梁移動速度的變化會引起織物頂破強力的變動,。橫梁負載速度的相對誤差為1%,按均勻分布處理,,得到橫梁移動速度大誤差導致的橫梁移動速度標準不確定度為:
平均頂破強力為334.15N,,所以平均機器功率為:
式中:P——強力機實際功率,W,;F——強力,,N;V——橫梁速度,,mm/min,。
四、擴展不確定度:
包含因子k=2,,則平均頂破強力的擴展不確定度:Uy=kuc(Y)=2×4.22≈8.5N
七,、不確定度的報告:
本實驗情況下,針織物頂破強力平均值Y=334N,,擴展不確定度Uy=8.5N,,k=2。
五,、結(jié)論
1.作為一個新研制改造的針織物頂破強力測試系統(tǒng),,進行該系統(tǒng)的測量不確定度評定具有重要的研究價值和現(xiàn)實意義,同時也擴大了紡織測試領(lǐng)域的不確定度評估范圍,。
2.不確定度的主要來源是取樣隨機性,、強力機的示值準確度等,,所以為保證測試結(jié)果的正確,,必須確保儀器量值溯源的準確,,按計劃進行期間核查。
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