HVI檢驗中影響測試結果的因素

劉萍++++王曉輝

隨著棉花儀器化公證檢驗工作不斷深入，儀器化檢驗數量和質量有了穩步的提升，同時儀器化公證檢驗實驗室質量管理機制不斷完善，中纖局通過棉花儀器化公證檢驗考核辦法、信息系統監督抽驗、現場抽驗、溫濕度及視頻系統實時監控、HVI校準檢查及能力評價試驗等切實行之有效的監管手段，保障了全國各實驗室檢驗能力和檢驗水平的不斷提升。棉花公證檢驗監督抽驗考核6項指標：長度、馬克隆值、長度整齊度指數、斷裂比強度、反射率和黃度。HVI抽驗指標相符率受到測試棉樣、環境溫濕度、操作手法、標準樣品以及儀器設備維護與保養等多個因素的影響。

1 測試樣品的影響

（1）軋工方式不同影響HVI抽驗相符率。2015年度經儀器化公證檢驗的皮棉有鋸齒細絨棉、皮輥細絨棉和機采棉，其中鋸齒細絨棉和機采棉都采取鋸齒機軋工方式，纖維長度、整齊度等物理指標一致性好，同一棉包之間的質量差異相對較小，在進行HVI測試時，測試值比較穩定有集中再現性，相符率高。皮輥細絨棉采取皮輥機軋工方式，各項物理指標一致性差，同一棉包間的質量差異大，進行HVI測試時測試值波動很大，重現性差，具有比較大的離散性，同一樣品測試多次會出現標準差較大的測試結果，相符率相對不高。

（2）皮棉質量的一致性影響HVI抽驗相符率。在籽棉收購加工前期，由于前期籽棉多為高等級籽棉，籽棉的一致性較好，加工的皮棉同一包棉包之間質量差異下，在進行HVI測試時測試值比較穩定，重復性、數據再現性好，相符率高。

在籽棉收購加工中后期由于出現大量僵瓣棉、霜后花、剝桃棉等等級差的籽棉，加工成皮棉后，同一棉包中混有不同等級、長度、馬克隆值等的棉花一致性非常差，在進行HVI檢測時，出現測得值波動大具有離散性，相符率相對偏低。

2 環境溫濕度的影響

目前儀器化公檢實驗室溫濕度環境要求為：溫度 （20±2）℃、相對濕度（65±3）%，棉纖維中長度、強度指標與溫濕度影響最大，棉樣在平衡間平衡的密度、溫濕度的波動都會影響到測試棉樣的平衡回潮率，影響到測試棉樣的長度、強度指標，且呈現長度較長、強力較大的樣品，會出現的差異也越大。

3 操作人員手法的影響

HVI操作人員的測試手法也會影響到HVI測試結果，在實際操作中不難發現，由于操作員操作手法不一致或不穩定，同一樣品由不同操作人員檢驗時，測試數據存在差異。

（1）做長/強模塊檢驗時，取樣量要保證在8g～12g之間，要避免從棉樣的切面和表面取樣，如果操作員從棉樣切口處取樣，并將棉樣的切面朝下放入取樣器中，就會導致棉纖維測試長度偏短，短纖維指數增加，抽檢出現超差。

（2）做馬克隆模塊測試時，在測試前要檢查電子天平是否水平、是否在零位狀態，若天平不在水平狀態，在棉樣放入腔體時沒有將棉樣開松均勻塞入而是團粒狀塞入，馬克隆腔體中，或在稱重后放入馬克隆腔體前樣品有部分遺落在腔體外，或大意多放一些棉樣，那么測出的值肯定有很大的誤差，使抽檢超差。

（3）在進行顏色模塊測試時，要求棉樣要全部覆蓋測試窗口并且棉樣厚度不少于5cm，但是在實際測試中由于顏色運行托盤寬度大約在14cm左右，而目前檢測棉樣有兩種規格的分別為10cm寬度和12cm寬度的棉樣，尤其是寬度為10cm的棉樣在托盤運行過程中測試時會出現不能覆蓋顏色窗口，或者檢測棉樣質量不足125克的小樣品在抽取長強測試樣品、馬克隆測試樣品后，測試顏色的樣品厚度不能滿足5cm厚度，在測試時出現透光現象，造成顏色測試誤差。

4 HVI標準樣品的管理

HV校準樣品是校準和驗證HVI設備精確性和穩定性的標準物質，管理和使用必須規范化，不能有絲毫的污染和混淆，在存放和使用過程中，標準樣品一旦受到污染和混淆，也就失去了標準的意義了，再用它去校準HVI設備，會使其偏離標準值，降低測試值的準確性，同時標準棉樣也不能反復頻繁使用，如果不及時更換，同樣也會影響HVI的準確性。

