HVI检验中影响测试结果的因素

刘萍++++王晓辉

随着棉花仪器化公证检验工作不断深入，仪器化检验数量和质量有了稳步的提升，同时仪器化公证检验实验室质量管理机制不断完善，中纤局通过棉花仪器化公证检验考核办法、信息系统监督抽验、现场抽验、温湿度及视频系统实时监控、HVI校准检查及能力评价试验等切实行之有效的监管手段，保障了全国各实验室检验能力和检验水平的不断提升。棉花公证检验监督抽验考核6项指标：长度、马克隆值、长度整齐度指数、断裂比强度、反射率和黄度。HVI抽验指标相符率受到测试棉样、环境温湿度、操作手法、标准样品以及仪器设备维护与保养等多个因素的影响。

1 测试样品的影响

（1）轧工方式不同影响HVI抽验相符率。2015年度经仪器化公证检验的皮棉有锯齿细绒棉、皮辊细绒棉和机采棉，其中锯齿细绒棉和机采棉都采取锯齿机轧工方式，纤维长度、整齐度等物理指标一致性好，同一棉包之间的质量差异相对较小，在进行HVI测试时，测试值比较稳定有集中再现性，相符率高。皮辊细绒棉采取皮辊机轧工方式，各项物理指标一致性差，同一棉包间的质量差异大，进行HVI测试时测试值波动很大，重现性差，具有比较大的离散性，同一样品测试多次会出现标准差较大的测试结果，相符率相对不高。

（2）皮棉质量的一致性影响HVI抽验相符率。在籽棉收购加工前期，由于前期籽棉多为高等级籽棉，籽棉的一致性较好，加工的皮棉同一包棉包之间质量差异下，在进行HVI测试时测试值比较稳定，重复性、数据再现性好，相符率高。

在籽棉收购加工中后期由于出现大量僵瓣棉、霜后花、剥桃棉等等级差的籽棉，加工成皮棉后，同一棉包中混有不同等级、长度、马克隆值等的棉花一致性非常差，在进行HVI检测时，出现测得值波动大具有离散性，相符率相对偏低。

2 环境温湿度的影响

目前仪器化公检实验室温湿度环境要求为：温度 （20±2）℃、相对湿度（65±3）%，棉纤维中长度、强度指标与温湿度影响最大，棉样在平衡间平衡的密度、温湿度的波动都会影响到测试棉样的平衡回潮率，影响到测试棉样的长度、强度指标，且呈现长度较长、强力较大的样品，会出现的差异也越大。

3 操作人员手法的影响

HVI操作人员的测试手法也会影响到HVI测试结果，在实际操作中不难发现，由于操作员操作手法不一致或不稳定，同一样品由不同操作人员检验时，测试数据存在差异。

（1）做长/强模块检验时，取样量要保证在8g～12g之间，要避免从棉样的切面和表面取样，如果操作员从棉样切口处取样，并将棉样的切面朝下放入取样器中，就会导致棉纤维测试长度偏短，短纤维指数增加，抽检出现超差。

（2）做马克隆模块测试时，在测试前要检查电子天平是否水平、是否在零位状态，若天平不在水平状态，在棉样放入腔体时没有将棉样开松均匀塞入而是团粒状塞入，马克隆腔体中，或在称重后放入马克隆腔体前样品有部分遗落在腔体外，或大意多放一些棉样，那么测出的值肯定有很大的误差，使抽检超差。

（3）在进行颜色模块测试时，要求棉样要全部覆盖测试窗口并且棉样厚度不少于5cm，但是在实际测试中由于颜色运行托盘宽度大约在14cm左右，而目前检测棉样有两种规格的分别为10cm宽度和12cm宽度的棉样，尤其是宽度为10cm的棉样在托盘运行过程中测试时会出现不能覆盖颜色窗口，或者检测棉样质量不足125克的小样品在抽取长强测试样品、马克隆测试样品后，测试颜色的样品厚度不能满足5cm厚度，在测试时出现透光现象，造成颜色测试误差。

4 HVI标准样品的管理

HV校准样品是校准和验证HVI设备精确性和稳定性的标准物质，管理和使用必须规范化，不能有丝毫的污染和混淆，在存放和使用过程中，标准样品一旦受到污染和混淆，也就失去了标准的意义了，再用它去校准HVI设备，会使其偏离标准值，降低测试值的准确性，同时标准棉样也不能反复频繁使用，如果不及时更换，同样也会影响HVI的准确性。

