波轮洗衣机洗净率测试不确定度分析

王斐斐，叶婉琳（浙江立德产品技术有限公司，杭州 311215）

波轮洗衣机洗净率测试不确定度分析

王斐斐，叶婉琳（浙江立德产品技术有限公司，杭州 311215）

根据洗衣机能效标准的要求，基于对波轮洗衣机洗净率测试的不确定度的分析和计算，通过试验及实测数据总结其不确定因素的来源情况和影响程度，并提出能有效提高测量精度，降低不确定因素的相关措施，进一步增加测量值的确定性和准确性。

洗净率；波轮洗衣机；不确定度

1 洗衣机洗净率

1．1 洗衣机洗净率测量方法

根据GB 4288-2008对波轮洗衣机洗净率进行测量，检测方法如下：标准负载布在实验环境下放置24 h后按照使用时间（1/3（4-60）h，1/3（61-120）h，1/3（121-180）h）进行混合后称取；准备炭黑污染布，测量洗前反射率，并缝制在负载布规定的位置；按标准规定的顺序将负载布依次放入被测洗衣机中（见表1装载图例），选择相应的能效测试程序检测，程序结束后将污染布取下晾干熨平，测量污染布洗后反射率；根据污染布在洗前和洗后反射率的比较，经公式计算得出洗衣机的洗净率。

洗衣机装载图例5.0 kg，如表1所示。

检测样品描述：本次检测样机为波轮全自动洗衣机，额定参数为220 V ～ 50 Hz，额定容量5.0 kg，能效测试程序按产品使用说明书中的能效测试程序进行检测，对样品进行3次独立测量。检测设备：分光光度计，搅拌式参比机，秒表，功率计。

1．2 数学模型

对于波轮洗衣机：试验共进行3次，记录每次试验污染布洗前和洗后的反射率。洗净率测量的数学模型为：

其中DS—波轮洗衣机洗净率；

RW—污染布洗净后率；

RS—污染布洗净前率；

R0—原布反射率；

1．3 不确定度的A类评估

A、本次测试铭牌参数：220V ～ 50Hz 额定容量5.0kg，对样品进行3次独立测量，测量结果如表2所示。

相应的A类标准不确定度为：

其传播系数为c0=1。

1．4 不确定度的B类评估

影响洗净率测量不确定度的主要因素有很多，根据前文对波轮洗衣机洗净率测量的数学模型，以及结合试验过程中人员、环境、设备等因素的影响，引入以下不确定度分量：

1）人员因素

不确定度分量u0：因测量重复性引入，主要由试验过程中人员操作随机因素产生的偏差，如实验前污染布反射率测量的位置，带污染布负载的放置，试验过程中负载污染布随机的位置等。

2）设备因素

①不确定度分量u1、u2：因污染布反射率测量设备分光光度计引起，主要是污染布洗净后反射率测量、洗净前反射率测量，由分光光度计自身精度、示数带来的。

②不确定度分量u3：因试验设备电源电压波动引起，试验电源为单相交流正弦波，电压波动必须在标准允许范围内即不得超过额定值的±1 %。

③不确定度分量u4：因试验设备电源频率波动引起，试验电源为单相交流正弦波，频率波动必须在标准允许范围内即不得超过额定值的±1 %。

3）环境因素

①不确定度分量u5：因环境温度波动引起，试验环境应在环境温度（23±2）℃内，其波动必须在标准规定允许范围。

②不确定度分量u6：因环境相对湿度波动引起，试验环境应在相对湿度（60-70）%内，其波动必须在标准规定允许范围，并且无外界气流，无强烈阳光和其它热辐射作用的室内。标准认为环境相对湿度为（60-70）%范围内进行的试验数据均是有效的，实际试验中，根据大量数据和经验得出此因素对最终的试验结果影响并不明显，此不确定度分量可忽略不计。

试验进行三次，不确定度的判定针对第一次试验的结果进行，后二次试验只是对第一次试验的结果进行验证。该波轮洗衣机试验用污染布洗前反射率为0.275 8，洗后反射率为：0.453 0，原布反射率为：0.880。

下面根据表3计算各分量对波轮洗衣机洗净率不确定B类判定的公式。

表1 装载图例

表2 测试结果

表3 基本参数的标准不确定度

表3中：

B类不确定度为:

1．5 测量结果的合成不确定度

上述测定污染布的各不确定度分量相互独立，结合表3，可得该波轮洗衣机洗净率的测量标准不确定度为：

1．6 扩展不确定度U及结果表示

在实际测试中，洗净率的可能值接近正态分布，可将包含因子取作2，则该波轮洗衣机洗净率测量结果的扩展不确定度为：

因此，该波轮洗衣机的洗净率最终结果可以表示为：

因此，该波轮洗衣机的洗净率最终结果可以表示为：

1．7 忽略的不确定度分量

在试验当中，温度记录仪的分辨率，环境相对湿度，环境空气流速，环境温度梯度等因素对不确定度影响很小，因此给予忽略。

2 总结

从以上的分析可知，在洗衣机洗净率的检测过程中，不确定因素较大，尤其是污染布洗前反射率、洗后反射率的测量及负载污染布的装载过程影响最大，因此为有效提高测量的准确性，需严格按标准要求测量污染布反射率，装载试验负载，加强实验室试验设备的硬件设施，提高各测试仪表的精度，加强人员培训提高人员试验操作的熟练度，减小环境、人员、设备等因素带来的不确定度分量。在日常检测工作中，若检测结果跟标准的判断值较接近、处于临界值时就得按述判定测量不确定度，从而得到完整和有意义的测量结果。

[1]佟杰,葛乐矣,王中宇.非统计方法在力学分析中的应用[J].电子测量技术, 2011(08).

[2]罗光成,张丹.反潜直升机单机巡逻搜潜建模与仿真技术研究[J].国外电子测量技术, 2011(10).

Uncertainty Analysis of Cleaning Rate of Washing Machine

WANG Fei-fei，YE Wan-lin
(Zhejiang LEAD Product Technic Co., Ltd., Hangzhou 311215)

According to Energy efficiency standards, based on analyzing and calculating uncertainty of pulsator washing machine cleaning rate test. This paper summarizes the source and incidence of uncertain factors by the experiment and test data, and proposes the relat-ed measurements to improve the test accuracy and reduce uncertainty, then improve more certainty and accuracy of the test data.

cleaning rate；Washing machine；Uncertainty

TM925.33

A

1004-7204(2017)04-0087-03

王斐斐，女，浙江杭州，本科，浙江立德产品技术有限公司电气安全实验室检测工程师，主要从事家电产品安全和性能检测。