一、概述
耐折試驗機(簡稱耐折機),是一種鞋類行業普遍采用的,用來檢測鞋體耐折強度的試驗機。它通過夾具固定鞋樣,并使鞋體模仿實際使用狀態作來回折動。依據GB/T3903.1—2008《鞋類 通用試驗方法 耐折性能》對耐折機的主要技術要求是:耐折機屈撓頻率為每分鐘230±10次(特殊要求可在每分鐘100次~300次范圍內選擇)。以下對耐折機屈撓頻率的檢測進行分析。
二、檢測方法
1.耐折機應裝在穩固基礎上,周圍清潔干燥,無腐蝕性氣體,電源電壓變化不超過額定值的±10%。耐折機整機裝配完整,無松動,脫落現象。數字計時、計數、計速顯示裝置應能正常穩定工作。
2.用0.1級的數字轉速表作為標準設備。在耐折機主機折動部分安裝固定一個反射源,開啟標準測量儀,并將其固定于主機外一個能準確無誤的接受到反射源反射回信號的位置。(要求:1.反射源及標準器的放置必須使發射及反射回的信號唯一或可識別。2.反射源必須能夠真實地返回耐折機構來回折動產生的信號)。將數字轉速表置為計頻模式,在裝上試驗對象的情況下開啟耐折機,讀取數字轉速表示值(特殊要求可在每分鐘100次~300次范圍內選擇每分鐘100次、200次和300次三個檢測點),對單個或多個檢測點進行10次測量,取每個檢測點平均值作為最終檢測結果。
三、方法的不確定度分析
1.數學模型:
N= +ΔN
其中:N是耐折機的耐折頻率(轉速)示值;
是指轉速表示值的平均值;
ΔN是指耐折機的耐折頻率(轉速)示值與轉速表示值平均值的差值。
2.輸入量的標準不確定度的評定:
(1)輸入量引入的相對標準不確定度評定():
輸入量引入的標準不確定度主要是由測量重復性引入的。
選一臺轉速表為標準儀器,對一臺耐折機連續測量10次(耐折頻率(轉速)為200r/min時)得到測量列如表1所示
其平均值=200.1r/min,
單次實驗標準差s=0.15r/min
同理對該耐折機,分別在100r/min、200r/min、300r/min點進行測試。每點在重復條件下連續測量10次,共得到3組測量列,每組測量分別按上述方法計算得到單次實驗標準差如表2所示。
表2 m組實驗標準差計算結果
實際測量情況,在重復條件下連續測量10次,以該10次測量值的算術平均值作為測量結果,可得到(轉速為200r/min時):
檢測點平均值的相對標準不確定度為:
=0.024%
(2)輸入量ΔN引入的相對標準不確定度()的評定
輸入量ΔN引入的相對標準不確定度是檢測點不定系差引入的。
依據JJG326-2006《轉速標準裝置檢定規程》5.3.2的方法得到在耐折頻率(轉速)為200r/min的檢測點的為:
=0.029%
3.合成標準不確定度的評定
(1)靈敏系數
數學模型 N= +ΔN
靈敏系數
(2)標準不確定度匯總表
輸入量的標準不確定度匯總于表3
表3 標準不確定度匯總表
(3)合成相對標準不確定度的計算
依據JJG326-2006《轉速標準裝置檢定規程》5.3.2的方法得,合成相對標準不確定度為:
=0.037%
4.擴展不確定度的評定
取 k=2,則相對擴展不確定度為
Urel=0.074%≈0.1%;(或擴展不確定度為U=0.2r/min)
5.擴展不確定度的報告與表示
耐折機測量點測量結果的擴展不確定度為
200r/min處:Urel = 0.1%(或U=0.2r/min),k=2;
同理,可算得
100r/min處:Urel = 0.2%(或U=0.2r/min),k=2;
300r/min處:Urel = 0.1%(或U=0.3r/min),k=2。
四、結論
GB/T3903.1—2008《鞋類 通用試驗方法 耐折性能》對耐折機的屈撓頻率最大示值誤差為每分鐘±10次(±10r/min),上述得到的測量擴展不確定度最大為0.3r/min遠小于±10r/min,所以可以判定上述檢測方法滿足GB/T3903.1—2008對耐折機的檢測。