汽車漆面保護膜光澤度測量不確定度評估

黃博文 王黎

(中國建材檢驗認證集團股份有限公司，北京 100024)

汽車外表面的漆層在使用過程中受人為因素和自然因素影響，隨時間推移常出現(xiàn)缺陷，不利于美觀。汽車漆面保護膜能有效保護汽車外觀。對于汽車漆面保護膜產(chǎn)品，光澤度是一個重要的參數(shù)指標。光澤度是對材料表面反射光的能力進行評價的物理量，對產(chǎn)品性能的評價有重要意義。不同種類的汽車漆面保護膜的光澤度有所差異。本文主要就光澤度測量過程中容易對試驗結(jié)果產(chǎn)生影響的因素進行分析，計算得到不確定度。

1 光澤度測量

1）試驗樣品：汽車漆面保護膜產(chǎn)品，主要原料為TPU。

2）測量依據(jù)：GB/T 9754-2007《色漆和清漆 不含金屬顏料的色漆漆膜的20°、60°和85°鏡面光澤的測定》

3）測量對象：汽車漆面保護膜樣品的60°鏡面光澤。

4）環(huán)境條件：環(huán)境溫度23℃，相對濕度50%RH。

5）測量過程：按照GB/T 9754-2007的測量方法對汽車漆面保護膜試樣進行測量。

6）試驗儀器：光澤度儀。

2 數(shù)學模型

測量汽車漆面保護膜光澤度的數(shù)學模型：

式中：y—汽車漆面保護膜光澤度檢測結(jié)果，GU；

x—儀器顯示的光澤度度數(shù)，GU。

3 計算靈敏系數(shù)

對公式(1)中的不確定度分量進行偏導運算：

4 不確定度的來源分析

根據(jù)JJF 1059.1-2012《測量不確定度評定與表示》的要求對光澤度測量的不確定度進行分析，主要來源包括重復測量引入、儀器示值誤差以及儀器穩(wěn)定性。

4.1 重復測量引入的不確定度(A類)

表1 重復測量的光澤度結(jié)果及平均值Tab.1 The gloss results and calculated values of repeated measurements

計算得到測量結(jié)果平均值，將平均值代入貝塞爾公式。見公式（2）：

計算出s(x)=0.561GU，代入重復測量的標準不確定度公式。見公式（3）：

得到u1(x)=0.177GU。

4.2 光澤度儀示值誤差引起的不確定度(B類)

根據(jù)光澤度儀的校準證書得到光澤度儀示值誤差的不確定度U=1.5GU，置信區(qū)間為95%，k=2。見公式(4)。

光澤度儀示值誤差引起的不確定度u2(x)=0.75GU。

5 合成標準不確定度

測量的不確定度分量匯總見表2。

表2 不確定度分量匯總表Tab.2 Summary table of uncertainty components

將上述不確定度分量進行合成得到合成標準不確定度：

6 擴展不確定度

采用置信區(qū)間95%，k=2，計算擴展不確定度U(x)。

7 結(jié)果與結(jié)論

經(jīng)過對不確定度來源進行分析，光澤度的不確定度為1.54GU，主要是儀器示值誤差影響較大，重復性測量的不確定度影響較小。在光澤度的測量過程中可以盡量選擇示值誤差較小的光澤度儀進行測量，以更好地保證試驗結(jié)果的準確性。