5 HVI設備狀態對測試的影響

HVI設備的狀態是決定測試數據是否有效準確的決定性因素，如HVI在工作中偏離標準狀態或HVI長強、馬克隆及顏色雜質模塊測試線性不是非常好，在部分測試值區域內有偏差，這就造成測試數據出現比較大的偏差。而HVI設備運行狀態則需要通過日維護、周維護、月維護、中保養及大保養，校準、校準檢查及使用標準棉樣對設備進行運行檢查來保證，設備的保養一方面是清潔HVI各電子電路、氣路、機械部件棉纖維和粉塵及潤滑，保證氣流、電子電路、機械部件正常運行，避免出現由于棉纖維纏繞、堵塞及引起電路短路等問題造成設備運行狀態偏離，導致測試數據偏差；另一方面是經過對設備氣流、電壓、機械部件的隔具、運動部件的壓力等進行檢查、調整使之達到最佳狀態，之后通過標準棉樣校準及驗證棉樣運行檢查使HVI保持在標準狀態。

具體影響各指標測試的儀器設置：

（1）梳夾與取樣器隔具0.025英寸、取樣器壓手與取樣器孔隔具1.27cm及梳夾開口大小直接影響梳夾取樣量，而長強測試取樣量在8g～12g時測試結果是比較穩定理想的，如果梳夾取樣太多、太少或左右梳夾取樣不均勻都會影響到長度、強度及整齊度的測試，尤其對強度影響最大。

（2）強度：強度初始值（清除機械運動對強力的干擾）、電壓的調整（影響光通量的測試）、夾鉗隔具（內外845步的調整）、透鏡到斷裂點（影響斷裂比強度標準差）、夾鉗3.0bar壓力的調整（壓力過大會造成夾鉗損壞、壓力過小或夾鉗表面附著棉蠟在測試時棉纖維束會出現滑移，影響強力測試）、后夾嘴延遲時間0.020s～0.035s（正常情況下前夾嘴先于后夾嘴閉合，如后夾嘴先閉合會阻擋真空氣流對棉纖維束吸引導致棉纖維彎曲，在拉伸時會產生預負載，造成強力測試偏差。

（3）長度整齊度指數：毛刷壓力396.9g～453.6g（毛刷壓力過小無法梳理掉流離纖維，毛刷壓力過大會梳理掉棉纖維束部分纖維影響纖維整齊度指數）、毛刷15500步和梳夾到毛刷臺隔具1.016cm（決定了毛刷梳理棉纖維束從開始到結束的范圍）調整不當會造成長度整齊度指數測試的偏差。

（4）長度：長度與強度一樣受到梳夾到取樣器隔距0.635cm、梳夾到長強測量臺隔距0.889厘米、光學電壓的影響。

（5）馬克隆：82.74kPa～103.425kPa恒定氣壓、±4.0氣流（檢查氣橋平衡性和馬克隆測試時腔體是否漏氣）、馬克隆腔體（3.937±0.254）cm，氣流偏小和馬克隆腔體偏大會使測試值相比于真值偏高，反之測試值會偏低。

（6）反射率Rd、黃度+b：在HVI顏色頭正常的情況下，顏色測試要保證顏色頭測試壓力689.5kPa、顏色頭上下位置傳感器（下傳感器的位置應在汽缸底端向上4cm處），如果顏色頭測試壓力偏低或下傳感器位置偏高將導致在顏色測試中由于樣品受擠壓后棉樣密度不夠引起相對于真值反射率Rd測試值降低，+b測試值升高。

（7）校準：在HVI設備維護保養不到位或維護保養沒有按照實際檢測工作需要及時維護，導致HVI設備部分部件磨損老化沒有及時更換、電壓、隔距等發生漂移HVI設備不在標準狀態或狀態不佳，而對儀器進行校準，會使校準曲線發生偏離，長強、馬克隆校準都采取兩點校準，長強用短/弱和長/強標樣校準，馬克隆用一個低值和一個高值標樣進行校準，當校準曲線向上或向下偏離時，會使某個范圍測試值相對于真值出現偏差，影響測試結果。

在HVI設備處于良好狀態下進行正確的校準，可以修正校準參數，使HVI處于標準狀態，保證測試數據的準確性。

（8）HVI1000與XJ128測試差異：由于HVI1000與XJ128測試水平不同引起測試誤差，相對來說XJ128機臺測試數據的穩定性與再現性要比HVI1000差。

（作者單位：阿克蘇纖維檢驗所）