縷紗測長機紗框周長與張力示值的測定與不確定度評定

任 光（江蘇省紡織產品質量監督檢驗研究院，江蘇南京 210007）

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縷紗測長機紗框周長與張力示值的測定與不確定度評定

任 光
（江蘇省紡織產品質量監督檢驗研究院，江蘇南京 210007）

摘 要根據試驗方法，分別對縷紗測長機紗框周長與張力示值誤差建立數學模型，并對各項不確定度來源進行不確定度評定，同時給出范例。通過對范例的討論和分析，總結各不確定因素來源對校準試驗的影響。

關鍵詞不確定度；紡織品；縷紗測長機；紗框周長；張力示值

投稿日期：2016-04-11

0 前言

縷紗測長機作為精確測定紗線的長度以及縷紗強度的試驗機器，在紡織產品的檢驗工作中起到了重要的作用。

紗框周長長度、張力偏差、紗框轉數、紗框停位、導紗鉤到導紗桿距離、導紗桿動程等是縷紗測長機的主要指標，其中紗框周長和張力指示器誤差對紗卷繞長度的影響很大。因此，本文對縷紗測長機紗框周長和張力指示器誤差的測定及其不確定評定進行討論。

1 縷紗測長機紗框周長的測定及不確定度評定

1.1 試驗方法根據JJF（紡織）019-2010的要求，用寬20 mm，長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，待穩定20分鐘以上，以鋼直尺為準劃兩條間距為1000 mm的平行線（線寬不超過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，轉動紗框一周，觀察描圖紙上所標間距為1000 mm的兩條線是否重合，如不重合，用鋼直尺測量兩線間距。同時測量紗框前、中、后三點的周長。

1.2 試驗結果

結果（mm）序號　紗框（前）　　紗框（中）　　紗框（后）1 1000.2　1000.3　1000.2

結果（mm）序號　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 數學模型及測量不確定度來源

根據JJF（紡織）019-2010并考慮實際因素的影響，縷紗測長機紗框周長誤差的數學模型為：

其中：

代號　　注釋紗框周長的示值誤差讀數誤差。其中表示鋼直尺讀數誤差，表示描圖紙讀數誤差重復測量誤差鋼直尺的誤差

1.4 標準不確定度分量評定

1.4.1 描圖紙測量紗框周長引入的標準不確定度分量

合并標準差可得：

1.4.2 讀數誤差引入的標準不確定度分量

1.4.2.1 鋼直尺標定描圖紙目測讀數引入的標準不確定度分量

1.4.2.2 描圖紙目測紗框周長引入的標準不確定度分量

同1.4.2.1可得：

1.4.3 鋼直尺引入的標準不確定度分量

根據鋼直尺校準證書給出的示值誤差±0.5 mm，半寬a為0.5 mm；估計包含因子。故：

1.5 合成標準不確定度

由于紗框周長示值誤差各測量不確定度相互獨立，故合成標準不確定度為：

1.6 紗框周長測量擴展不確定度

由于紗框周長示值誤差各不確定度分量相互獨立，其合成后應接近正態分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95。可得出紗框周長測量的擴展不確定度為：

2 縷紗測長機張力示值誤差的測定及不確定度評定

2.1 試驗方法

根據JJF（紡織）019-2010的要求，利用張力專用檢具（圖1），測量縷紗測長機最大張力示值20%、50%、100%處的示值。

2.2 試驗結果

結果（mm）序號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 數學模型及測量不確定度來源

根據JJF（紡織）019-2010并考慮實際因素的影響，縷紗測長張力示值誤差的數學模型為：

其中：

代號　　注釋張力誤差重復測量誤差力值砝碼誤差

2.4 標準不確定度分量評定

2.4.1 重復測量引入的標準不確定度分量

合并標準差可得：

2.4.2 測力計引入的標準不確定度分量

根據測力計校準證書給出的±1%的最大允許誤差，半寬a為1%；認為其服從均勻分布，估計包含因子。故：

在20%點時：

在50%點時：

在100%點時：

2.5 合成標準不確定度

由于張力示值誤差各測量不確定度相互獨立，故合成標準不確定度為：

在20%點時：

在50%點時：

在100%點時：

2.6 張力示值誤差測量擴展不確定度

由于張力示值誤差各不確定度分量相互獨立，其合成后應接近正態分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95。可得出張力示值誤差測量的擴展不確定度為：

在20%點時：

在50%點時：

在100%點時：

3 總結

3.1 不確定度的評定相對平均值更客觀的體現了測量值的偏差和分布情況。

3.2 通過對縷紗測長機紗框周長和張力示值誤差的不確定度評定進行分析發現，測量的重復性是引入不確定度的最主要影響因素。

3.3 一般情況下，測量工具引入的不確定度分量比較小，對實際操作的影響很低。

參考文獻：

［1］ JJF 1059.1-2012 測量不確定度評定與表示.

［2］ JJF（紡織）019-2010 縷紗測長機校準規范.

［3］ 國家質量技術監督局計量司組.測量不確定度評定與表示指南.中國計量出版社，2000 .

［4］ 于書鳳，王時越，劉國壽，繆云偉.土工布拉伸強度的測定及其不確定度評定.科學技術與工程，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：TS112.6

文獻標識碼：A

作者簡介：任 光（1986-），男，江蘇南京人，學士，主要研究紡織品用儀器設備的控制和選型。