PhabrOmeter织物感官性能评价系统测试结果重复性研究

方肖肖 王革辉

摘 要：为了研究PhabrOmeter（丰宝仪）织物感官性能评价系统测试结果的重复性，设计了2种实验方案：多个试样单次重复测试和单个试样多次重复测试，利用“变异系数”对系统输出的3项织物手感基本特性因子和悬垂指数及折皱回复率的重复性进行评价。结果表明，丰宝仪系统的3项织物手感基本特性因子的测试重复性很好，悬垂指数的重复性良好，折皱回复率的重复性不够好。对于质地均匀的织物，要保证测试结果的可靠，用丰宝仪做3项基本手感因子评价时，每种织物需要测试3个试样，悬垂指数则需要测试4个试样;折皱回复率则需要测试10个试样。

关键词：丰宝仪;重复性;织物感官性能;织物手感;变异系数

中图分类号：TS107              文献标识码：C                文章编号：1674-2346（2020）04-0009-06

PhabrOmeter織物感官性能评价系统，又称为丰宝仪或法宝仪，可用于织物手感评价，具有快速、高效的优点。[1-3]近年来，有不少学者利用丰宝仪系统对织物、服装等进行评价和研究，[4-6]但对其仪器本身的重复性却没有进行过检测。

重复性即在相同条件下短时期内对同一被测对象进行多次独立测试所得结果的一致程度，是用来评价测试精密度的指标。[7-9]测试误差是无法避免的，即使最精密的仪器，其所得结果也不会是被测量的真值，而是它的近似值。同时，在测量时，采样方法、仪器设备等条件都会对测量结果的准确度产生影响，导致最终评价结果误差变大。因此设计了本实验，利用2种不同实验方案，对丰宝仪系统的采样数量和测试结果的重复性进行检验。

经丰宝仪系统测试后输出3项基本手感特性因子：Resilience（刚柔度）、Softness（软硬度）、Smoothness（光滑度）[10-11]（本研究中3项基本手感特性因子的名称与丰宝仪系统官网保持一致），以及视觉感官指标Drape index（悬垂指数）[12]和短时间间隔（5min）内2次测试结果计算所得Winkle Recovery Rate（简称WRR，折皱回复率）。[13]另外还有通过手感特性因子进行加权欧式距离计算所得RHV（相对手感值）。[14]由于相对手感值主要用于评价某织物与其参照织物在总体性能上的近似度，适用于来样加工时选择相似织物，探究其重复性不具意义，因此本研究主要研究了除RHV外上述5项输出指标测试结果的重复性。

1    实验

1.1    实验材料

在满足丰宝仪系统测试量程的条件下，选取了平方米克重有一定代表性的质地均匀的16种织物（除#12为针织物外其余均是机织物），分别测试了每种织物10个试样的重量（面积为100cm2）和厚度，然后取其均值，计算其织物比重 （ =weight*thickness）[3]，根据 值确定该织物丰宝仪系统测试推荐的重盘数，具体见表1。16种织物的样照详见图1，均为1cm*1cm的织物局部照片。

1.2    实验方案

丰宝仪系统建议每种织物需测试3～5个不同试样，取其均值作为最终结果。在实际实验和研究中，大多数学者仅测试3个试样。[4-6，15-17]为了检验丰宝仪系统仪器本身的测试结果的重复性，明确测试所需试样数量，充分考虑科学性与经济性原则，[18]在保证测试结果可靠的基础上提高测试效率，本研究设计了2种不同实验方案：方案Ⅰ为多个试样单次重复测试，即每种织物裁取10个试样分别进行测试，为避免环境等条件的影响，同一织物的所有试样在同一天内完成测试;方案Ⅱ为同一试样多次重复测试，即每种织物只用同一个试样进行多次重复测试，在每次测试完成后，给予24h恢复时间后进行下一次测试，每个试样需完成10次测试。

实验环境：温度20℃℃，相对湿度65%%。测试依据标准AATCCTM 202。[19]

2    结果与分析

2.1    测试结果

方案Ⅰ对16种织物共计160个试样进行了测试，限于篇幅，每种织物的测试结果中的各项指标都取10个试样测试结果的均值和标准差，结果见表2。

方案II对16种织物16个试样共计进行了160次测试，限于篇幅，每种织物的测试结果中的各项指标都取10次测试结果的均值和标准差，结果见表3。

2.2    多个试样单次重复测试下重复性分析

变异系数（Coefficient of Variance，简称为CV）为标准差和均值的比值，是一个相对无量纲量，反映各观测值变异程度的指标之一。[20-21]本研究用变异系数来对重复性进行评价，分别计算在2种不同实验方案下，上述3项基本手感特性因子测试结果的变异系数，然后进行综合分析。

