缕纱测长机纱框周长与张力示值的测定与不确定度评定

任 光（江苏省纺织产品质量监督检验研究院，江苏南京 210007）



缕纱测长机纱框周长与张力示值的测定与不确定度评定

任 光
（江苏省纺织产品质量监督检验研究院，江苏南京 210007）

摘 要根据试验方法，分别对缕纱测长机纱框周长与张力示值误差建立数学模型，并对各项不确定度来源进行不确定度评定，同时给出范例。通过对范例的讨论和分析，总结各不确定因素来源对校准试验的影响。

关键词不确定度；纺织品；缕纱测长机；纱框周长；张力示值

投稿日期：2016-04-11

0 前言

缕纱测长机作为精确测定纱线的长度以及缕纱强度的试验机器，在纺织产品的检验工作中起到了重要的作用。

纱框周长长度、张力偏差、纱框转数、纱框停位、导纱钩到导纱杆距离、导纱杆动程等是缕纱测长机的主要指标，其中纱框周长和张力指示器误差对纱卷绕长度的影响很大。因此，本文对缕纱测长机纱框周长和张力指示器误差的测定及其不确定评定进行讨论。

1 缕纱测长机纱框周长的测定及不确定度评定

1.1 试验方法根据JJF（纺织）019-2010的要求，用宽20 mm，长1400 mm左右的描图纸，其下端夹上50 cN的钢夹，上端用透明胶带粘贴在垂直悬挂于墙上的示值为1500 mm直尺的上端，待稳定20分钟以上，以钢直尺为准划两条间距为1000 mm的平行线（线宽不超过0.3 mm）。取下描图纸将上端贴在纱框叶片上，另一端仍挂上50 cN的钢夹，转动纱框一周，观察描图纸上所标间距为1000 mm的两条线是否重合，如不重合，用钢直尺测量两线间距。同时测量纱框前、中、后三点的周长。

1.2 试验结果

结果（mm）序号　纱框（前）　　纱框（中）　　纱框（后）1 1000.2　1000.3　1000.2

结果（mm）序号　纱框（前）　　纱框（中）　　纱框（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 数学模型及测量不确定度来源

根据JJF（纺织）019-2010并考虑实际因素的影响，缕纱测长机纱框周长误差的数学模型为：

其中：

代号　　注释纱框周长的示值误差读数误差。其中表示钢直尺读数误差，表示描图纸读数误差重复测量误差钢直尺的误差

1.4 标准不确定度分量评定

1.4.1 描图纸测量纱框周长引入的标准不确定度分量

合并标准差可得：

1.4.2 读数误差引入的标准不确定度分量

1.4.2.1 钢直尺标定描图纸目测读数引入的标准不确定度分量

1.4.2.2 描图纸目测纱框周长引入的标准不确定度分量

同1.4.2.1可得：

1.4.3 钢直尺引入的标准不确定度分量

根据钢直尺校准证书给出的示值误差±0.5 mm，半宽a为0.5 mm；估计包含因子。故：

1.5 合成标准不确定度

由于纱框周长示值误差各测量不确定度相互独立，故合成标准不确定度为：

1.6 纱框周长测量扩展不确定度

由于纱框周长示值误差各不确定度分量相互独立，其合成后应接近正态分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95。可得出纱框周长测量的扩展不确定度为：

2 缕纱测长机张力示值误差的测定及不确定度评定

2.1 试验方法

根据JJF（纺织）019-2010的要求，利用张力专用检具（图1），测量缕纱测长机最大张力示值20%、50%、100%处的示值。

2.2 试验结果

结果（mm）序号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 数学模型及测量不确定度来源

根据JJF（纺织）019-2010并考虑实际因素的影响，缕纱测长张力示值误差的数学模型为：

其中：

代号　　注释张力误差重复测量误差力值砝码误差

2.4 标准不确定度分量评定

2.4.1 重复测量引入的标准不确定度分量

合并标准差可得：

2.4.2 测力计引入的标准不确定度分量

根据测力计校准证书给出的±1%的最大允许误差，半宽a为1%；认为其服从均匀分布，估计包含因子。故：

在20%点时：

在50%点时：

在100%点时：

2.5 合成标准不确定度

由于张力示值误差各测量不确定度相互独立，故合成标准不确定度为：

在20%点时：

在50%点时：

在100%点时：

2.6 张力示值误差测量扩展不确定度

由于张力示值误差各不确定度分量相互独立，其合成后应接近正态分布，取置信水平p=95，查表可得包含因子k95。可得出张力示值误差测量的扩展不确定度为：

在20%点时：

在50%点时：

在100%点时：

3 总结

3.1 不确定度的评定相对平均值更客观的体现了测量值的偏差和分布情况。

3.2 通过对缕纱测长机纱框周长和张力示值误差的不确定度评定进行分析发现，测量的重复性是引入不确定度的最主要影响因素。

3.3 一般情况下，测量工具引入的不确定度分量比较小，对实际操作的影响很低。

参考文献：

［1］ JJF 1059.1-2012 测量不确定度评定与表示.

［2］ JJF（纺织）019-2010 缕纱测长机校准规范.

［3］ 国家质量技术监督局计量司组.测量不确定度评定与表示指南.中国计量出版社，2000 .

［4］ 于书凤，王时越，刘国寿，缪云伟.土工布拉伸强度的测定及其不确定度评定.科学技术与工程，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

中图分类号：TS112.6

文献标识码：A

作者简介：任 光（1986-），男，江苏南京人，学士，主要研究纺织品用仪器设备的控制和选型。