一、概述
耐折試驗機(簡稱耐折機),是一種鞋類行業(yè)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(tài)作來回折動。依據(jù)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(shù)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(nèi)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(yīng)裝在穩(wěn)固基礎(chǔ)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(xiàn)象。數(shù)字計時、計數(shù)、計速顯示裝置應(yīng)能正常穩(wěn)定工作。
2.用0.1級的數(shù)字轉(zhuǎn)速表作為標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備。在耐折機主機折動部分安裝固定一個反射源,開啟標(biāo)準(zhǔn)測量儀,并將其固定于主機外一個能準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)器的放置必須使發(fā)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(gòu)來回折動產(chǎn)生的信號)。將數(shù)字轉(zhuǎn)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(shù)字轉(zhuǎn)速表示值(特殊要求可在每分鐘100次~300次范圍內(nèi)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(jié)果。
三、方法的不確定度分析
1.數(shù)學(xué)模型:
N= +ΔN
其中:N是耐折機的耐折頻率(轉(zhuǎn)速)示值;
是指轉(zhuǎn)速表示值的平均值;
ΔN是指耐折機的耐折頻率(轉(zhuǎn)速)示值與轉(zhuǎn)速表示值平均值的差值。
2.輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定:
(1)輸入量引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度評定():
輸入量引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度主要是由測量重復(fù)性引入的。
選一臺轉(zhuǎn)速表為標(biāo)準(zhǔn)儀器,對一臺耐折機連續(xù)測量10次(耐折頻率(轉(zhuǎn)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(biāo)準(zhǔn)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(fù)條件下連續(xù)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(biāo)準(zhǔn)差如表2所示。
表2 m組實驗標(biāo)準(zhǔn)差計算結(jié)果
實際測量情況,在重復(fù)條件下連續(xù)測量10次,以該10次測量值的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,可得到(轉(zhuǎn)速為200r/min時):
檢測點平均值的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度為:
=0.024%
(2)輸入量ΔN引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度()的評定
輸入量ΔN引入的相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度是檢測點不定系差引入的。
依據(jù)JJG326-2006《轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》5.3.2的方法得到在耐折頻率(轉(zhuǎn)速)為200r/min的檢測點的為:
=0.029%
3.合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度的評定
(1)靈敏系數(shù)
數(shù)學(xué)模型 N= +ΔN
靈敏系數(shù)
(2)標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
輸入量的標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總于表3
表3 標(biāo)準(zhǔn)不確定度匯總表
(3)合成相對標(biāo)準(zhǔn)不確定度的計算
依據(jù)JJG326-2006《轉(zhuǎn)速標(biāo)準(zhǔn)裝置檢定規(guī)程》5.3.2的方法得,合成相對標(biāo)準(zhǔn)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(jié)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(jié)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。