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拉力試驗(yàn)機(jī)測(cè)試皮革撕裂力的不確定度的評(píng)定方法
撕裂力是皮革的重要力學(xué)性能指標(biāo)。依據(jù)JJF 1059-1999 《測(cè)量不確定度評(píng)定與表示》對(duì)皮革撕裂力測(cè)量的不確定度進(jìn)行了評(píng)定，找到引起測(cè)量結(jié)果不確定度的主要來(lái)源并加以分析，為提高檢測(cè)結(jié)果的可靠性提供依據(jù)。
1試驗(yàn)部分
1. 1試驗(yàn)依據(jù)
基于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)QB/T 2711-2005《皮革物理和機(jī)械試驗(yàn)撕裂力的測(cè)定雙邊撕裂》進(jìn)行檢測(cè)。
1.2試驗(yàn)步驟
按QB /T 2706-2005要求用模刀從粒而切取6個(gè)試樣，3個(gè)試樣的長(zhǎng)邊平行于背脊線方向，3個(gè)試樣的長(zhǎng)邊垂直于背脊線方向。按QB/T2707-2005進(jìn)行空氣調(diào)節(jié)后，調(diào)整拉力試驗(yàn)機(jī)，使2個(gè)測(cè)試鉤的彎鉤部分輕輕接觸，將試樣的孔洞套入2個(gè)測(cè)試鉤的彎鉤部分，測(cè)試鉤的寬邊平行于試樣孔洞的直邊，使試樣不能脫落。拉伸速度(100±20) mm/min;開(kāi)動(dòng)拉力試驗(yàn)機(jī)，直至試樣撕裂為止，記錄撕裂時(shí)的 大力值為撕裂力。測(cè)試流程見(jiàn)圖1。
2不確定度的來(lái)源分析及相應(yīng)的不確定度評(píng)估
2. 1不確定度的來(lái)源分析
從撕裂力的數(shù)學(xué)模型公式分析可知，皮革撕裂力測(cè)量結(jié)果的不確定度的主要來(lái)源有:
①撕裂力重復(fù)性測(cè)量引起的標(biāo)準(zhǔn)不確定度;
②試樣工作部分測(cè)量引起的不確定度。包括裁刀模具精度引起的不確定度、測(cè)試鉤尺寸精度帶來(lái)的不確定度;
③拉伸力測(cè)量引起的不確定度，包括測(cè)力計(jì)示值誤差帶來(lái)的不確定度、校準(zhǔn)測(cè)力計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)的精度帶來(lái)的不確定度、拉力器重復(fù)測(cè)量引起的不確定度;其中，樣品的均勻性、夾持狀態(tài)不理想、拉伸速度均勻性等隨機(jī)效應(yīng)引起的不確定度，可以集中體現(xiàn)在拉力器重復(fù)測(cè)量引起的不確定度;
④拉力試驗(yàn)機(jī)數(shù)顯系統(tǒng)的數(shù)字修約帶來(lái)的不確定度。
列出不確定度的主要來(lái)源圖，見(jiàn)圖2。
2. 2重復(fù)性測(cè)量引起的不確定度
本試驗(yàn)裁取平行于背脊線方向、垂直于背脊線方向試樣各3塊。試驗(yàn)中以垂直于背脊線方向?yàn)槔?，評(píng)定其不確定度，測(cè)試結(jié)果見(jiàn)表1。
2.4.2校準(zhǔn)測(cè)力計(jì)用的標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)的精度帶來(lái)的不確定度
1級(jí)拉力機(jī)是用0. 3級(jí)標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)的，該標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)的精度為±0.3%，其半寬區(qū)間為0.3%采用均勻概率分布處理，則標(biāo)準(zhǔn)測(cè)力計(jì)引起的B類相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
數(shù)顯式拉力試驗(yàn)機(jī)可以不考慮人員讀數(shù)重復(fù)性引入的不確定度，所以拉伸力測(cè)量引起的總的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
2. 5拉力試驗(yàn)機(jī)本身誤差帶來(lái)的不確定度
由于試樣工作部分測(cè)量分量與撕裂力測(cè)量分量彼此獨(dú)立不相關(guān)，則拉力試驗(yàn)機(jī)本身誤差所引起的撕裂力總的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
2. 7不確定度一覽表
綜上分析，將各不確定度分量的來(lái)源及數(shù)值匯總?cè)绫?、表3。
主要因素即測(cè)試中的關(guān)鍵控制點(diǎn)是試樣工作部分測(cè)量，這其中主要包括試樣尺寸測(cè)量和測(cè)試鉤尺寸測(cè)量，所以對(duì)于試樣尺寸測(cè)量所用到的標(biāo)準(zhǔn)模具裁刀，應(yīng)定期計(jì)量其工作部分的尺寸以及采取措施保護(hù)好裁刀的刀口工作部分，及時(shí)淘汰不合格裁刀;對(duì)于測(cè)試用的測(cè)試鉤，要保證其尺寸精度符合要求。具體建議如下:
①提高裁刀工作部分的精度要求。對(duì)每次使用后的模具裁刀應(yīng)進(jìn)行清潔，對(duì)其刀口工作部分上潤(rùn)滑油，以防止生銹，并且每把模具裁刀應(yīng)倒著放，不能與其他裁刀疊著放，防止刀口與其他硬物擦碰，以保證刀口鋒利及防止出現(xiàn)崩口;對(duì)模具裁刀應(yīng)經(jīng)常性自我校驗(yàn)，具體可在每次使用前用游標(biāo)卡尺測(cè)量其工作部分的尺寸，保證其工作部分的尺寸符合要求，此外還應(yīng)通過(guò)目測(cè)檢查刀口關(guān)鍵工作部位是否出現(xiàn)崩口、變形;對(duì)于使用頻率較高的裁刀應(yīng)半個(gè)月對(duì)其進(jìn)行計(jì)量檢定，主要是要保證其工作部分尺寸符合要求。
②測(cè)試用的測(cè)試鉤，應(yīng)經(jīng)常性自我校驗(yàn)，對(duì)于磨損較大以致尺寸不符合要求、以及出現(xiàn)變形的測(cè)試鉤應(yīng)及時(shí)淘汰，補(bǔ)充新的合格的測(cè)試鉤。
在實(shí)際檢測(cè)時(shí)，除以上關(guān)鍵控制點(diǎn)之外，還應(yīng)考慮到試樣的裝夾和施力的軸向性等對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。對(duì)于日常檢測(cè)工作，要嚴(yán)格按照有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，做好關(guān)鍵控制點(diǎn)，就可以降低測(cè)量結(jié)果的不確定度。