漆膜干燥時間試驗器的量值傳遞及影響量的分析與研究

馬興　郭貴勇

【摘 要】介紹了漆膜干燥時間試驗器的工作原理和用途，建立了漆膜干燥時間試驗器校準結果的測量模型，分析了各不確定度分量主要來源，結合測量實例具體數據，對其合成不確定度進行分析評定，對各不確定度分量進行計算并得出合成不確定度和擴展不確定度，最終可得出該項目的校準測量能力，為我國涂料行業提供技術支撐。

【關鍵詞】漆膜干燥時間;測量方法;數據處理;不確定度評定

中圖分類號： TH871 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2019）36-0119-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.36.054

The Analysis and Research on Performance Impact and Valve Transfer for Paint Film Drying Time Tester

MA Xing1，2 GUO Gui-yong1，2

（1.Fujian Metrology Institute，Fuzhou Fujian 350003，China;

2.Fujian Provincial Key Laboratory of Force Measurement，Fuzhou Fujian 350003，China）

【Abstract】This paper introduces the working principle and application of paint film drying time tester，establishes the measurement model of the calibration results of paint film drying time tester，analyzes the main sources of each uncertainty component，analyzes and evaluates the synthetic uncertainty combined with the concrete data of the measurement example，calculates each uncertainty component，obtains the synthetic uncertainty and extended uncertainty. Finally，the calibration and measurement ability of the project can be obtained.Overall，this paper can provide strong technical support for coating industry.

【Key words】Bend Machine;Calibration method;Measurement;Performance impact;Evaluation of uncertainty

0 引言

涂料以一定厚度涂裝在物體表面上，經過物理性揮發或化學性氣化聚合作用，或采用添加固化劑，烘干或光固化等方法，而形成固體薄膜，這樣的過程所需要的時問稱為干燥時間，以小時或分鐘表示。它取決于涂料本身的化學性能和物理性能，通常可分為兩個階段：①表面干燥：一定厚度的濕漆膜，表面從液態變為固態但其下仍為液態，其干燥時間，稱表干時間。②實際干燥：重新涂好的一定厚度的液態漆膜形成固態漆膜，其干燥時間，稱為實干時間。

漆膜干燥時間試驗器是用于測定油漆，涂料等表面涂層的干燥時間的專用儀器，以保證油漆、涂料的質量和油漆涂料涂層的表面質量。

1 漆膜干燥時間試驗器的校準

漆膜干燥時間試驗器是用于測定漆膜、膩子膜的干燥時間的設備。對漆膜干燥時間試驗器的校準我院使用用電子數顯卡尺（測量范圍：（0～200）mm，MPE：±0.03mm）測量上漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑，重復測量三次，取其平均值為試驗面直徑值;用電子天平（最大秤量：1000g，高準確度級）稱量所配砝碼質量，連續進行三次，取其平均值為所配砝碼質量值。

2 漆膜干燥時間試驗器的不確定評定

2.1 漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質量測量結果的不確定度評定：

2.1.1 測量模型：m=■

式中：m——漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質量

■——漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質量三次測量值的平均值

2.1.2標準不確定度分量的評定

1）輸入量■的標準不確定度u（■）的評定：其不確定度來源主要是測量重復性引入的不確定度u1（■），可以A類方法評定u1（■）;電子天平準確度引入的不確定度u2（■），可以B類方法評定u2（■）。

（1）選取一漆膜干燥時間試驗器，在電子天平上連續進行3次砝碼質量測量，得到測量列為表1所示。

表1 測量列一覽表

其所求的平均值：■=■■m■=200.03g

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數C=1.69）：s=0/1.69=0

實際測量中是在重復性條件下測量3次，取其算術平均值為測量結果。

則u■（■）=■=0

（2）電子天平為高準確度級，在200g測量點其示值最大允許誤差為±0.05g，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

u■（■）=■■=0.029g

（3）把u1（■）與u■（■）兩項合成，則u（■）=■=0.029g

2.1.3 合成標準不確定度的評定

1）靈敏系數：由m=■得

■

2）標準不確定度匯總表，見表2。

表2 標準不確定度分量一覽表

3）合成標準不確定度的計算：

u■（m）=u■■）=0.029g

2.1.4 擴展不確定度的評定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.06g;

2.1.5 擴展不確定度的報告與表示

漆膜干燥時間試驗器所配砝碼質量測量結果擴展不確定度為U=0.06g。它是由合成標準不確定度uc=0.029g和包含因子k=2之乘積得到。

2.2 漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑測量結果的不確定度評定：

2.2.1 測量模型：H=■

式中：H——漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑

■——漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑三次測量值的平均值

2.2.2 標準不確定度分量的評定

1）輸入量■的標準不確定度u（■）的評定：其不確定度來源之一為測量重復性引入的不確定度u1（■），可以A類方法評定u1（■）;其不確定度來源之二為電子數顯卡尺準確度引入的不確定度u2（■），可以B類方法評定u2（■）;

（1）對該漆膜干燥時間試驗器，用電子數顯卡尺對其試驗面直徑進行3次測量，得到測量列為下表所示： 表1 測量列一覽表

其所求的平均值：■=■■H■=11.0mm

單次實驗標準偏差：極差法計算（系數C=1.69）：s=0/1.69=0mm

實際測量中是在重復性條件下測量3次，取其算術平均值為測量結果。

則u■（■）=■=0mm

（2）電子數顯卡尺的最大允許誤差為±0.03mm，估計為均勻分布，其引入的標準不確定度為：

u■（■）=■=■=0.017mm

（3）把u■（■）與u■（■）兩項合成，則u（■）=? ■=0.017mm

2.2.3 合成標準不確定度的評定

1）靈敏系數：由：H=（■）得

■

2）標準不確定度匯總表，見表2

表2 標準不確定度分量一覽表

3）合成標準不確定度的計算：

u■（H）=u■（■）=0.017mm

2.2.4 擴展不確定度的評定：取包含因子k=2，則U=k·uc=0.4mm。

2.2.5 擴展不確定度的報告與表示

漆膜干燥時間試驗器試驗面直徑測量結果擴展不確定度為U=0.4mm。它是由合成標準不確定度uc=0.017mm和包含因子k=2之乘積得到。

2.3 對漆膜干燥時間試驗器測量結果的測量不確定度評估

表3 測量不確定度匯總表

常見的漆膜干燥時間試驗器的試驗面直徑還有15.0mm，所配砝碼質量還有100g、300g，其測量不確定度見表3。

3 結語

保證漆膜干燥時間試驗器的準確性，通過校準等方法實現量值的溯源性，在油漆、涂料行業的質量控制中起到重要作用。本文介紹我院對漆膜干燥時間試驗器進行校準方法和不確定度評定方法。

【參考文獻】

[1]國家質量監督檢驗檢疫總局國家標準：GB 1728-1979 《漆膜膩子膜干燥時間測定法》[S].