5 HVI设备状态对测试的影响

HVI设备的状态是决定测试数据是否有效准确的决定性因素，如HVI在工作中偏离标准状态或HVI长强、马克隆及颜色杂质模块测试线性不是非常好，在部分测试值区域内有偏差，这就造成测试数据出现比较大的偏差。而HVI设备运行状态则需要通过日维护、周维护、月维护、中保养及大保养，校准、校准检查及使用标准棉样对设备进行运行检查来保证，设备的保养一方面是清洁HVI各电子电路、气路、机械部件棉纤维和粉尘及润滑，保证气流、电子电路、机械部件正常运行，避免出现由于棉纤维缠绕、堵塞及引起电路短路等问题造成设备运行状态偏离，导致测试数据偏差；另一方面是经过对设备气流、电压、机械部件的隔具、运动部件的压力等进行检查、调整使之达到最佳状态，之后通过标准棉样校准及验证棉样运行检查使HVI保持在标准状态。

具体影响各指标测试的仪器设置：

（1）梳夹与取样器隔具0.025英寸、取样器压手与取样器孔隔具1.27cm及梳夹开口大小直接影响梳夹取样量，而长强测试取样量在8g～12g时测试结果是比较稳定理想的，如果梳夹取样太多、太少或左右梳夹取样不均匀都会影响到长度、强度及整齐度的测试，尤其对强度影响最大。

（2）强度：强度初始值（清除机械运动对强力的干扰）、电压的调整（影响光通量的测试）、夹钳隔具（内外845步的调整）、透镜到断裂点（影响断裂比强度标准差）、夹钳3.0bar压力的调整（压力过大会造成夹钳损坏、压力过小或夹钳表面附着棉蜡在测试时棉纤维束会出现滑移，影响强力测试）、后夹嘴延迟时间0.020s～0.035s（正常情况下前夹嘴先于后夹嘴闭合，如后夹嘴先闭合会阻挡真空气流对棉纤维束吸引导致棉纤维弯曲，在拉伸时会产生预负载，造成强力测试偏差。

（3）长度整齐度指数：毛刷压力396.9g～453.6g（毛刷压力过小无法梳理掉流离纤维，毛刷压力过大会梳理掉棉纤维束部分纤维影响纤维整齐度指数）、毛刷15500步和梳夹到毛刷台隔具1.016cm（决定了毛刷梳理棉纤维束从开始到结束的范围）调整不当会造成长度整齐度指数测试的偏差。

（4）长度：长度与强度一样受到梳夹到取样器隔距0.635cm、梳夹到长强测量台隔距0.889厘米、光学电压的影响。

（5）马克隆：82.74kPa～103.425kPa恒定气压、±4.0气流（检查气桥平衡性和马克隆测试时腔体是否漏气）、马克隆腔体（3.937±0.254）cm，气流偏小和马克隆腔体偏大会使测试值相比于真值偏高，反之测试值会偏低。

（6）反射率Rd、黄度+b：在HVI颜色头正常的情况下，颜色测试要保证颜色头测试压力689.5kPa、颜色头上下位置传感器（下传感器的位置应在汽缸底端向上4cm处），如果颜色头测试压力偏低或下传感器位置偏高将导致在颜色测试中由于样品受挤压后棉样密度不够引起相对于真值反射率Rd测试值降低，+b测试值升高。

（7）校准：在HVI设备维护保养不到位或维护保养没有按照实际检测工作需要及时维护，导致HVI设备部分部件磨损老化没有及时更换、电压、隔距等发生漂移HVI设备不在标准状态或状态不佳，而对仪器进行校准，会使校准曲线发生偏离，长强、马克隆校准都采取两点校准，长强用短/弱和长/强标样校准，马克隆用一个低值和一个高值标样进行校准，当校准曲线向上或向下偏离时，会使某个范围测试值相对于真值出现偏差，影响测试结果。

在HVI设备处于良好状态下进行正确的校准，可以修正校准参数，使HVI处于标准状态，保证测试数据的准确性。

（8）HVI1000与XJ128测试差异：由于HVI1000与XJ128测试水平不同引起测试误差，相对来说XJ128机台测试数据的稳定性与再现性要比HVI1000差。

（作者单位：阿克苏纤维检验所）