毛絨玩具燃燒速度測量的不確定度評定

黃榜，張利，鄧敏

(重慶市計量質量檢測研究院，重慶 401121)

1 測量原理

GB 6675.2-2014“玩具安全 第3部分：易燃性能”。將毛絨玩具垂直懸掛，選擇最易燃燒部位，燃燒器以45°角度接觸試樣，測試玩具燃燒速度。

2 數學模型

其中：V:火焰蔓延速度,mm/s

S:火焰蔓延距離，mm

T:火焰蔓延時間，s

3 不確定度分量

經分析有以下幾方面的主要來源：測量重復性引起的不確定分量U1,鋼直尺示值允差引起的不確定分量U2,鋼直尺分辨力引起的不確定分量U3,計時系統示值允差引起的不確定分量U4,計時系統分辨力引起的不確定分量U5

3.1 測量重復性引起的不確定分量U1

將毛絨玩具垂直擺放,頭部在最上方,燃燒器以45°角度放置,用火(20±2)mm高的測試火焰接觸玩具(3±0.5)s，燃燒器管邊緣至玩具間的距離為5mm左右，并且點火區域在垂直測試區域下邊緣上方的20mm～50mm的范圍內，移去測試火焰后，測定火焰在玩具表面從接觸點到玩具上部邊緣蔓延所需的時間。

實驗數據如下:

12345燃燒長度,mm313320317319309燃燒時間,s19.820.420.621.020.9燃燒速度,mm/s15.815.615.315.114.7

由貝塞爾公式計算出實驗標準差U1來表示A類評定標準不確定度:

自由度:ν=n-1=4

3.2 鋼直尺示值允差引起的不確定分量U2

鋼直尺的示值誤差為±0.15mm,服從均勻分布,它所引起的標準不確定度有用B類評定方法評定:

3.3 鋼直尺分辨力引起的不確定分量U3

3.4 計時系統示值允差引起的不確定分量U4

計時系統的示值誤差為±0.1s,服從均勻分布,它所引起的標準不確定度有用B類評定方法評定:

3.5 計時系統分辨力引起的不確定分量U5

4 不確定度概算

毛絨玩具燃燒速率測量不確定度分量匯總表

5 合成標準不確定度

對于直接測量，各標準不確定度分量通常是互不相關的，采用方和根方法合成：

6 擴展不確定度

以置信水平95%，自由度為41，得到k=2，因此擴展不確定度為

U=kUC=2×0.444=0.888(mm/s)

7 測量不確定度報告