通过均值和标准差计算了16种织物5项输出指标测试结果的变异系数，整理后得表4。

由表4可知，对于所测试的16种织物，丰宝仪系统测试所得Resilience（刚柔度）变异系数变化范围为0.35%～5.57%，变异系数平均值为2.62%;Softness（软硬度）变异系数变化范围为0.22%～4.09%，变异系数平均值为1.54%;Smoothness（光滑度）的变异系数的变化范围为0.10%～4.27%，变异系数的平均值为2.01%;Drape index（悬垂指数）的变异系数的变化范围为1.15%～5.05%，变异系数的平均值为2.89%;WRR（折皱回复率）的变异系数的变化范围为1.66%～8.51%，变异系数的平均值为4.75%。表明：对于质地均匀的织物来说，丰宝仪的3项基本手感特性因子的测试结果的重复性良好。

试样数量的确定需要依据统计方法，其计算公式如下：[22-23]     =

上式中CV为变异系数;E为允许偏差率;n为达到保证误差所需的实验次数。根据实验项目的要求和实际条件来确定允许偏差率和置信概率水平，既要将误差控制在合适范围，又要用较少的人力、物力和时间。[19，22]一般实验E取左右，置信概率水平取95%，本实验取法一致，在双侧有限情况下经查表确定t值为1.96[23]。

将表4中3项手感特性因子的变异系数平均值代入上式，计算得到3项基本手感特性因子所需试样数量n分别为2.93、1.01和1.48。说明对于这3项基本手感特性因子而言，测试3个试样取均值的方法能将误差控制在合理范围，且与丰宝仪系统推荐试样数一致。将悬垂指数的变异系数均值代入，计算所得试样数量为3.57，需测试4个试样取其均值才能将误差控制在合理范围，但也与丰宝仪系统推荐试样数一致。同样地，代入折皱回复率的变异系数均值，计算所得试样数量为9.63，明显大于丰宝仪系统推荐的试样数量，与常用的激光全自动织物弹性回复仪相对，采样量大且测试耗时长，不够经济、科学。

2.3    同一试样多次重复测试下重复性分析

这里同样利用变异系数对仪器的重复性进行分析。对每种织物的同一试样在不同日期进行10次测试的结果，计算了16种织物各项指标的变异系数值，结果见表5。

表5可知16种织物采用同一个试样在不同日期进行10次测试的条件下，丰宝仪系统测试所得Resilience（刚柔度）变异系数变化范围为1.06%～7.78%，变异系数平均值为4.93%;Softness（软硬度）变异系数变化范围为0.55%～3.89%，变异系数平均值为1.90%;Smoothness（光滑度）变异系数变化范围为0.25%～4.01%，变异系数平均值为1.60%;Drape（悬垂指数）变异系数变化范围为3.51%～14.01%，变异系数平均值为6.46%;WRR（折皱回复率）变异系数变化范围为3.26%～10.51%，变异系数平均值为5.11%。

表明：对于不同的织物，采用同一个试样在不同日期进行10次测试的条件下，丰宝仪系统测试所得Resilience（刚柔度）的变异系数变化较大，有的织物测试结果的重复性很好，有的织物测试结果的重复性不是很好;Softness（软硬度）和Smoothness（光滑度）的变异系数都变化较小，测试结果的重复性好;悬垂指数和折皱回复率的变化范围较大，且部分织物这2项指标变异系数值明显大于5%，重复性较差。总体而言，3项基本手感特性因子测试结果的重复性较好，悬垂指数和折皱回复率的重复性不够理想。

3    结论

通过以上研究，得到以下结论：1）用丰宝仪系统进行织物3项基本手感特性因子的测试重复性很好，悬垂指数的测试重复性良好，折皱回复率的测试重复性稍差。2）对于质地均匀的织物，用丰宝仪系统进行织物感官性能评价时，为了保障测试结果的可靠性，3项基本手感特性因子需要测3个试样，悬垂指数需测4个试样，折皱回复率则需要测试10个试样。3）对于质地均匀的织物，多个试样单次重复测试的测试重复性比同一试样多次重复测试的测试重复性要好。

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Abstract：In order to study the repeatability of the test results from PhabrOmeter sensory performance evaluation system，two experimental schemes were designed --- single repeated test with multiple samples and multiple repeated tests with single sample.The “coefficient of variation” was used to evaluate the repeatability of the test results of the three fabric handle indicators ， drape index and wrinkle recovery rate.The results show that the repeatability of the test results on the three fabric handle indicators is very good，the repeatability of the test results on the drape index is good and the repeatability of the test results on the WRR is not good enough.For the fabrics with uniform texture，testing 3 samples is enough to guarantee the reliability of the test result on the three fabric handle indicators while for the drape index and WRR，4 and 10 samples are needed to guarantee the reliability of result.

Key words：PhabrOmeter system;repeatability;fabric sensory performance;fabric handle;coefficient of variance