纱线强力是产品内在质量的重要指标之一。目前使用的强力机主要有两种类型, 一种是链条式,一种是齿杆式。而纱线本身的“真值”是不可知的,因此正确评估两种强力机的等效性及其测量不确定度具有较大的现实意义。
1 实验部分
1.1 试验方案
用链条式强力机和齿杆式强力机分别对 4 组不同的纱线进行多次测定。先对这两种强力机的测定效果作出评价, 然后进行不确定评估。
1.2 测试环境及测试参数
测试温度:20±2℃, 相对湿度: 65±3%, 试样在此环境中调湿完成后测试。
试验速度: 500 mm/min。
夹持长度: 500 mm。
试样各测定 50 次和 10 次。
1.3 主要仪器及测试方法
型链条式强力机;
UTS 齿杆式强力机;GB/T3916- 1997。
1.4 测试结果
10 次测定的强力值见表 1, 50 次测定的强力分布值见图 1。
1.5 测试效果评价
为评价这两种测定方法的优劣, 不仅需要对方法的准确度加以比较, 而且有必要比较它们在精密度方面有没有差别。精密度可以由每个样本( 一种分析程序的若干重复测定值) 的方差度量。
故使用对数方差分析对下列假设进行检验( 以序号 1 为例)H0: 两个总体的方差没有显著差别H1: 两个总体的方差有显著差别根据子样本约等于样本量的开方以及子样本量相似的原则, 分别将样本随机分成 3、3、4 个子样本。假定原始数据顺序具有随机性, 分组时不再作随机处理。分组结果见表 2, 各子样本的方差和自对表中方差对数值作方差分析后得:F=MSm/MSw=0.027 /0.962=0.028取 α=0.05 显著性水平, 查 F- 分布临界值表得: F0.05[3, 10] = 3.71。
该值高于计算检验量, 故不能拒绝 H0 假设, 即未发现两种测定方法的精密度有显著差别。同样,对序号 2、3、4 分析后结果一致。说明, 两种测试方法等效。
2 不确定度分析及评估
同样我们以序号 1 为例来分析( 序号 2、3、4 结果相似)
2.1 数学模型
P=( P1+P2+……+Pn) /n式中: P—平均强力, P1、P2、……Pn 强力测定值, n 测定数量。
因此, 主要探讨 Pi 及 n 的不确定度对 P 的影响。
2.2 重复测量的不确定度 u1 ( 主要是条干不匀及取样带来的不确定度)
结 论
3.1 在强力测定中齿杆式和链条式两种测定方式等效;
3.2 在强力测定中纱线取样和条干不匀对不确定度有较大影响。
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